汽車電子電氣第10章汽車電動助力轉向系統-免費閱讀
【正文】 1 Nm，即在此轉矩范圍內，電機不提供助力。 轉矩傳感器輸出特性 電動助力轉向系統根據作用在轉向盤上的轉矩信號和車速信號控制電機產生相應的助力轉 矩，因此轉矩傳感器的輸出特性（轉向盤輸入轉矩 Ts與輸出電壓 U0的關系）對電動助力轉向系 統性能至關重要，進行轉矩傳感器輸出特性試驗時，固定轉向管柱下端，將轉矩標定盤固定在轉 向盤上，左右連續(xù)加載和卸載，測得該系統轉矩傳感器輸出電壓與加載轉矩 Ts的關系。在進行電動助力轉向系統性能試驗之前，需要對電機電流傳感 器、轉矩傳感器進行標定。 （ 2）根據轉向角進行回復控制和根據轉向角速度進行阻尼控制，可提供 最優(yōu)化的轉向返回特性 。 控制過程是： 轉矩和轉向角信號經過 A/D轉換器 后輸入計算機，計算機根據這些信號和車 速計算出 最優(yōu)化的助力轉矩 ?；卣刂浦饕糜诘退傩旭?，此時電動機控制 電路實行斷路，即四個三極管均處于截止狀態(tài)，保持機械系統原有的回正特性。 四 .電動助力轉向的控制方法 電子控制電動動力轉向的控制系統如圖 9所示。 （ 3）不同車速時，提供的轉向助力增益不同。 GKaKsKm rs2 dsG 2Km 2 rs2 dmKs 2 rs2 ? D(s)= dmdsdm ? ds(s)= J ss2 +bss + K s dm(s)= J ms2 +bms + Km + K? Ks +GKm rs2 2 式中： Ac(s)= D(s)+(ds ? Ks) GJ sbmKm mbsrs2(J sKm ? J mKs) + KaKs GKm + 2 GKmJ s 2(J sbm + Jmbs) J m 2bmKs 2 2 GKm Ks ? Ka K max a 由赫爾維茨穩(wěn)定判據可知： Δ30， Δ50。 (7) (8) Ka隨車速 v的增大而成指數減小。 在實際計算中， Fr作為一隨機信號加人到系統中，使計算更接近于實際情況。其工作過程是當 轉 矩信號 和 車速信號 輸入單片機后，單片機根據這些信號計算出 最優(yōu)化助力轉矩 ，然后輸出 此值給 D/A轉換器 ，輸出電流指令信號給電機控制電路，由控制電路以決定電動機作用的大 小和方向。轉向助力用的電動機需要正反轉控制。 二 .電動助力轉向系統結構及工作原理 電動助力轉向系統結構 (1)轉矩傳感器： 矩傳感器用于檢測作用于轉向盤上的轉矩信號的大小與方向。助力作用快，轉向就靈敏。即高的轉向靈敏性和好 的操縱輕便性不可兼得。 而行車轉向的操縱力應 不 大于 250N。 當助力轉向失效或發(fā)生故障時，應能保證通過人力進行轉向 操縱。若 比例系數為 k則有 Uo = kUi? 由 V、 W兩端的電位差 Uo就可以知道轉向盤桿的扭轉 (2)車速傳感器 :車速傳感器常采用電磁感應式傳感器，安裝在變速箱上。 圖 5 電磁離合器工作原理圖 1－滑環(huán) 2－線圈 3－壓板 4－花鍵 5－從動軸 6－主動輪 7－滾珠軸承 工作原理 :當電流通過滑環(huán)進入離合器 線圈時，主動輪產生電磁吸力，帶花鍵 的壓板被吸引與主動輪壓緊，電動機的 動力經過電機軸、主動輪、壓板、花 鍵、從動軸傳給執(zhí)行機構。在本系統的計 算中， Mm值由轉矩傳感器給出，可表示如下： a ? Ka max) (0 ? K x rs Ka ——轉向助力增益。 該族非線性的助力曲線由不同的助力增益 Ka決定。如果該值過大，易引起系統的不穩(wěn) 定。 圖 7 電動助力轉向系統助力特性 該助力特性圖有如下特點： （ 1）隨著 Ka值的不同，得到不同的助力曲線 MaMd。（ Md＝ ）時，輸出電壓不再發(fā)生變化，相應 助力轉矩 Md也不會發(fā)生變化。助力控制的驅動方式為（ 參見圖 4電動 機控制電路圖 ）：使三極管 V1導通， V2 、 V3管截止， V4管斬波。 EPS系統中所用電機的電樞電感很小，產生的感應電動勢可忽略不計。 （ 2）自診斷和安全功能 當出現任何一種故障時，系統均可顯示出相應的故障代碼。 車速高于 30km/h時，轉換成普通的轉向控制，離合器處于分離狀態(tài)。 電機電流傳感器的標定 圖 19 反饋精密電阻標定曲線 助力電流 是表征電動助力轉向系統助力特性的重要參數之一。 （ 2）相同負載下，電動助力轉向系統的助力曲線斜率 隨車速的增大而減小 ， 當車速超過 80 km/h時，電機助力很小，且?guī)缀醪浑S車速而變化。 4. 簡述電動助力轉向系統的控制原理及控制 策略。在試驗臺上，為了便 于進行性能的比較，
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