赵攀登

摘 要：文章主要对商用车的特点和EPS系统部件的选择做了分析，并对在使用中存在的技术难点进行了分析，并提供了问题的解决方案，最后分析了EPS在商用车中的应用发展状况。

关键词：电动助力转向系统;商用车;应用

1 EPS系统理论的概述

1.1 EPS系统工作原理分析

电动助力转向系统可以简称为EPS，主要是有转角传感器、控制器、转矩传感器、助力电机等组成。其主要的工作原理是通过传感器和转矩传感器来从中获取转角和转矩信号，通过总线从中获取车速的信号作为系统的输入。除此以外，控制系统可以运用内部计算法来算出电机的助力力矩，并运用脉宽调制以及稳定性控制技术对其进行调节，最终确定电机控制点信号的输出，电机转矩的运用可以通过减速机构以及方向盘共同输入机械的转向结构。

1.2 EPS系统的特点分析

①结构简洁。在使用期间可以减少液压助力系统的中的油泵、油管等部件的对液压油的使用，这样可以有效避免漏油对汽车转向性能造成的影响。②优异的转向性能。拥有着HPS无法进行模拟的高效性，在使用控制系统可以及时对车速和转向盘所输入的信号做出反应，从而优越的工作性能将可以很好的实现商用车在低速行驶过程中的轻便型，还可以有效控制路面所产生的噪音。③节能环保。动力源为助力电机，主要是依靠电瓶进行能量供给，在使用中并不会排放对环境造成污染的任何气体。电机的工作内容主要是受控制器进行控制，只要在转向期间才会工作，这样可以减少能量的使用。④通用性比较好。不同车型和运行状况是不需要对EPS系统的零部件进行更换，只需要改变控制器的内部控制就可以，这样不仅可以减少零部件的使用，还可以减少资金成本的投入。⑤强大的集成性。可以与防抱死制动系统、牵引力控制系统、空气悬架系统等电子系统组成，在使用中可以有效配合汽车防碰撞系统功能的实现。⑥可靠性高。控制器内部是可以形成集成故障系统的检测，在使用中可以有效对传感系统控制器进行全面检测，从而提升该系统的安全性能。

2 EPS系统在商用车中的应用分析

2.1 商用车的使用特点

商用车的运行情况和乘用车有着不同，在EPS的使用上是无法应用到商用车上，其主要特点有：①悬架结构。商用车在制造生产中使用的是非对立悬架的纵置钢板弹簧，悬架结构的特点将会对转向结构的布置有着较大影响。②前轴。前轴的转向负荷将会增加转向阻力距，在使用中商用车的车轴核实乘用车的3～5倍，其中阻力距是5～11倍，转向系统和阻力对电机有着直接影响，同时也阻碍了EPS在商用车上的应用。③转向机构的布置。商用车转向的操作机构与转向轮纵向的位置相差较大，从而增加了转向力距的需求，同时不适宜齿轮齿条式转向器的应用，当前，商用车通常采用的是循环球式转向器。④运行状况。商用车的承载压力较大，尤其是在城市建设中使用的自卸类型的商用车，对于零部件使用的标准要求更高[1]。

2.2 商用中EPS零部件的选择

对于EPS零部件的选型主要包括转向器、助力电机、减速机构以及控制等等，其中选择合适的零部件对EPS系统的整体性能有着重要影响。①转向器的选择。通过对商用車结构的工作特点进行分析并结合转向器的使用特点，EPS主要在商用车上循环球式机械转向器中的应用，从而可以根据助力电机的切入位置来设置转向轴。其中对于转向轴的应用是成本较低，而且对于与后期拆装和维修也比较方便。②减速机构的选型。其主要作用是降低电机的输出转速，在转向系统中的使用主要有蜗轮蜗杆减速机构以及双行星齿轮减速机构两种。③助力电机选型。在商用车EPS的助力电机选型工作中有着功率高、转矩大、波动小的特征。因此，在EPS选择上可以永磁有刷直流电机以及永磁无刷直流电机的使用。④电控单元选型。电控单元ECU是核心控制模块，主要是负责汽车助力系统的功能控制和故障检测，对于商用车的运行情况时较为复杂的，由于外部的干扰能力较强，而且ECU拥有者较强的抗干扰性和可靠性[2]。

2.3 技术难点

商用车前轴的负荷力将会导致转向阻力增加，在现有供电需求下，对于大功率的EPS在硬件控制上有着一定的困难。因此，高性能的电机以及高效率转向机的速度等都是急需解决的问题。①转向器的选择。对于商用车在使用中前轴符合所承载负荷较大。EPS在的转向动力将是完全有机械设备进行传递的，因此将对转向器的组成部件提出了更高要求。在部件选择期间，要根据测量的运行状况来选择合适的零部件。②电机机型的选择。对于商用车在电机选择上，要选用电机功率较小的，由于功率大的电机的尺寸和质量就会较大，在安装期间将会有着一定的困难。③供电系统的使用。大功率电机的使用将会给电源系统产生一定的影响，在工作期间将无法保证电网的运行状态。因此，在现有的24V电源系统中，所传输的电力驱动比较高，在使用中会导致电能出现损失。④安全性。在商用车的生产使用要遵循汽车转向以及电控系统的安全要求，目前，我国的EPS系统技术仍然存在不足，所以更要注重EPS系统在商用车上的设计。

3 EPS系在商用车应用的发展前景

商用车EPS是线控转向技术的主要发展方向，其主要是有方向盘和转向以及主控器所组成的自动防御故障系统。其主要优势可以在商用车行驶期间把司机的转向意识通过转化数字信号的形式传递到主控制器中，另外还可以接受主控制器的所传递的力矩信号，从而让转向盘完成回转，为司机提供准确的驾驶路感信息。方向盘转向的形成主要是受到控制器的影响，在使用中可以通过对助力电机进行驱动运转。对于主要控制器可以运用转矩方向盘进行分析判断商用车的运行状态，从而使方向盘回转到正常工作状态。在汽车线控转向系统的制造中取消了方向盘以及转向传动机构的连接，在运行期间完全依靠电能实现转向，从而摆脱了传统转向系统的限制，从而给商用车的设计空间更为广阔，同时也是汽车转向系统的工作创新。

4 结束语

当前，商用车使用EPS技术是比较少的，其主要原因是在使用中存在着一些不足。所以，EPS技术的主要发展方向仍然是商用车。希望通过本文对EPS系统的分析，可以为商用车应用EPS技术奠定基础。

参考文献：

[1]魏娟，李子卓，田海波.循环球电动助力转向系统控制及补偿策略[J].计算机工程与科学，2020，42（01）：138-143.

[2]杨凌霄，方沂，王春晖.电动助力转向系统助力特性设计方法研究[J].天津职业技术师范大学学报，2019，29（04）：44-48.