汽車發(fā)動機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)及汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特點(diǎn)與應(yīng)用

PAGEPAGE1汽車發(fā)動機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)目錄摘要……………關(guān)鍵詞……………一.前言1.1設(shè)計(論文)的背景和意義 1.2設(shè)計(論文)主要方法和研究進(jìn)展 ………二.關(guān)于發(fā)動機(jī)故障及維護(hù)………………2.1發(fā)動機(jī)故障八大主要因素………………2.2發(fā)動機(jī)故障診斷方法………2.3發(fā)動機(jī)簡單維護(hù)…………三.發(fā)動機(jī)主要保養(yǎng)方面……………….…3.1車輛保養(yǎng)識常…………總結(jié)……………致謝……………參考文獻(xiàn)…………【摘要】

汽車的修理和維護(hù)是大家頭痛的問題。如果平時不知好好保養(yǎng)愛車，或者駕車習(xí)慣不好，一旦車子得進(jìn)廠大修特修，不單得付出一筆可觀的費(fèi)用，時間的浪費(fèi)和精神上的折磨，更是難以數(shù)計。所以，汽車要時時注意保養(yǎng)，從你擁有汽車的第一天就小心維護(hù)，以免因小失大呢？本文從汽車?yán)碚撝R出發(fā)，為您講解汽車發(fā)動機(jī)的維修和保養(yǎng)的基礎(chǔ)知識。

【關(guān)鍵詞】發(fā)動機(jī)診斷檢修保養(yǎng)前言目前中國已是世界最大的汽車消費(fèi)市場。2006年，中國超過日本成為世界第二大汽車市場，2008年，中國有超過美國，成為全球第一大汽車市場。僅2011年，中國賣出了1850萬輛汽車，而美國同期的銷售量是1310萬輛。因此，在這個汽車日益發(fā)展的時代，汽車已成為人們必不可少的消費(fèi)品，汽車本身的價值也不言而喻。汽車因其本身的價值決定了人們對其的愛護(hù)，因而，汽車保養(yǎng)日益發(fā)展，而作為汽車的“心臟”——發(fā)動機(jī)，對其的保養(yǎng)更是必不可少，下面，將對汽車發(fā)動機(jī)維護(hù)與保養(yǎng)進(jìn)行一些簡單的介紹。1.1設(shè)計論文的背景和意義發(fā)動機(jī)就是汽車的心臟，保養(yǎng)的好與壞直接影響著汽車的性能和它的使用壽命。為了讓我們的愛車遠(yuǎn)離“心臟病”，就要像愛護(hù)自己的心臟一樣愛護(hù)汽車的發(fā)動機(jī)。研究汽車發(fā)動機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)，有利于減少事故的發(fā)生，避免不必要的損失，提高我們工作的效率。1.2設(shè)計(論文)主要方法和研究進(jìn)展本文主要介紹汽車發(fā)動機(jī)的故障八大主要因素、故障診斷方法、簡單維護(hù)、車輛保養(yǎng)識常等。通過介紹發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)、八大主要因素、故障診斷方法、簡單維護(hù)的影響等，了解了有關(guān)汽車發(fā)動機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)的最直接原因，并對處理故障分析步驟進(jìn)行介紹，最后是淺談怎樣去維護(hù)與保養(yǎng)的措施。5月1日前確定論文題目并對論文進(jìn)行構(gòu)思，5日起開始著手寫論文20日交初稿，6月底交成文

二.關(guān)于發(fā)動機(jī)故障及維護(hù)

2.1發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障的八大主要因素

每個人都有一顆心臟，如果心臟停止跳動，生命也將隨之消逝。汽車也不例外，發(fā)動機(jī)就是汽車的心臟，保養(yǎng)的好與壞直接影響著汽車的性能和它的使用壽命。為了讓我們的愛車遠(yuǎn)離“心臟病”，就要像愛護(hù)自己的心臟一樣愛護(hù)汽車的發(fā)動機(jī)。下面所介紹的導(dǎo)致車輛患“心臟病”的八大要因，或許會給讓你有所受益。

要因一、不按期保養(yǎng)

通常人們總是喜歡在改裝上投入很多錢，但卻容易忽視按期給發(fā)動機(jī)做保養(yǎng)。據(jù)有經(jīng)驗的汽修師傅說：“在他們所經(jīng)手維修的汽車中，車輛因發(fā)動機(jī)保養(yǎng)不良造成的故障占總故障50%之高?！笨梢姲l(fā)動機(jī)保養(yǎng)對延長車輛使用壽命能起到至關(guān)重要的作用。當(dāng)然也會給你減少不必要的損失，要不怎么會有“以養(yǎng)代修”這個名詞。

要因二、機(jī)油變質(zhì)及機(jī)油濾芯不暢

不同等級的潤滑油在使用過程中油質(zhì)都會發(fā)生變化。車輛行駛一定里程之后，性能就會惡化，可能會給發(fā)動機(jī)帶來種種的問題。為了避免這些故障的發(fā)生，應(yīng)該結(jié)合使用條件定期給汽車換油，并使油量適中，一般以機(jī)油標(biāo)尺上下限之間為好。

機(jī)油從機(jī)油濾芯的細(xì)孔通過時，把油中的固體顆粒和黏稠物積存在濾清器中。如濾清器堵塞，機(jī)油則不能順暢通過濾芯時，會脹破濾芯或打開安全閥，從旁通閥通過，仍把臟物帶回潤滑部位，促使發(fā)動機(jī)磨損加快，內(nèi)部的污染加聚。因此機(jī)油濾芯的定期更換同樣重要。

要因三、空氣濾芯堵塞發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)主要由空氣濾芯和進(jìn)氣道兩部分組成。根據(jù)不同的使用情況，要定期清潔空氣濾芯，可使用的方法有高壓空氣由里向外吹，把濾芯中的灰塵吹出。由于空氣濾芯為紙質(zhì)，所以吹的時候要注意空氣的壓力不能過高，以免損壞濾芯?？諝鉃V芯在一般在清洗3次后就應(yīng)更換新的，清洗周期可以由日常駕駛區(qū)域的空氣質(zhì)量而定。

要因四、進(jìn)氣管道過臟

如果車輛經(jīng)常行駛于灰塵較多、空氣質(zhì)量較差的路況區(qū)域，就應(yīng)該注意清洗進(jìn)氣管道，保證進(jìn)氣的暢通。進(jìn)氣管道對于發(fā)動機(jī)的正常工作非常重要，如果進(jìn)氣管道過臟，會導(dǎo)致充氣效率的下降，從而使發(fā)動機(jī)不能在正常的輸出功率范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，加劇發(fā)動機(jī)的磨損和老化。

