【正文】 存在助力作用，直至電動機恢復(fù)工作為止。單片式電磁離合器包括主動輪、從動軸、壓盤、磁化線圈和滑環(huán)等。在車速達到某一設(shè)定值時，離合器分離，并暫時停止電動機的助力作用。其功能除用來傳遞來自轉(zhuǎn)向盤的力矩與運動以外，還有增扭、降速作用。第2章 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的總體組成 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機理及類型近年來，電動助力轉(zhuǎn)向機構(gòu)在乘用車上得到應(yīng)用，并有良好的發(fā)展前景。本課題對該系統(tǒng)的進行了深入的研究，并將其應(yīng)用于實踐，這對于推動該系統(tǒng)的發(fā)展和最終的產(chǎn)品化應(yīng)用，對于推動機械、傳感器技術(shù)和電子器件制造等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對于提高我國汽車電子化水平和加快轉(zhuǎn)向系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有十分重要的意義。據(jù)悉，自主品牌研發(fā)的EPS系統(tǒng)離產(chǎn)業(yè)化就差整車廠批量裝車認(rèn)可這一臺階了，相信很快就可以實現(xiàn)量產(chǎn)。從長遠(yuǎn)發(fā)展看，有刷電機存在一定弊端，比如電機產(chǎn)生的噪聲較難克服，磨損較嚴(yán)重，存在電磁干擾等問題。日本起初選擇了技術(shù)相對成熟的有刷電機。上世紀(jì)80年代初期，日本鈴木公司首次在其Cervo轎車上安裝了EPS系統(tǒng)，隨后還應(yīng)用在其Alto車上。(6）動力性。傳統(tǒng)純液壓動力轉(zhuǎn)向系大多采用固定放大倍數(shù)，工作驅(qū)動力大，但卻不能實現(xiàn)汽車在各種車速下駕駛時的輕便性和路感。EPS的主要部件可以集成在一起，易于布置，與液壓動力轉(zhuǎn)向相比減少了許多原件，沒有液壓系統(tǒng)所需要的油泵、油管、壓力流量控制閥、儲油罐等，原件數(shù)目少，裝配方便，節(jié)約時間。 EPS的特點(1）EPS節(jié)能環(huán)保。電動助力轉(zhuǎn)向機構(gòu)不存在漏油的問題，只要蓄電池內(nèi)有電提供給電動助力轉(zhuǎn)向機構(gòu)，就能有助力作用，所以工作可靠。 EPS的特點及發(fā)展現(xiàn)狀 EPS與其他系統(tǒng)比較對于電動助力轉(zhuǎn)向機構(gòu)(EPS)，電動機僅在汽車轉(zhuǎn)向時才工作并消耗蓄電池能量；而對于常流式液壓動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)，因液壓泵處于長期工作狀態(tài)和內(nèi)泄漏等原因要消耗較多的能量。(7) 轉(zhuǎn)向輪碰撞到障礙物以后，傳給轉(zhuǎn)向盤的反沖力要盡可能小。(3) 汽車在任何行駛狀態(tài)下，轉(zhuǎn)向輪都不得產(chǎn)生共振，轉(zhuǎn)向盤沒有擺動。電動助力轉(zhuǎn)向具有節(jié)約燃料、有利于環(huán)境、可變力轉(zhuǎn)向、易實現(xiàn)產(chǎn)品模塊化等優(yōu)點，是一項緊扣當(dāng)今汽車發(fā)展主題的新技術(shù)，他是目前國內(nèi)轉(zhuǎn)向技術(shù)的研究熱點。它由轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)組成。 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為汽車的一個重要組成部分，其性能的好壞將直接影響到汽車的轉(zhuǎn)向特性、穩(wěn)定性、和行駛安全性。 轉(zhuǎn)向系的設(shè)計要求(1) 汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，全部車輪應(yīng)繞瞬時轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，任何車輪不應(yīng)有側(cè)滑。