隨著汽車工業(yè)和電子工業(yè)的不斷發(fā)展,汽車將由單純的機(jī)械產(chǎn)品向高級(jí)的機(jī)電一體化方向發(fā)展，電動(dòng)助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(electric power steering, EPS)已成為汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向。
 
EPS的優(yōu)點(diǎn)

EPS用一部直流電機(jī)代替系統(tǒng)的液壓泵，和傳統(tǒng)的液壓助力系統(tǒng)相比，這種由微電機(jī)控制的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)具有部件少、體積小。重量輕的特點(diǎn)，最優(yōu)化的轉(zhuǎn)向作用力和轉(zhuǎn)向回正性提供了汽車的轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性，增加了汽車低速時(shí)的機(jī)動(dòng)性以及調(diào)整行駛的穩(wěn)定性。
 
EPS的結(jié)構(gòu)

EPS一般由位置傳感器、電子控制單元、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、助力電動(dòng)機(jī)，電磁離合器以及減速機(jī)構(gòu)組成。

 
EPS的工作原理

EPS利用電動(dòng)機(jī)作為助力源，根據(jù)車速和轉(zhuǎn)向參數(shù)等，由電子控制單元完成助力控制。其工作原理是：當(dāng)操縱轉(zhuǎn)向盤時(shí)，裝在轉(zhuǎn)向盤軸上的扭矩傳感器不斷地測(cè)出轉(zhuǎn)向軸上的扭矩短信號(hào),該信號(hào)與車速信號(hào)同時(shí)輸人到電子控制單元,電控單元根據(jù)這些輸人信號(hào),確定助力扭矩的大小和方向,即選定電動(dòng)機(jī)的電流和轉(zhuǎn)向,調(diào)整轉(zhuǎn)向輔助動(dòng)力的大小。電動(dòng)機(jī)的扭矩由電磁離合器通過(guò)域速機(jī)構(gòu)減速增扭后，加在汽車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上，使之得到一個(gè)與汽車工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作用力，完成轉(zhuǎn)向助力控制器的研究發(fā)展趨勢(shì)從提供單一扭距信號(hào)向提供復(fù)合扭距信號(hào)方向發(fā)展，或從接觸式向非接觸式方向發(fā)展。
 
傳統(tǒng)電子接觸時(shí)位置傳感器的缺點(diǎn)

傳統(tǒng)的電阻接觸式位置傳感器主要由電刷在電阻基片上滑動(dòng)引起電阻的阻值變化，從而引起輸出電壓的變化,感知角度和扭矩的大小。由于電刷和電阻基片長(zhǎng)期的滑動(dòng)接觸,這些機(jī)械部件易產(chǎn)生磨損,而這種磨損會(huì)產(chǎn)生接觸不良或輸出阻值的改變。此外，汽車的震動(dòng)會(huì)導(dǎo)致滑動(dòng)觸片瞬間脫開(kāi),電刷和電阻基片的氧化等也會(huì)導(dǎo)致接觸不良或輸出阻值的改變,從而導(dǎo)致信號(hào)失真，影響了EPS 的可靠使用，且使用壽命受到限制。

EPS位置傳感器

EPS位置傳感器用來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)向盤扭矩的大小和方向,并將檢測(cè)信號(hào)傳輸給ECU，這是EPS關(guān)鍵的控制信號(hào)。EPS位置傳感器目前主要有電阻接觸式傳感器、電磁非接觸式傳感器、光電非接觸式傳感器幾種。EPS位置傳感器是EPS系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，國(guó)內(nèi)外對(duì)其進(jìn)行了較多的研究。按工作原理可分為以下幾類：

(1) 磁場(chǎng)檢測(cè)原理的傳感器

(2) 電磁感應(yīng)原理的傳感器，主要由勵(lì)磁線圈和檢測(cè)線圈組成

(3) 光電式扭距傳感器



霍爾式EPS位置傳感器

基于霍爾元件設(shè)計(jì)的一種非接觸式EPS 位置傳感器，通過(guò)輸出電壓的變化，反映轉(zhuǎn)向盤扭矩和轉(zhuǎn)向角的變化。該傳感器克服了傳統(tǒng)的電阻接觸式位置傳感器有觸點(diǎn)、可靠性差、壽命短的缺點(diǎn),使可靠性和使用壽命得到加強(qiáng)，而且其性價(jià)比高、互換性強(qiáng),可直接替換目前使用較多的同樣式的電阻接觸式位置傳感器。