要因五、曲軸箱油泥過多

發(fā)動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，燃燒室內(nèi)的高壓未燃燒氣體、酸、水分、硫和氮的氧化物經(jīng)過活塞環(huán)與缸壁之間的間隙進(jìn)入了曲軸箱中，使其與零件磨損產(chǎn)生的金屬粉末混在一起，形成油泥。少量的油泥可在油中懸浮，當(dāng)量大時從油中析出，堵塞濾清器和油孔，造成發(fā)動機(jī)潤滑困難，從而加劇發(fā)動機(jī)的磨損。此外，機(jī)油在高溫時氧化會生成漆膜和積炭粘結(jié)在活塞上，使發(fā)動機(jī)油耗增大、功率下降，嚴(yán)重時使活塞環(huán)卡死而拉缸。

要因六、燃油系統(tǒng)保養(yǎng)不善

燃油系統(tǒng)的保養(yǎng)包括更換汽油濾芯、清洗化油器或燃油噴嘴以及供油管路。燃油在通過油路供往燃燒室燃燒的過程中，不可避免地會形成膠質(zhì)和積炭，在油道、化油器、噴油嘴和燃燒室中沉積下來，干擾燃油的流動，破壞正常空燃比，使燃油霧化不良，造成發(fā)動機(jī)喘抖、爆震、怠速不穩(wěn)、加速不良等性能問題。使用燃油系統(tǒng)清洗劑清洗燃油系統(tǒng)，能夠始終使發(fā)動機(jī)保持最佳狀態(tài)。

要因七、水箱生銹、結(jié)垢

發(fā)動機(jī)水箱生銹、結(jié)垢是最常見的問題。銹跡和水垢會限制冷卻液在冷卻系統(tǒng)中的流動，降低散熱的作用，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)過熱，甚至造成發(fā)動機(jī)的損壞。冷卻液氧化還會形成酸性物質(zhì)，腐蝕水箱中的金屬部件，造成水箱破損、滲漏。定期使用水箱強(qiáng)力高效清洗劑清洗水箱，除去其中的銹跡和水垢，不但能保證發(fā)動機(jī)正常工作，而且可延長水箱和發(fā)動機(jī)的整體壽命。

要因八、冷卻系統(tǒng)狀況不良

人們對汽車發(fā)動機(jī)的養(yǎng)護(hù)，尤為重視的是潤滑系統(tǒng)，很少重視冷卻系統(tǒng)。殊不知汽車發(fā)動機(jī)最常見的故障，如活塞拉缸、爆震、缸體沖床內(nèi)漏、產(chǎn)生的嚴(yán)重噪聲、加速動力下降等等，都是由于汽車發(fā)動機(jī)的工作溫度異常，壓力過大，冷卻系統(tǒng)狀況不良而造成。冷卻系統(tǒng)狀況不良將直接導(dǎo)致發(fā)動機(jī)不能在正常的溫度下工作，隨之而來就會產(chǎn)生上述嚴(yán)重的故障現(xiàn)象。

2.2發(fā)動機(jī)故障診斷方法

故障診斷定義

故障診斷是指在不解體(或僅拆除個別小件)的條件下,確定發(fā)動機(jī)技術(shù)狀況,查明故障部位及原因.

故障診斷方法

診斷故障時應(yīng)遵循"先易后難、先簡后繁、先外后內(nèi)、分段查找、逐步縮小范圍"的原則,通常采用人工直觀法、儀器設(shè)備法、故障樹分析法對故障予以分析診斷。

人工直觀法

人工直觀法就是通過問、看、嗅、摸、試、聽等直接感觀,或借助簡單工具,以確定機(jī)器技術(shù)狀況和故障的方法。

(1)問

即向駕駛員詢問查核故障前后的諸如車輛行駛里程、使用年限、維護(hù)修理、故障預(yù)兆、故障發(fā)生過程等有關(guān)情況.

(2)看

即觀察有故障疑點(diǎn)的機(jī)構(gòu)、總成和零件的狀況,如各儀表指示數(shù)值、機(jī)體裂痕和變形、消聲器排放廢氣的顏色、滴漏的油跡和水跡,再結(jié)合其他有關(guān)情況分析、判斷發(fā)動機(jī)的工作情況。

(3)嗅

即根據(jù)發(fā)動機(jī)運(yùn)行中散發(fā)出的異常氣味判斷故障部位,如有生汽油昧,表明有漏油或燃燒不良。

(4)摸

即用手觸試可能產(chǎn)???故障部位的溫度、振動情況等,從而判斷出諸如配合的松緊度、軸承間隙的大小??零件配重的平衡、柴油管路的脈動以及油、水溫度等.

(5)試

就是通過各種試驗方法,使故障現(xiàn)象充分地顯現(xiàn)出來,如按喇叭、打開點(diǎn)火開關(guān)或燈開關(guān)、火花塞"斷火"、拉阻風(fēng)門、使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速迅速升高或降低等,必要時還可換裝好的總成或零件進(jìn)行對比試驗.

(6)聽

就是根據(jù)發(fā)動機(jī)在不同工作情況、不同部位發(fā)出的聲響及聲響的規(guī)律,判斷哪些是正常的,哪些是異常的。如汽缸內(nèi)有無爆震聲、化油器有無"回火"、排氣消聲器有無放炮聲或"突、突"聲等。

以上方法,并非每一種故障診斷都必須遵循該程序,不同的故障應(yīng)視其具體情況靈活運(yùn)用。

2.3發(fā)動機(jī)的簡單維護(hù)

（1）先檢查汽車的防凍液的液面是否合適，正確的液面位置應(yīng)該在不低于最底線不超過最高線中間偏上是最合適的液面位置！

（2）車輛的電瓶汽車的電瓶檢查分3小步，第1步先檢查電瓶的電解液是否不足（除免維護(hù)電瓶）第2步檢查電瓶的“正極”和（負(fù)極）的莊頭是否松動，第3步清除電瓶兩極莊頭上的氧化物!

