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汽車電子電氣第10章汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(專業(yè)版)

2025-03-05 16:44上一頁面

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【正文】 圖 1025 零車速時(shí)的轉(zhuǎn)向助力特性曲線 圖 1026 轉(zhuǎn)向助力曲線斜率與車速關(guān)系 通過對該電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn),得到如下結(jié)論: ( l)相同車速下,電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)助力值從死區(qū)至飽和點(diǎn)隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩的增 加基本呈 線性增大 。當(dāng)檢測到發(fā)動(dòng)機(jī)處 于起動(dòng)姿態(tài)時(shí),動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)為工作狀態(tài)。 電機(jī) 理想模型 的基本方程為: dia dt u(t)= Raia(t)+ KE?(t)+ La ( 11) 式中 u( t)、 ia(t) —分別為電機(jī)的端電壓和電樞電流; ω( t) —電機(jī)轉(zhuǎn)速; Ra、 La——分別為電機(jī)等效內(nèi)阻和電感; KE——電動(dòng)勢常數(shù)。當(dāng)其轉(zhuǎn)角大于 8176。 Ka值的選取必須滿足式( 4)中規(guī)定的條件。 轉(zhuǎn)向軸: Js? = M ? Ks ? ? x ?b ? rs ? s ? ?bx ? FTR + ? m ? (2) 電動(dòng)機(jī): Jm? m = M m ? Km ? m ? bm? m 圖 6 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型 d s s s Gx rs GKm rs x rs Ks rs Gx rs 齒條軸 : m x = 三 .電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡單模型與運(yùn)動(dòng)特性 依據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定理,系統(tǒng)的 運(yùn)動(dòng)方程 為 (1) (3) M m = KaKs ? s ? 式中 Mm為電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩,其值決定于 電動(dòng)機(jī)的給定電流大小 。這個(gè)電 位差與桿的扭轉(zhuǎn)角 θ和輸入電壓 Ui成比例。 圖 1 助力轉(zhuǎn)向雙動(dòng)伺服機(jī)構(gòu) ?電子控制式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)( EHPS) ?傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)( HPS) ?電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)( EPS) 助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到如下要求: ( 1) 能有效減小操縱力,特別是停車轉(zhuǎn)向操縱力。 ( 3) 具有直線行駛的穩(wěn)定性,轉(zhuǎn)向結(jié)束時(shí)轉(zhuǎn)向盤應(yīng)可自動(dòng)回正; 駕駛員應(yīng)有 良好的 “路感 ”。一種比較簡單適用的轉(zhuǎn)向 助力電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路如圖 4所示。 (2) 助力轉(zhuǎn)矩 Ma分析 Ma與車速和轉(zhuǎn)向盤的輸入轉(zhuǎn)矩有關(guān): M a = f(M d ,v) 式中 Md——轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩; v——汽車速度。由這兩個(gè)不等式可得到: 式( 10)中后兩項(xiàng)含有小參數(shù) Jm、 rs,所以 Ka可表示為 (10) (11) 由此式可以看出,助力增益 Ka的取值只有滿足式( 11)時(shí)該系統(tǒng)才能穩(wěn)定工作。該系統(tǒng)的核心是一個(gè)有 4KB ROM和 256KB RAM的 8位微機(jī)。電子控制器將輸出的數(shù)字量經(jīng) D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為 模擬量 ,再將 其輸入 電流控制電路 。 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能試驗(yàn)臺(tái) 試驗(yàn)對象 :電機(jī)為直流永磁式的轉(zhuǎn)向 軸助力式的 EPS. 額定功率 180w, 額定電壓 12v, 額定電流 30A, 額定轉(zhuǎn)矩 Nm, 額定轉(zhuǎn)速 1 200r/min, 用蝸輪蝸桿減速器速比 15: l。 思考題與習(xí)題 1. 簡述對助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本要求。該精密電阻 R的標(biāo)定曲線如圖 19所示,通過線性擬合可得該電阻 的阻值約為 。 4. 全電子控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn) 全電子控制的動(dòng)力助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的 轉(zhuǎn)向作用力控制范圍寬 ,并能根據(jù)駕駛條件設(shè)置 最優(yōu)化的轉(zhuǎn)向作 用力特性 ,其特點(diǎn)主要是: ( 1)可以十分靈活地修改轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)向角和車速信號(hào)的 軟件控制邏輯 ,并能自由地設(shè)置轉(zhuǎn)向助力特 性。 ★ 回正控制 回正控制是為改善轉(zhuǎn)向回正特性的一種控制模式。 ( 2)在轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩較小的區(qū)域,提供的轉(zhuǎn)向助力較小或?yàn)榱?,且在不同車速時(shí),提供的助力 時(shí)機(jī)不同,這就保持了較好的轉(zhuǎn)向路感;在常用的快速轉(zhuǎn)向行駛區(qū)間,助力效果明顯,轉(zhuǎn) 向輕便,降低了駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度。依據(jù)對已有實(shí)車參數(shù)的擬合,提出了 Ka與車速 v的關(guān) 系表示如下 max Ka = te?kv t、 k——為系數(shù),根據(jù)不同車型以及不同電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)取不同的值。 (6) 電子控制單元( ECU): EPS的電子控制單元通常是一個(gè) 8位單片機(jī)系統(tǒng) ,是由一個(gè) 8位單片機(jī),另加 一個(gè) 256字節(jié)的 RAM、 4KRAM及一個(gè) D/A轉(zhuǎn)換器 組成。 圖 2 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 1-轉(zhuǎn)向盤 2-轉(zhuǎn)向軸 3-電動(dòng)機(jī) 4-離合器 5-齒條 6
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