汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(ppt56頁)-資料下載頁
2025-02-22 11:21本頁面
【正文】 機 ? EPS的動力源是電動機，功能是根據(jù) ECU的指令產(chǎn)生相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩，電動機時影響 EPS性能的主要因素之一。通常采用 無刷永磁式直流電動機 。要求低速轉(zhuǎn)矩大、波動小、慣量小、尺寸小、質(zhì)量輕，可靠性高、控制性能好。 ? 需要正反轉(zhuǎn)控制。 EPS電機正反轉(zhuǎn)控制電路 ? 當 a2端得到輸入信號時，晶體管 VT4導(dǎo)通， VT1得到基極電流而導(dǎo)通。電動機有反向電流流過 反轉(zhuǎn) 。 ? 控制觸發(fā)信號端電流的大小，就可以控制電動機通過電流的大小。 ?a1和 a2端為觸發(fā)信號端，從微機系統(tǒng)的 D/A轉(zhuǎn)換器得到的直流信號輸入到 a1和 a2端，用以觸發(fā)電動機產(chǎn)生正反轉(zhuǎn)。當 a1端得到輸入信號時，晶體管 VT3導(dǎo)通， VT2得到基極電流而導(dǎo)通。電動機有電流流過 正轉(zhuǎn) 。 離合器 ? 采用干式電磁離合器 ,保證 EPS在 預(yù)先設(shè)定的車速范圍內(nèi)閉合 ，當 車速超過設(shè)定車速范圍時，離合器斷開 ，電動機不在提供 助力 ，轉(zhuǎn)入手動轉(zhuǎn)向狀態(tài)，另外當電動機發(fā)生故障時，離合器將自動斷開。 車速超過 30KM/h時， EPS不工作。 轉(zhuǎn)矩傳感器： 檢測轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)矩的大小和轉(zhuǎn)動的方向，轉(zhuǎn)矩傳感器信號和車速信號同時輸入到 ECU,ECU根據(jù)這些信號確定助力轉(zhuǎn)矩的大小和方向。 發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器： 確定發(fā)動機的工況，當處于怠速工況時，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不工作。 微機 根據(jù)車速、轉(zhuǎn)向力及轉(zhuǎn)向角等參數(shù)，計算得到最佳的轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)矩，并向轉(zhuǎn)向電動機輸出電流控制信號，使轉(zhuǎn)向機構(gòu)得到一個與汽車工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作用力。從而實現(xiàn)最佳的轉(zhuǎn)向助力控制。 電動助力轉(zhuǎn)向的精確轉(zhuǎn)向的實現(xiàn)過程 工作時，微機控制指令經(jīng) D/A轉(zhuǎn)換接口送入電動機和離合器的驅(qū)動放大電路，以控制電動機電流的大小和方向，以及離合器的離合。電動機的電流經(jīng)放大電路、電流表及 a/d轉(zhuǎn)換接口反饋給微機，微機將此與按微機指令應(yīng)給的電流相比較，若有差值，則予以調(diào)整，使兩者趨于一致。 （ 五 ） 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)框圖 E C U轉(zhuǎn)角電流電動機轉(zhuǎn)矩傳感器轉(zhuǎn)矩車速減速機構(gòu)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器離合器轉(zhuǎn)矩傳感器檢測作用在輸入軸的力矩， ECU根據(jù)車速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器的信號控制電動機的旋轉(zhuǎn)方向和助力電流的大小，電動機的力矩通過減速機構(gòu)作用到小齒輪上，實現(xiàn)助力轉(zhuǎn)向。 （ 五 ） 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理 根據(jù)助力電機布置位置的不同，電動助力轉(zhuǎn)向分為轉(zhuǎn)向軸助力式、齒輪助力式、齒條助力式。 轉(zhuǎn)向管柱助力式 齒輪助力式 齒條助力式 轉(zhuǎn)向管柱助力式 助力位置在轉(zhuǎn)向管柱上。該方案的助力轉(zhuǎn)矩經(jīng)過了轉(zhuǎn)向器放大，因此要求電機的減速機構(gòu)傳動比較??；電機布置在駕駛室內(nèi)，工作環(huán)境較好，對電機的密封要求低。但是，因電機安裝位置距駕駛員近，所以要求電機的噪聲一定要??；由于電機距離轉(zhuǎn)向盤較近，電機的力矩波動容易直接傳到轉(zhuǎn)向盤上，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向盤振動，使駕駛員手感變壞；由于助力轉(zhuǎn)矩通過轉(zhuǎn)向管柱傳遞，因此要求轉(zhuǎn)向管柱有較大的剛度和強度。這種助力方式比較適合用于前軸負荷較小的微型轎車。 電 機蝸 輪 蝸 桿齒輪助力式 助力位置在轉(zhuǎn)向器小齒輪處。該方案的助力轉(zhuǎn)矩也經(jīng)過了轉(zhuǎn)向器放大，因此要求電機的減速機構(gòu)傳動比也相對較??；電機安裝在發(fā)動機艙內(nèi)，工作環(huán)境較差，對電機的密封要求較高；由于電機的安裝位置距離駕駛員有一定距離，對電機的噪聲要求不是太高；同時，電機的力矩波動不太容易傳到轉(zhuǎn)向盤上，駕駛員手感適中；助力轉(zhuǎn)矩不通過轉(zhuǎn)向管柱傳遞，因此對轉(zhuǎn)向管柱的剛度和強度要求較低。這種助力方式比較適合用于前軸負荷中等的輕型轎車。 齒條助力式 助力位置在齒條上。該方案的助力轉(zhuǎn)矩作用在齒條上，助力轉(zhuǎn)矩沒有經(jīng)過轉(zhuǎn)向器的放大，因此要求電機的減速機構(gòu)具有較大的傳動比，減速機構(gòu)相對較大；電機布置在發(fā)動機艙內(nèi)，工作環(huán)境差，對其密封要求也較高；由于電機的安裝位置距離駕駛員較較遠，對電機的噪聲要求不高；同時，電機力矩波動不易傳到轉(zhuǎn)向盤上，駕駛員具有良好的手感；助力轉(zhuǎn)矩不通過轉(zhuǎn)向管柱傳遞，因此對轉(zhuǎn)向管柱的剛度和強度要求較低。這種助力方式比較適合用于前軸負荷較大的高級轎車和貨車上。 不同電機技術(shù)特點的比較 類型性能 永磁有刷 直流電機 永磁無刷 直流電機 感應(yīng)電機 開關(guān)磁阻電機 特 點 轉(zhuǎn)動繞組 永磁定子 機械換向器 三相定子 永磁轉(zhuǎn)子 電子換向 三相定子 鋁或銅籠轉(zhuǎn)子 無永磁體 四相定子 鋼鐵轉(zhuǎn)子 無轉(zhuǎn)子繞組 無永磁體 效 率 低 高 對 12V系統(tǒng)低 比永磁電機低 功率密度 低 高 低 低 力矩波動 /噪聲 通過電機設(shè)計時考慮 基本上通過電磁設(shè)計考 慮 通過電子控制器考慮 通過電磁設(shè)計和電子控制來 考慮 技術(shù)成熟程度 技術(shù)很成熟 仍在發(fā)展 技術(shù)很成熟 仍在發(fā)展 系統(tǒng)復(fù)雜程度 控制器最簡單 控制器簡單 中等 控制器高度復(fù)雜 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制流程 演講完畢，謝謝觀看！
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