（3）檢查和更換機(jī)油，這一步工作先要拔出機(jī)油尺檢查機(jī)油的液面，然后觀察機(jī)油的顏色，如果要是像麻醬色像水一樣沒有粘稠度了就必須更換了。

（4）空氣濾芯器的檢查或更換，這一項工作非常簡單，只要把濾芯器拆下檢查，如果不是特臟就可以不更換用高壓氣槍吹凈即可！

（5）檢查清洗散熱器和進(jìn)氣道，這一項工作是春天過后必須檢查的，因為已進(jìn)入春天就會有很多柳絮毛之類的雜物粘到散熱器上這對汽車進(jìn)入夏天后發(fā)動機(jī)散熱造成影響必須到維修站用高壓氣槍吹凈！

（6）檢查汽車發(fā)動機(jī)艙內(nèi)裸露的橡膠皮管（包括：水管，油管，氣管）是否有老化皸裂！

（7）檢查汽車發(fā)動機(jī)艙內(nèi)裸露的電線，是否有開膠！

（8）檢查汽車發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的零件螺絲是否有松動的，如果有立即擰緊！

（9）檢查汽車發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的各處皮帶強(qiáng)度是否夠

3發(fā)動機(jī)主要保養(yǎng)方面

3.1車輛保養(yǎng)常識

汽車按時定程保養(yǎng)是關(guān)鍵，汽車保養(yǎng)就如同健身，對延長汽車的使用壽命有很大幫助。很多車主平時工作太忙，等到節(jié)假日又把時間用在休閑旅游上。這樣循環(huán)往復(fù)，自己既沒有時間養(yǎng)護(hù)，又不具備養(yǎng)護(hù)專業(yè)知識，最終汽車會以發(fā)生故障為抗議，到那時后悔晚矣。

根據(jù)環(huán)境情況和車型的不同，轎車一般每5000公里左右保養(yǎng)一次。其主要內(nèi)容是更換機(jī)油、機(jī)濾。由于機(jī)油與空氣接觸及受熱易被逐漸氧化，隨著油中的酸性物質(zhì)、膠質(zhì)、鐵屑慢慢地增多，機(jī)油的顏色會漸漸變黑，黏度也會逐漸下降，到了規(guī)定的換油期則必須更換新油。如果長時間不更換機(jī)油，這些沉淀物可能會阻塞油道，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)干磨，嚴(yán)重影響發(fā)動機(jī)的使用壽命。

保養(yǎng)項目中除更換項目外，還有很多檢查項目，工序流程也是相當(dāng)細(xì)致和復(fù)雜。首先，要確保汽車各個系統(tǒng)的潤滑和油路無滲漏，對各種液面的檢查缺一不可：機(jī)油液面、防凍液液面、剎車油液面、助力轉(zhuǎn)向液面、齒輪油液面、電解液液面、玻璃清潔液液面等。需要添加的要及時增補(bǔ)，發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，要做到小病及早發(fā)現(xiàn)、提前解決，將其對車輛損害降到最低程度。其次，與駕駛員生命息息相關(guān)的制動、行使和動力系統(tǒng)也是保養(yǎng)檢查的重頭戲。內(nèi)容包括：制動磨擦件的磨損情況、手制動間隙配合、輪胎磨損狀況及氣壓檢測、離合器間隙調(diào)整等項目。千萬不要貪圖便宜到路邊攤做保養(yǎng)，那些地方對檢查和添加項目往往一筆帶過，沒有質(zhì)量保證，最后吃虧上當(dāng)?shù)闹挥凶约?。另外，全車照明及指示燈的檢查也是必不可少的。如今的交法條文一天比一天細(xì)，處罰力度一天比一天大。無疑，在燈光不全的情況下駕車上路是不明智的行為。

保養(yǎng)中更換零部件依據(jù)行使里程的需要有所區(qū)別。各汽車品牌對其下名下的不同車型安排保養(yǎng)計劃，更換燃油濾清器、空氣濾清器、空調(diào)濾清器、火花塞、正時皮帶、制動液、齒輪油等部件。適時更換以上部件對于保持和恢復(fù)汽車的技術(shù)性能，保證汽車具有良好的使用性和可靠性、延長使用壽命有重要意義。廣大司機(jī)朋友要改變老的“以修代?！钡腻e誤觀念，不可以嫌麻煩、圖省錢而不保養(yǎng)汽車，以免因小失大。

汽車傳感器故障診斷18個要點(diǎn)

1、計算機(jī)電源線故障會使汽車發(fā)動機(jī)的性能變差，經(jīng)濟(jì)性下降，所以在進(jìn)行汽車電腦的更換作業(yè)之前應(yīng)該首先檢查計算機(jī)的電源線。

2、如果氧傳感器的電壓信號高于標(biāo)準(zhǔn)值，有可能是傳感器被污染，很多時候在這種情況下它會使空燃比變濃的。

3、如果氧傳感器的電壓信號低于標(biāo)準(zhǔn)值，則可能是傳感器出現(xiàn)故障，它會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)的空燃比變稀。

4、在檢查氧傳感器時必須用數(shù)字式萬用表，或是示波器。

5、如果氧傳感的加熱器有故障，它有可能會延長發(fā)動機(jī)的開環(huán)工作時間，使油耗量升高。

6、發(fā)動機(jī)冷卻液溫度傳感器可以用數(shù)字表或是模擬表來檢查它的性能。

7、某些計算機(jī)的ECT電路中，在發(fā)動機(jī)的某一溫度時會控制一個內(nèi)部電阻器，改變傳感器上的電壓，在測量中如果遇見這時的電壓異常，并不能說明傳感器有故障。

8、測試發(fā)動機(jī)冷卻液溫度傳感器和進(jìn)氣溫度傳感器可以使用完全相同的操作程序，唯一需要注意的是它們的溫度變化曲線不同，所以在相同的溫度時不會有相同的電壓信號。

9、在節(jié)氣門打開，檢查節(jié)氣門位置傳感器電壓信號時，可以通過適當(dāng)力度的震動來檢查傳感器的穩(wěn)定性，某些電路虛接的故障用這種方法很有效。

10、許多四線式節(jié)氣門位置傳感器中包含一個怠速位置開關(guān)，用來在節(jié)氣門處于怠速位置時向發(fā)動機(jī)控制單元提供發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)信息。

11、有些情況下，可以松開節(jié)氣門位置傳感器的固定螺絲，轉(zhuǎn)動傳感器的殼體來調(diào)節(jié)節(jié)氣門處于怠速位置時的電壓信號。

12、如果進(jìn)氣岐管絕對壓力傳感器輸出的是頻率信號，就不能用普通的萬用表來測試它了。

13、許多進(jìn)氣岐管絕對壓力傳感器輸出的都是由大氣壓力轉(zhuǎn)換成的電壓信號，這類信號可以用接通點(diǎn)火開關(guān)的方法來檢查它的好壞。

14、在檢查進(jìn)氣岐管絕對壓力傳感器的輸出電壓信號時，傳感器內(nèi)應(yīng)有一定的真空度。大多數(shù)情況下每隔10千帕檢測一次它的輸出信號就能做出判斷。