(4) 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)和懸架導(dǎo)向裝置共同工作時，由于運動不協(xié)調(diào)使車輪產(chǎn)生的擺動應(yīng)最小。(8) 轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的球頭處，有消除因磨損而產(chǎn)生間隙的調(diào)整機構(gòu)。兩者比較，電動助力轉(zhuǎn)向的燃料消耗率僅為液壓動力轉(zhuǎn)向的16%～20%。若液壓動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)的油路進入空氣或者貯油罐油面過低，工作時將產(chǎn)生較大噪聲，在排除氣體之前會影響助力效果；而電動助力轉(zhuǎn)向僅在電動機工作時有輕微的噪聲。由于發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，液壓泵始終處于工作狀態(tài)，液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使整個發(fā)動機燃油消耗量增加了3%~5%,而EPS以蓄電池為能源，以電機為動力元件，可獨立于發(fā)動機工作，EPS幾乎不直接消耗發(fā)動機燃油。(3）EPS效率高。而EPS系統(tǒng)的滯后性可以通過EPS控制器的軟件加以補償，是汽車在各種速度下都能得到滿意的轉(zhuǎn)向助力。EPS系統(tǒng)可隨車速的高低主動分配轉(zhuǎn)向力，不直接消耗發(fā)動機功率，只在轉(zhuǎn)向時才起助力作用，保障發(fā)動機充足動力。此后，EPS在日本得到迅速發(fā)展。有刷電機比較成熟，在汽車上的應(yīng)用較廣，比如雨刷、車窗等部分，稍作改進就適應(yīng)了EPS的要求，因此研發(fā)周期較短，上世紀(jì)80年代末期就開始產(chǎn)業(yè)化，主要裝配在微型車上。因此，日本現(xiàn)在國內(nèi)裝配的EPS也逐漸轉(zhuǎn)向無刷電機了。EPS系統(tǒng)是未來動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一個發(fā)展趨勢。在可預(yù)見的將來，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車領(lǐng)域必定會有廣泛的應(yīng)用。電動助力轉(zhuǎn)向機構(gòu)，除去應(yīng)當(dāng)滿足對液壓式動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)機構(gòu)的一些相似要求以外，同時還應(yīng)當(dāng)滿足：具有故障自診斷和報警功能；有良好的抗振動和抗干擾能力等；當(dāng)?shù)孛媾c車輪之間有反向沖擊力作用時，電動助力轉(zhuǎn)向機構(gòu)應(yīng)迅速反應(yīng)，制止轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動；在過載使用條件下有過載保護功能等。轉(zhuǎn)向過程中，電動機將來自蓄電池的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能向轉(zhuǎn)向系輸出而構(gòu)成轉(zhuǎn)向助力矩，并完成助力作用。與此同時，轉(zhuǎn)向機構(gòu)也暫時轉(zhuǎn)為機械式轉(zhuǎn)向機構(gòu)。 6軸承 7滑環(huán) 8電動機圖22 電磁離合器工作原理簡圖其工作原理如圖所示，裝有磁化線圈2的主動輪1與電動機軸固定連接，來自控制器的控制電流經(jīng)滑環(huán)7輸入磁化線圈，于是主動輪產(chǎn)生電磁吸力，將壓盤3吸到主動輪上，然后電動機的動力經(jīng)主動輪、壓盤及壓盤轂上的花鍵傳給從動軸5，實現(xiàn)助力作用。電動助力轉(zhuǎn)向機構(gòu)的工作原理如下：當(dāng)駕駛員對轉(zhuǎn)向盤施力并轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，位于轉(zhuǎn)向盤下方與轉(zhuǎn)向軸連接的轉(zhuǎn)矩傳感器將經(jīng)扭桿彈簧連接在一起的上、下轉(zhuǎn)向軸的相對轉(zhuǎn)動角位移信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘杺髦量刂破鳎谕粫r刻車速信號也傳至控制器。 