什么是 EPS 及其工作原理

EPS 是電動助力轉向系統，主要由扭矩傳感器、車速傳感器、電機、減速機構、電子控制單元（ECU）等組成。

其工作原理是，當駕駛員轉動方向盤時，扭矩傳感器檢測轉向盤的轉向和扭矩，并向電子控制單元（ECU）發送電信號。ECU 根據扭矩傳感器檢測到的信號、車速信號等，決定電機的旋轉方向和助力電流大小。電機產生的動力經減速機構傳遞，為轉向提供輔助力。汽車不轉向時，ECU 不給電機指令，電機不工作。

扭矩傳感器通常由設置于轉向軸上的扭力桿和檢測扭力桿扭轉角度的傳感器構成，常用的類型是能確保可靠性的非接觸式，包括磁感應式、霍爾集成電路式和雙旋轉變壓器式。

EPS 的電機可分為有刷電機和無刷電機。有刷電機成本低，但輸出功率增加時轉向操作靈敏度可能變差。無刷電機結構復雜成本高，但能抑制慣性力矩增加。

EPS 的控制包括助力基本控制、助力輔助控制、電機電流控制和失效保護處理。助力基本控制根據相位補償值確定助力量，還能通過車速調節。助力輔助控制包括慣性補償、回位修正、阻尼修正和摩擦修正。電機電流控制通常是反饋控制，使用無刷電機時多為矢量控制。失效保護能在助力異常時迅速檢測并采取措施，如檢測駕駛者轉向操作扭矩的方向和助力方向是否一致。

EPS 按電機驅動位置不同，可分為轉向柱助力、齒輪助力、齒條助力式，各有特點。轉向柱助力式成本低，被廣泛采用；齒輪助力式在齒輪附近布置電機；齒條助力式助力損失小，聲音和振動較小，但系統成本高。