15、測量翼板式進(jìn)氣流量傳感器的電壓信號時可以在傳感器的翼板從全關(guān)轉(zhuǎn)到全開的過程中進(jìn)行檢查，觀察輸出信號的電壓值和連續(xù)性。

16、有些熱阻式或是熱線式的進(jìn)氣流量傳感器由發(fā)動機(jī)電腦提供頻率變化的電壓信號，這類的傳感器只能用可以測試頻率的萬用表來檢查它的電壓。

17、排氣再循環(huán)閥位置傳感器的電壓信號將在閥關(guān)閉時的0.8V到閥全開時的4.5V之間變化。

18、計算機(jī)用車速傳感器的信號來控制變矩器的離合器、行使時的換檔、以及行車電腦的數(shù)據(jù)采集。

發(fā)動機(jī)是汽車的心臟，如何讓發(fā)動機(jī)青春永駐是汽車保養(yǎng)的關(guān)鍵所在。首先，要注意磨合使用期保養(yǎng)，這是延長發(fā)動機(jī)使用壽命的基礎(chǔ)，另外，要小心發(fā)動機(jī)三大常見?。?/p>

1、發(fā)動機(jī)磨損。一是冷啟動(即發(fā)動機(jī)停機(jī)6小時以上)，在啟動的瞬間產(chǎn)生干磨損，這時對發(fā)動機(jī)的傷害是最大的。另一種情況就是發(fā)動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生高溫，機(jī)油相對變稀，此時發(fā)動機(jī)處于半干磨損狀態(tài)，這種情況也是不容忽視的現(xiàn)象。

2、虧機(jī)油現(xiàn)象。這種情況是由于燃燒室與氣缸之間有間隙，造成了機(jī)油竄入燃燒室引起。發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)有虧機(jī)油現(xiàn)象的方法是，先看看排氣管是否冒藍(lán)煙，把手伸到排氣管處探一下后聞聞手指是否有機(jī)油味，如果有味道則證明發(fā)動機(jī)里有機(jī)油竄入燃燒室。

3、油封圈老化。油封圈老化，機(jī)油被慢慢地滲漏掉，對輕微燒機(jī)油的現(xiàn)象，換機(jī)油時加入一定量的修復(fù)劑就可以解決。如果情況嚴(yán)重則需要拆卸發(fā)動機(jī)。

保養(yǎng)發(fā)動機(jī)一定要定期更換機(jī)油、換三濾，另外，要在平時勤觀察、勤檢查，發(fā)現(xiàn)故障及時排除，才能使發(fā)動機(jī)始終保持在良好的技術(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

4.總結(jié)

汽車在現(xiàn)在的生活中是不可多得的交通工具，所以對于汽車的保養(yǎng)是要非常值得注意的，一般汽車每行駛5000公里到10000公里或以上都需要去維修店進(jìn)行不同的保養(yǎng)，所說的汽車保養(yǎng)，主要是從保持汽車良好的技術(shù)狀態(tài)，延長汽車的使用壽命方面進(jìn)行的工作。其實它的內(nèi)容更廣，包括汽車美容護(hù)理等知識，概括起來講，主要做好以下三個方面：車體保養(yǎng)、車內(nèi)保養(yǎng)、車體翻新。

5.致謝

在此我衷心的感謝對我進(jìn)行輔導(dǎo)幫助的張貝貝老師，在我撰寫論文的過程中，老師傾注了大量的心血和汗水，無論是在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了老師悉心細(xì)致的教誨和無私的幫助，謝謝您給我的幫助和支持！

在論文的寫作過程中，也得到了許多同學(xué)的寶貴建議，同時還到許多在工作過程中許多同事的支持和幫助，也感謝本文參考文獻(xiàn)的所有作者和單位，在此一并致以誠摯的謝意。感謝所有關(guān)心、支持、幫助過我的良師益友。

最后，向在百忙中抽出時間對本文進(jìn)行評審并提出寶貴意見的各位專家表示衷心地感謝！

6.參考文獻(xiàn)

[1]趙英勛.汽車檢測與診斷技術(shù)北京：機(jī)械工業(yè)出版社2008.7

[2]蔡興旺.汽車構(gòu)造與原理.上冊.發(fā)動機(jī)、車身北京：機(jī)械工業(yè)出版社2004.8

[3]關(guān)文達(dá).汽車構(gòu)造北京：機(jī)械工業(yè)出版社1998

[4]廖祥兵滿維龍.汽車維修工藝北京金盾出版社20067．結(jié)束語經(jīng)過半年的準(zhǔn)備，論文終于順利完成，由于我實習(xí)的車型不是高檔轎車，而是國產(chǎn)轎車長安，從而發(fā)現(xiàn)汽車發(fā)動機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)才是最總要的。希望能把此項技術(shù)能夠簡單明了的呈現(xiàn)出來，中間我也是在不懂到半懂的狀態(tài)的中完成的，這既是自我學(xué)習(xí)的過程，也是自我努力的結(jié)果。開始一直認(rèn)為汽車中，保養(yǎng)很重要，但是完成這項論文后，才發(fā)現(xiàn)保養(yǎng)比機(jī)修同樣重要，甚至超過機(jī)修，所以，在今后的工作中，要格外重視汽車保養(yǎng)。完成這項論文，我也是從中獲益匪淺，只有一個明確的目標(biāo)，才能堅持的走下去，還有就是要有具體的計劃于安排，步步踏實，步步穩(wěn)贏！汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特點(diǎn)與應(yīng)用目錄引言…………………汽車動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的歷史發(fā)展概況……汽車動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原理及特點(diǎn)………EPS系統(tǒng)的組成原理及分類……………EPS系統(tǒng)的組成……………………EPS系統(tǒng)的工作原理………………EPS系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)及工作原理……………EPS系統(tǒng)的分類……………………EPS系統(tǒng)的性能及特點(diǎn)……………第4章EPS系統(tǒng)的發(fā)展趨勢……………………