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型EPS系統(tǒng)依據(jù)電動機布置位置的不同可分為轉(zhuǎn)向軸助力式、小齒輪助力式、齒條助力式三個基本類型（圖23） a） b) c)a) 轉(zhuǎn)向軸助力式 b) 齒輪助力式 c） 齒條助力式圖23 EPS系統(tǒng)的類型(1) 轉(zhuǎn)向軸助力式 轉(zhuǎn)向軸助力式電動助力轉(zhuǎn)向機構(gòu)的電動機布置在靠近轉(zhuǎn)向盤下方，并經(jīng)蝸輪蝸桿機構(gòu)與轉(zhuǎn)向軸連接（圖23a）。(3)齒條助力式 齒條助力式電動助力轉(zhuǎn)向機構(gòu)的電動機與減速機構(gòu)等布置在齒條處（圖23c），并直接驅(qū)動齒條實現(xiàn)助力。扭距傳感器由分相器單元分相器單元2及扭桿組成（如圖24）。目前，轎車EPS控制器一般都從整車CAN總線中提取車速信號。圖25 電動機結(jié)構(gòu) 減速機構(gòu)減速機構(gòu)采用滾珠式減速齒輪機構(gòu)，將其固定在電動機的轉(zhuǎn)子上。此外，ECU還有安全保護和自我診斷的功能，ECU通過采集電動機的電流、發(fā)動機轉(zhuǎn)速等信號判斷系統(tǒng)工作是否正常，一旦系統(tǒng)工作異常，電動助力被切斷；同時ECU將進行故障診斷分析，故障指示燈亮，并以故障所對應(yīng)的模式閃爍。圖26 車速感應(yīng)型助力特性當(dāng)車速Va=0時，相當(dāng)于汽車在原地轉(zhuǎn)向，助力特性曲線的位置居其他各條曲線之上，助力強度達到最大。第3章 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計 對動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)的要求 （1）運動學(xué)上應(yīng)保持轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角和駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角之間保持一定的比例關(guān)系。 （5）工作靈敏。欲驗算轉(zhuǎn)向系零件的強度，需首先確定作用在各零件上的力。為此用足夠精確的半經(jīng)驗公式來計算汽車在瀝青或者混凝土路面上的原地轉(zhuǎn)向阻力矩MR(N作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力Fh為： N (32)式中 ——轉(zhuǎn)向搖臂長, 單位為mm；——原地轉(zhuǎn)向阻力矩, 單位為N因此，可以用此值作為計算載荷。轉(zhuǎn)向器殼體是安裝在前橫梁或前圍板的固定位置上的。齒條的橫向運動拉動或推動轉(zhuǎn)向橫拉桿，使前輪轉(zhuǎn)向。齒輪軸上端與轉(zhuǎn)向柱內(nèi)的轉(zhuǎn)向軸相連。相對直齒而言，斜齒的運轉(zhuǎn)趨于平穩(wěn)，并能傳遞更大的動力。當(dāng)這些球頭銷依制造廠的規(guī)范擰緊時，在球頭銷上就作用了一個預(yù)載荷。側(cè)面螺母將橫拉桿外端與橫拉桿鎖緊（見圖32）。此調(diào)節(jié)螺塞由鎖緊螺母固定4。當(dāng)車輪跳動、轉(zhuǎn)向或轉(zhuǎn)向器工作時，如在齒條上作用有能使齒條旋轉(zhuǎn)的力矩時，V形斷面齒條能防止因齒條旋轉(zhuǎn)而破壞齒輪、齒條的齒不能正確嚙合的情況出現(xiàn)。前輪將轉(zhuǎn)向1176。轉(zhuǎn)向角傳動比必須使前輪轉(zhuǎn)動同樣角度時需要更大的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角。（三） EPS系統(tǒng)齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的安裝 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器可安在前橫梁上或發(fā)動機后部的前圍板上（見圖34）。大多數(shù)