转向角度传感器作用 「科普」电子转向系统的结构与原理 一点就通

「科普」电子转向系统的结构与原理 一点就通

电动机械式助力转向系统（EPS）没有了液压助力系统的液压泵、液压管路、转向管柱阀体等结构，结构非常简单，通过减速器以纯机械方式将电机产生的助力传递到转向系统上。

EPS 电动助力转向系统是机电一体化的产品，它由转向管柱、扭矩传感器、伺服电机、控制模块等组成。

原理通解 ▼

车辆启动后系统开始工作，当车速小于一定速度（如80km/h），这些信号输送到控制模块，控制模块依据转向盘的扭矩、转动方向和车速等数据向伺服电机发出控制指令，使伺服电机输出相应大小及方向的扭矩以产生助动力，当不转向时，电控单元不向伺服电机发送扭矩信号，伺服电机的电流趋向于零。

因此，在直行驾驶而无需操作转向盘时，将不会消耗任何发动机的动力，降低了燃油消耗。

本系统提供的转向助力与车速成反比，当车速在一定速度（如80km/h）或以上时，伺服电机的电流也趋向于零，所以车速越高助力越小。因此，无论在高速、低速行驶操作过程中汽车具有更高的稳定性，驾驶员自身保持均衡不变的转向力度。

结构通解 ▼

◎ 双小齿轮

双小齿轮电控机械助力转向系统中，由转向小齿轮和传动小齿轮将必需的转向力传递给齿条。驾驶员施加的扭矩通过转向小齿轮来传递，而传动小齿轮则通过蜗杆传动装置传递电控机械助力转向系统电机的支持扭矩。

◎ 转向器

转向器由转向扭矩传感器、扭转杆、转向小齿轮、传动小齿轮、蜗杆传动装置以及带控制单元的电机构成。

◎ 电机及控制单元

用于转向支持的电机带有控制单元和传感单元，它安装在第二个小齿轮上。这样就建立了转向盘和齿条之间的机械连接。因此，当伺服电机失灵时，车辆仍可以通过机械传动进行转向。

◎ 转向角度传感器

转向角度传感器位于复位环后侧，复位环上带有一个安全气囊滑环。转向角度传感器通过CAN 数据总线将信号传递到转向管柱电子控制单元J527，由此控制单元获悉了转向角度

的大小。转向管柱电子控制单元中的电子装置分析这个信号。

◎ 转向扭矩传感器

转向扭矩传感器将转向盘扭矩直接传递给转向小齿轮。传感器根据磁阻原理进行工作。为了确保最高的安全性，它采用了双重结构（冗余结构）。

转向管柱连接在扭矩传感器上，转向器通过扭转杆连接在扭矩传感器上。连接转向管柱的元件上有一个磁极转子，在这个转子中不同磁极的24 个区域轮流交替。每次使用两个磁极来进行扭矩分析。

◎ 转子转速传感器

转子转速传感器是电控机械助力转向系统电机的组成部分。无法从外部接触到转子转速传感器。

一般情况下的转向过程如下图所示：

1—驾驶员转动转向盘时，转向支持开始；

2—由于转向盘上扭矩的作用，转向器中的扭矩杆转动。转向扭矩传感器J269 探测扭矩杆的转动，并将探测到的转向扭矩传递给控制单元；

3—转向角度传感器通知当前转向角度，而转子转速传感器通知当前转向速度；

4—控制单元根据转向扭矩、车速、发动机转速、转向角度、转向速度和控制单元中的特性曲线计算出必需的支持扭矩，并启动电机；

5—由第二个平行作用于齿条的小齿轮来进行转向支持，小齿轮的传动由电机来进行，电机通过一个蜗杆传动装置和一个传动小齿轮将转向支持力传递到齿条上；

6—转向盘上的扭矩和支持扭矩的总和就是转向器上的有效扭矩，由该扭矩来传动齿条。

高速公路行驶时的转向过程如下图所示：

1—换车道时，驾驶员轻打转向盘；

2—扭转杆因此转动，转向扭矩传感器获悉扭转杆转动并通知控制单元，转向盘上有一个小的扭矩；

3—转向角度传感器通知小转向角度，而转子转速传感器通知当前转向速度；

4—根据一个小的转向扭矩、100km/h 的车速、发动机转速、小的转向角度、转向速度及控制单元中的特性曲线（100km/h 车速的特性曲线），控制单元获悉必须有一个小的支持扭矩或无需支持扭矩，继而启动电机；