引言近年來，隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中愈來愈多的采用電子器件，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已從簡單的純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（HydraulicPowerSteering，簡稱HPS）、電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ElectricHydraulicPowerSteering，簡稱EHPS）和電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ElecticallControlledHydraulicPowerSteering,簡稱ECHPS）發(fā)展到如今的更為節(jié)能及操縱性能更為優(yōu)越的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ElectricalPowerSteering，簡稱EPS系統(tǒng)）。EHPS和ECHPS系統(tǒng)等助力系統(tǒng)在汽車上的采用，改善了汽車轉(zhuǎn)向力的控制特性，降低了駕駛員的轉(zhuǎn)向負(fù)擔(dān)，然而汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)始終處于液壓機(jī)械傳動階段，EHPS相比傳統(tǒng)HPS降低了能源損耗。但電液動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，不論ECHPS還是EHPS都與傳統(tǒng)的HPS一樣存在液壓油泄漏問題。EPS系統(tǒng)是新一代的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其性能特點(diǎn)與優(yōu)勢是電液動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所不能比擬的。如果轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向輪通過控制信號連接，即采用電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Steering-By-WireSystem，簡稱SBWS），轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角和汽車前輪轉(zhuǎn)角之間關(guān)系（汽車轉(zhuǎn)向的角傳遞特性）的設(shè)計可以得到改善，但由于當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的限制，電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)只被安裝在國際著名汽車生產(chǎn)商所生產(chǎn)的概念車上。本文綜述了電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展、原理，并探討了該項技術(shù)的發(fā)展趨勢。

第1章汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的歷史發(fā)展概況自1953年通用汽車公司在凱迪拉克和別克轎車上首次批量使用液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以來，液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)給汽車的發(fā)展帶來了巨大的變化，使駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱力大大降低，轉(zhuǎn)向的靈敏性得到了提高。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在體積、價格和所消耗的功率等方面都取得了驚人的進(jìn)步。在20世紀(jì)80年代后期，又開發(fā)了變減速比、電控液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。但是動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)革新都是基于液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的，無法消除液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在布置、安裝、密封性、操縱靈敏度、能量消耗、磨損與噪聲等方面的缺陷。直到1988年日本鈴木公司首次開發(fā)出一種全新的電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，才真正擺脫了液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的束縛。此后，電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)得到迅速發(fā)展，其應(yīng)用范圍已經(jīng)從微型轎車向大型轎車和客車方向發(fā)展。日本的大發(fā)汽車公司、三菱汽車公司、本田汽車公司，美國的Delphi公司，英國的Lueas公司，德國的ZF公司，都研制出了各自的EPS系統(tǒng)。如大發(fā)汽車公司在其Mira車上裝備了EPS系統(tǒng)，三菱汽車公司在其Minica車上裝備了EPS系統(tǒng)，本田汽車公司在Accord車上裝備了EPS系統(tǒng)。Delphi公司已經(jīng)為大眾的Polo、菲亞特Punto開發(fā)出EPS系統(tǒng)。本田還在其AcuraNXS賽車上裝備了EPS系統(tǒng)。EPS系統(tǒng)的助力形式也從低速范圍助力型向全速范圍助力型發(fā)展，并且其控制形式與功能也進(jìn)一步加強(qiáng)。日本早期開發(fā)的EPS系統(tǒng)僅僅在低速和停車時提供助力，高速時EPS系統(tǒng)將停止工作。新一代的EPS系統(tǒng)則不僅在低速和停車時提供助力，而且還能在高速時提高汽車的操縱穩(wěn)定性。如日本鈴木公司裝備在Wagon車上的EPS系統(tǒng)是一個負(fù)載-路面-車速感應(yīng)型助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)[4]。由Delphi公司為Funte車開發(fā)的EPS系統(tǒng)為全范圍助力型，并且設(shè)置了兩個開關(guān)，其中一個用于郊區(qū)，另一個用于市區(qū)和停車。當(dāng)車速大于70km/h后，這兩種開關(guān)設(shè)置的程序則是一樣的，以保證汽車在高速時有合適的路感，這樣即使汽車行駛到高速公路時駕駛員忘記切換開關(guān)也不會發(fā)生危險。市區(qū)型開關(guān)還與油門有關(guān)，使得在踩油門加速和松油門減速時，轉(zhuǎn)向更平滑。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，EPS系統(tǒng)技術(shù)日趨完善，并且其成本大幅度降低，為此其應(yīng)用范圍將越來越大。早在20世紀(jì)60年代末，德國Kasselmann等試圖將轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向車輪之間通過導(dǎo)線連接（即電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)），但由于當(dāng)時電子和控制技術(shù)的制約，電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一直無法在實車上實現(xiàn)。奔馳公司于1990年開始了前輪電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的深入研發(fā)，并將其開發(fā)的電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用于概念車F400Carving上。世界其他各大汽車廠家、研發(fā)機(jī)構(gòu)（包括Daimler-Chrysler、寶馬、ZF、DELPHI、TRW等）以及日本的光洋（Koyo）精工技術(shù)研究所、日本國立大學(xué)、本田汽車公司等也先后對汽車電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)做了深入研究。目前許多汽車公司開發(fā)了自己的電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，一些國際著名汽車生產(chǎn)商已在其概念車上安裝了該系統(tǒng)。日本Koyo技術(shù)研究所根據(jù)他們自己的研究試驗結(jié)果，利用電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行主動控制的汽車，在摩擦系數(shù)很小的堅實雪地上進(jìn)行蛇行、移線、側(cè)向風(fēng)試驗中基本按照預(yù)定的軌跡行駛，比傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在路線跟蹤性能上有較大的提高。在對開路面上進(jìn)行制動試驗也能基本保證汽車的直線行駛，制動距離也大大縮短。日本大學(xué)和本田汽車公司在汽車電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方面也做了一些理論工作和模擬器試驗研究。他們從人—車閉環(huán)系統(tǒng)特性出發(fā)，設(shè)計了理想的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳動比，使汽車的穩(wěn)態(tài)增益不隨車速變化，并重點(diǎn)研究了駕駛員角控制特性和力控制特性對汽車主動安全性的影響。寶馬汽車公司的概念車BMWZ22，應(yīng)用了SBWS和BBW（Brake-By-Wire）技術(shù)，轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動范圍減少到了160°，使緊急轉(zhuǎn)向時駕駛員的忙碌程度得到了很大程度的降低。目前由于汽車供電系統(tǒng)的因素，轉(zhuǎn)向電動機(jī)難以提供較大功率，現(xiàn)階段電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究以及近期的應(yīng)用對象主要針對轎車。要在重型載貨汽車上應(yīng)用，還必須采用液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)。隨著蓄電池技術(shù)的發(fā)展和42V電子設(shè)備在汽車上的應(yīng)用，全電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將應(yīng)用到中型和重型車上。目前，42V電源已經(jīng)在一些概念車上得到應(yīng)用，通用的“自主魔力”和Bertone的“FILO”都采用了42V電源。國內(nèi)動力轉(zhuǎn)向器目前還處于機(jī)械—液壓動力轉(zhuǎn)向階段，對于電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、華南理工大學(xué)等高校開展了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計和系統(tǒng)建模及動力分析等研究，但目前還沒有實用的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。第2章汽車動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原理及特點(diǎn)一.傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是機(jī)械系統(tǒng)，汽車的轉(zhuǎn)向運(yùn)動是由駕駛員操縱方向盤，通過轉(zhuǎn)向器和一系列的桿件傳遞到轉(zhuǎn)向車輪而實現(xiàn)的。普通的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建立在機(jī)械轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)上，通常根據(jù)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器形式可以分為：齒輪齒條式、循環(huán)球式、蝸桿滾輪式、蝸桿指銷式。常用的有兩種是齒輪齒條式和循環(huán)球式(用于需要較大的轉(zhuǎn)向力時)。這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是我們最常見的，目前大部分低端轎車采用的就是齒輪齒條式機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。從上世紀(jì)四十年代起，為減輕駕駛員體力負(fù)擔(dān)，在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了液壓助力系統(tǒng)HPS(hydraulicpowersteering)，它是建立在機(jī)械系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上的，額外增加了一個液壓系統(tǒng)，一般有油泵、V形帶輪、油管、供油裝置、助力裝置和控制閥。由于其工作可靠、技術(shù)成熟至今仍被廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)在液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在實際中應(yīng)用的最多，根據(jù)控制閥形式有轉(zhuǎn)閥式和滑閥式之分。這個助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最重要的新功能是液力支持轉(zhuǎn)向的運(yùn)動，因此可以減少駕駛員作用在方向盤上的力。雖然傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作最可靠，但是也存在很多固有的缺點(diǎn)，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于方向盤和轉(zhuǎn)向車輪之間的機(jī)械連接而產(chǎn)生一些自身無法避免的缺陷：①汽車的轉(zhuǎn)向特性受駕駛員駕駛技術(shù)的影響嚴(yán)重；②轉(zhuǎn)向傳動比固定，使汽車轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性隨車速、側(cè)向加速度等變化而變化，駕駛員必須提前針對汽車轉(zhuǎn)向特性幅值和相位的變化進(jìn)行一定的操作補(bǔ)償，從而控制汽車按其意愿行駛。