5—高速公路行驶时，由第二个平行作用于齿条的小齿轮来进行一个小的转向支持，或者不进行转向支持；

6—转向盘上扭矩加上最小支持扭矩就是换车道时的有效扭矩，由该扭矩来传动齿条。

相关文章

关于汽车转向角传感器的解释

【传感器】

转向机械上的两个主要传感器分别是转向角传感器，扭矩传感器。

图1转向系统的传感器

【传感器作用】

①转向角传感器：一般安装在方向盘下方，由于ESP 电脑控制，属于ESP系统的传感器。部分车型（如：宝马）已取消物理部件的转向角传感器，改用数据计算模型确认转向角位置。

ESP：图2将传感器(转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器、方向盘油门刹车踏板传感器)采集到的数据进行计算，算出车身状态然后跟存储器里面预先设定的数据进行比对。当电脑计算数据超出存储器预存的数值，即车身临近失控或者已经失控的时候则命令执行器工作，以保证车身行驶状态能够尽量满足驾驶员的意图。

图2转向不足及转向过度

EPS：(α)图3转向角传感器可以确认转向系统的0度位置，是主动回正的中心位置。0度位置不居中，会导致车辆跑偏。(β)图4转向角传感还可以确认转向的极限位置，当转向角到极限角度时，转向系统会限制继续转向。

图3主动回位

图4存在极限位置

②扭矩传感器：将方向盘与方向机之间的扭矩信号转换成电信号，作为ECU确认电动机工作电流指令值的重要依据。是转向的主信号。

一般安装在方向机主动齿轮上或者转向柱的扭杆上。当控制单元安装在方向机时，扭矩传感器就集成在方向机上；当控制单元安装在转向柱时，扭矩传感器也会集成在转向柱上。

视频1扭矩传感器损坏，会导致整个转向系统没有助力；视频1而当扭矩传感器的信号错误时，可能会导致方向盘自动往一侧转。

相关问答

[回答]汽车转向盘转角传感器的作用是用来检测方向盘的转动角度和转向方向的。汽车转向盘转角传感器的作用是用来检测方向盘的转动角度和转向方向的。转向...

[最佳回答]1、转向角传感器损坏会造成转向系统无助力输出、助力沉重电子动力转向系统是使用电子控制单元(查成交价|参配|优惠政策)代替液压动力泵的电子控制...

汽车通过转动方向盘,将扭矩传递给齿轮齿条机构,从而推动车轮实现向左或向右的转动。齿条推动距离越长,轮胎转动的角度就越大。汽车方向机的核心部件就是齿轮...

转向角传感器也就是电子助力转向系统中的转矩传感器,该传感器有两个作用,作用一是检测方向盘与转向器之间的输出轴之间的转矩,作用二是检测我们在打方向盘时,...

[最佳回答]电动转向系统没有动力转向泵。电动助力转向系统(EPS)是一种依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统。电动助力转向系统主要由扭矩传感器、转速传感器、...

[最佳回答]1、超声波传感器的方向角:一般指半功率角,一般的圆形活塞阵都可以用2*arcsin(0.26*波长/a),a为辐射面的半径.换能器的轴心上信号最强,往边上信号减...

就是没有匹配电脑板匹配下转角传感器,顾名思义,是测量或监控物体转动角度的传感器,例如风力发电机轴转动角度、焊接管转动角度监控、海上平台定位转角测量等...

产生了回路故障转角传感器,顾名思义,是测量或监控物体转动角度的传感器,例如风力发电机轴转动角度、焊接管转动角度监控、海上平台定位转角测量等。正如我们...

以下情况需要标定:1、控制系统线束插接件接触不良2、系统保险丝烧断3、继电器损坏4、控制器、电机或传感器坏传感器(Sensor)是一种常见的却又很重要的器...

1、先要把游丝安装到位,还有底盘数据无超标2、匹配转向角度传感器前要先确认零位是否正确,可用电脑数据流查看。3、如果不是一定要做零位设定,不然匹配G85(...