這就變相地增加了駕駛員的操縱負(fù)擔(dān)，使汽車轉(zhuǎn)向行駛存在很大的不安全隱患；③液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性差，一般轎車每行駛一百公里要多消耗0.3~0.4升的燃料；另外，存在液壓油泄漏問題，對環(huán)境造成污染，在環(huán)保性能被日益強(qiáng)調(diào)的今天，無疑是一個明顯的劣勢。二.電液動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)近年來，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中越來越多的采用電子器件。相應(yīng)的就出現(xiàn)了電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電液助力轉(zhuǎn)向可以分為兩大類：電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EHPS(electro-hydraulicpowersteering)、電控液壓助力轉(zhuǎn)向ECHPS(electronicallycontrolledhydraulicpowersteering)。EHPS是在液壓助力系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其特點(diǎn)是原來有發(fā)動機(jī)帶動的液壓助力泵改由電機(jī)驅(qū)動，取代了由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的方式，節(jié)省了燃油消耗。ECHPS是在傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了電控裝置構(gòu)成的。電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力特性可根據(jù)轉(zhuǎn)向速率、車速等參數(shù)設(shè)計為可變助力特性，使駕駛員能夠更輕松便捷的操縱汽車?，F(xiàn)代電液動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要通過車速傳感器將車速傳遞給電子元件，或微型計算機(jī)系統(tǒng)，控制電液轉(zhuǎn)換裝置改變動力轉(zhuǎn)向的助力特性，使駕駛員的轉(zhuǎn)向手力根據(jù)車速和行駛條件變化而改變，即在低速行駛或轉(zhuǎn)急彎時能以很小的轉(zhuǎn)向手力進(jìn)行操作，在高速行駛時能以稍重的轉(zhuǎn)向手力進(jìn)行穩(wěn)定操作，使操縱輕便性和穩(wěn)定性達(dá)到最合適的平衡狀態(tài)。為了保證轉(zhuǎn)向輕便性，要求增大轉(zhuǎn)向器的傳動比。但是，增大角傳動比雖然可以減小轉(zhuǎn)向盤上的手力，但同時也造成汽車對操縱的反應(yīng)減慢，甚至有可能導(dǎo)致駕駛員沒有能力來轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤進(jìn)行緊急避障等轉(zhuǎn)向操作，即不夠“靈”。機(jī)械式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計目標(biāo)是保證汽車在各種行駛條件下將轉(zhuǎn)向盤上的手力保持在駕駛員能接受的合理范圍內(nèi)，同時保證適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向靈敏度。但是機(jī)械式轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)注定“輕”與“靈”矛盾的存在(包括變傳動比機(jī)械轉(zhuǎn)向器)，而電液助力轉(zhuǎn)向系在一定程度上解決了這一矛盾。EHPS相比傳統(tǒng)HPS降低了能源損耗。但電液動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，不論ECHPS還是EHPS都與傳統(tǒng)的HPS一樣存在液壓油泄漏問題。三.電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS(ElectricPowerSteering)把一個機(jī)械的系統(tǒng)和一個電控的電動馬達(dá)結(jié)合在一起形成的一個動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。與液壓系統(tǒng)不同的是，助力改由電機(jī)提供，因此，要有一個力矩傳感器來測量作用在方向盤上的力矩，由電子控制單元來計算所需要的力矩。作用在方向盤上的力矩曲線由一個電動助力機(jī)來分配。通過電動助力提供轉(zhuǎn)向所必須要的力，它通過一個減速器作用在轉(zhuǎn)向柱上，根據(jù)助力位置不同分為三種形式。由于EPS改由電機(jī)提供助力，助力大小由電控單元ECU實時調(diào)節(jié)與控制，可以較好解決汽車操縱時輕與靈的矛盾。第3章EPS系統(tǒng)的組成原理及分類3.1EPS系統(tǒng)的組成電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在傳統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。此轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在不同車上的結(jié)構(gòu)部件盡管不盡一樣，但其基本原理是一致的。系統(tǒng)通常由轉(zhuǎn)向（轉(zhuǎn)矩）傳感器、電子控制單元、電動機(jī)、電磁離合器和減速機(jī)構(gòu)等組成。汽車電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成如圖1所示。3.2EPS系統(tǒng)的工作原理電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是利用電動機(jī)作為助力源，根據(jù)轉(zhuǎn)向參數(shù)和車速等，由微機(jī)完成助力工作的，其控制框圖如圖2所示。不轉(zhuǎn)向時，電動機(jī)不工作，EP系統(tǒng)處于STANDY狀態(tài)；當(dāng)操縱轉(zhuǎn)向盤時，裝在轉(zhuǎn)向盤軸上的轉(zhuǎn)矩傳感器不斷檢測轉(zhuǎn)向軸上的轉(zhuǎn)矩，并由此產(chǎn)生一個電壓信號，該信號與車速信號同時輸入電子控制器，由控制器中的微機(jī)根據(jù)這些輸入信號進(jìn)行運(yùn)算處理，確定助力轉(zhuǎn)矩的大小和方向，即選定電動機(jī)的電流和轉(zhuǎn)向，調(diào)整轉(zhuǎn)向的輔助動力。電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩由電磁離合器通過減速機(jī)構(gòu)減速增矩后，加在汽車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上，使之得到一個與工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作用力。電子控制電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的核心是一個4kBROM和256kBRAM的8位微機(jī)。轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩信號和車速信號經(jīng)過輸入接口送入微機(jī)，隨著車速的提高，通過微機(jī)控制相應(yīng)地降低助力電動機(jī)電流，以減少助力轉(zhuǎn)矩。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號也被送入微機(jī)，當(dāng)發(fā)動機(jī)處于怠速時，由于供電不足，助力電動機(jī)和離合器不工作。點(diǎn)火開關(guān)的通斷（on/off）信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換接口送入微機(jī)，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)斷開時，電動機(jī)和離合器不能工作。微機(jī)控制指令經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后送入電動機(jī)和離合器的驅(qū)動放大電路中，控制電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和離合器的結(jié)合。電動機(jī)的電流經(jīng)驅(qū)動放大回路、電流表A、A/D轉(zhuǎn)換接口反饋給微機(jī)，將電動機(jī)的實際電流與按微機(jī)指令應(yīng)給的電流相比較，調(diào)節(jié)電動機(jī)的實際電流，使兩者接近一致。3.3EPS系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)及工作原理EPS系統(tǒng)主要部件包括扭矩傳感器、電動機(jī)、電磁離合器、減速機(jī)構(gòu)車和電子控制單元等，其各自的工作原理如下：3.3.1扭矩傳感器EPS系統(tǒng)的傳感器信號包括轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩信號、汽車車速信號、汽車軸重信號和電機(jī)電流信號，前三者用于確定助力電機(jī)的助力大小和方向，后者用于電機(jī)的閉環(huán)控制。這些信號用來作為EPS系統(tǒng)的輸入信號，共同決定助力信號的輸出。因此傳感器信息融合是EPS系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。EPS系統(tǒng)扭矩傳感器主要有：電阻式轉(zhuǎn)向傳感器、非接觸式電感扭矩傳感器和其他類型傳感器，也有在轉(zhuǎn)向軸位置加一扭桿，通過測量扭桿的變型得到扭矩的大小和方向。電阻式轉(zhuǎn)向傳感器實際上是一個滑動可變電阻器，當(dāng)操縱方向盤時，其電阻變化最終經(jīng)電路處理以電流的形式將轉(zhuǎn)矩信號送至BCUTM。這種傳感器體積大，易于磨損，在早期EPS系統(tǒng)中應(yīng)用較多。隨著非接觸式扭矩傳感器成本的降低，越來越多的廠商轉(zhuǎn)而采用這種精度高、體積小且壽命長的新型傳感器。圖3所示KOYO公司研制的非接觸式EPS系統(tǒng)扭矩傳感器原理圖，該裝置由安裝在輸入軸上的探測環(huán)1和探測環(huán)2，安裝在輸入軸上的另一個探測環(huán)1、探測線圈和補(bǔ)償線圈組成。當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)動時，扭桿受轉(zhuǎn)動力矩作用發(fā)生扭轉(zhuǎn)，由于線圈產(chǎn)生扭矩且線圈固定不動，探測線圈與探測環(huán)之間的位置發(fā)生變化導(dǎo)致線圈磁阻變化，并最終反映扭矩的變化。3.3.2電動機(jī)助力電動機(jī)是EPS系統(tǒng)的動力源，它根據(jù)ECU輸出的控制指令在不同的工況下輸出不同的助力轉(zhuǎn)矩，對整個EPS系統(tǒng)性能影響很大。因此需要有良好的動態(tài)特性、調(diào)速特性和隨動特性并易于控制，還要求輸出波動小、低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量小、尺寸小質(zhì)量輕等，因此，常采用無刷式永磁直流電動機(jī)。為改善操縱感、降低噪音和減少震動，在電動機(jī)轉(zhuǎn)子外表面開出斜槽或螺旋槽，改變定子磁鐵中心處或端部厚度，將定子磁鐵設(shè)計成不等厚度。隨著現(xiàn)代汽車技術(shù)的發(fā)展，汽車各部件越來越多的采用42V直流電源，因而，面向42V直流電的EPS系統(tǒng)也逐漸成為汽車技術(shù)研究熱點(diǎn)之一。采用42V直流電的EPS系統(tǒng)能在較低的輸出電流同時保證有足夠的輸出功率，既降低系統(tǒng)的能耗和發(fā)熱，又能改善系統(tǒng)的控制。3.3.3電磁離合器EPS系統(tǒng)轉(zhuǎn)向助力一般都是在一個設(shè)定的范圍。當(dāng)車速低于某一特定值時，系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)向助力，保證轉(zhuǎn)向的輕便性；當(dāng)車速處于兩個設(shè)定植之間時，電動機(jī)停止工作，系統(tǒng)處于STANDY（休眠）狀態(tài)，離合器分離，以切斷輔助動力。另外，當(dāng)EPS系統(tǒng)發(fā)生故障時，離合器應(yīng)自動分離，此時仍可利用手動控制轉(zhuǎn)向，保障系統(tǒng)的安全性，EPS系統(tǒng)中電磁離合器應(yīng)用較多的為單片干式電磁離合器，其工作原理如圖4所示。3.3.4減速機(jī)構(gòu)減速機(jī)構(gòu)是EPS系統(tǒng)不可缺少的組件，它把電動機(jī)的輸出減速放大后再傳遞給執(zhí)行部件。目前實用的減速機(jī)構(gòu)有多種組合方式，采用較多的為蝸輪蝸桿與轉(zhuǎn)向軸驅(qū)動組合式，如圖5所示，也有的采用兩級行星齒輪與傳動齒輪組合式。裝配有離合器的EPS系統(tǒng)多采用蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)，裝配在減速機(jī)的一側(cè)。3.3.5電子控制單元電子控制單元ECU是整個EPS系統(tǒng)的控制的核心。它根據(jù)扭矩傳感器、車速傳感器、軸重傳感器以及電動機(jī)電流傳感器等輸入信號，一旦系統(tǒng)某部件工作出現(xiàn)異常，ECU將控制電磁離合器分離，同時進(jìn)行故障診斷分析并輸出顯示故障信號。3.4EPS系統(tǒng)的分類根據(jù)電動機(jī)驅(qū)動部位的不同，將電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為3類：轉(zhuǎn)向軸助力式、轉(zhuǎn)向器小齒輪助力式和齒條助力式。1.轉(zhuǎn)向軸助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。其轉(zhuǎn)矩傳感器、電動機(jī)、離合器和轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)組成一體，安裝在轉(zhuǎn)向柱上。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，所測取的轉(zhuǎn)矩信號與控制直流電動機(jī)助力的響應(yīng)性較好。這種類型一般在轎車上使用。2.小齒輪助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩傳感器、電動機(jī)、離合器和轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)仍為一體，只是整體安裝在轉(zhuǎn)向小齒輪處，直接給小齒輪助力，可獲得較大的轉(zhuǎn)向力。該形式可使各部件布置更方便，但當(dāng)轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向器之間裝有萬向傳動裝置時，轉(zhuǎn)矩信號的取得與助力車輪部分不在同一直線上，其助力控制特性難以保證準(zhǔn)確。3.圖1為齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。其轉(zhuǎn)矩傳感器單獨(dú)地安裝在小齒輪處，電動機(jī)與轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)一起安裝在小齒輪另一端的齒條處，用以給齒條助力。該類型又根據(jù)減速傳動機(jī)構(gòu)的不同可分為兩種:一種是電動機(jī)做成中空的。齒條從中穿過，電動機(jī)的動力經(jīng)一對斜齒輪和螺桿螺母傳動副以及與螺母制成一體的鉸接塊傳給齒條。這種結(jié)構(gòu)是第一代電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，由于電動機(jī)位于齒條殼體內(nèi)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格高，維修也困難。另一種是電動機(jī)與齒條的殼體相互獨(dú)立。電動機(jī)動力經(jīng)另一小齒輪傳給齒條，由于易于制造和維修，成本低，已取代了第一代產(chǎn)品。因為齒條由一個獨(dú)立的齒輪驅(qū)動，可給系統(tǒng)較大的助力，主要用于重型汽車。3.5EPS系統(tǒng)的性能及特點(diǎn)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已發(fā)展了半個多世紀(jì)，其技術(shù)已相當(dāng)成熟。但隨著汽車微電子技術(shù)的發(fā)展，對汽車節(jié)能性和環(huán)保性要求不斷提高，該系統(tǒng)存在的耗能、對環(huán)境可能造成的污染等固有不足已越來越明顯，不能完全滿足時代發(fā)展的要求。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將最新的電力電子技術(shù)和高性能的電機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用于汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，能顯著改善汽車動態(tài)性能和靜態(tài)性能、提高行駛中駕駛員的舒適性和安全性、減少環(huán)境的污染等。因此，該系統(tǒng)一經(jīng)提出，就受到許多大汽車公司的重視，并進(jìn)行開發(fā)和研究，未來的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中電動助力轉(zhuǎn)向?qū)⒊蔀檗D(zhuǎn)向系統(tǒng)主流，與其它轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)突出的優(yōu)勢體現(xiàn)在：a.降低了燃油消耗。液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要發(fā)動機(jī)帶動液壓油泵，使液壓油不停地流動，浪費(fèi)了部分能量。相反電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS系統(tǒng)）僅在需要轉(zhuǎn)向操作時才需要電機(jī)提供的能量，該能量可以來自蓄電池，也可來自發(fā)動機(jī)。而且,能量的消耗與轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向及當(dāng)前的車速有關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)向盤不轉(zhuǎn)向時，電機(jī)不工作，需要轉(zhuǎn)向時，電機(jī)在控制模塊的作用下開始工作,輸出相應(yīng)大小及方向的轉(zhuǎn)矩以產(chǎn)生助動轉(zhuǎn)向力矩，而且，該系統(tǒng)在汽車原地轉(zhuǎn)向時輸出最大轉(zhuǎn)向力矩，隨著汽車速度的改變，輸出的力矩也跟隨改變。該系統(tǒng)真正實現(xiàn)了"按需供能"，是真正的"按需供能型"（on-demand）系統(tǒng)。汽車在較冷的冬季起動時，傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)反應(yīng)緩慢，直至液壓油預(yù)熱后才能正常工作。由于電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計時不依賴于發(fā)動機(jī)而且沒有液壓油管，對冷天氣不敏感，系統(tǒng)即使在-40℃時也能工作，所以提供了快速的冷起動。由于該系統(tǒng)沒有起動時的預(yù)熱，節(jié)省了能量。不使用液壓泵，避免了發(fā)動機(jī)的寄生能量損失，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性，裝有電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛和裝有液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛對比實驗表明，在不轉(zhuǎn)向情況下，裝有電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛燃油消耗降低2.5%，在使用轉(zhuǎn)向情況下，燃油消耗降低了5.5%。b.增強(qiáng)了轉(zhuǎn)向跟隨性。在電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，電動助力機(jī)與助力機(jī)構(gòu)直接相連可以使其能量直接用于車輪的轉(zhuǎn)向。該系統(tǒng)利用慣性減振器的作用，使車輪的反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)向前輪擺振大大減小。因此轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的抗擾動能力大大增強(qiáng)和液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，旋轉(zhuǎn)力矩產(chǎn)生于電機(jī)，沒有液壓助力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向遲滯效應(yīng)，增強(qiáng)了轉(zhuǎn)向車輪對轉(zhuǎn)向盤的跟隨性能。c.改善了轉(zhuǎn)向回正特性。直到今天，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能的發(fā)展已經(jīng)到了極限,電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的回正特性改變了這一切。當(dāng)駕駛員使轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動一角度后松開時，該系統(tǒng)能夠自動調(diào)整使車輪回到正中。該系統(tǒng)還可以讓工程師們利用軟件在最大限度內(nèi)調(diào)整設(shè)計參數(shù)以獲得最佳的回正特性。從最低車速到最高車速，可得到一簇回正特性曲線。通過靈活的軟件編程，容易得到電機(jī)在不同車速及不同車況下的轉(zhuǎn)矩特性，這種轉(zhuǎn)矩特性使得該系統(tǒng)能顯著地提高轉(zhuǎn)向能力，提供了與車輛動態(tài)性能相機(jī)匹配的轉(zhuǎn)向回正特性。而在傳統(tǒng)的液壓控制系統(tǒng)中，要改善這種特性必須改造底盤的機(jī)