汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(ppt56頁)(參考版)
2025-02-24 11:21本頁面
【正文】 不同電機(jī)技術(shù)特點(diǎn)的比較 類型性能 永磁有刷 直流電機(jī) 永磁無刷 直流電機(jī) 感應(yīng)電機(jī) 開關(guān)磁阻電機(jī) 特 點(diǎn) 轉(zhuǎn)動(dòng)繞組 永磁定子 機(jī)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(jī)低 功率密度 低 高 低 低 力矩波動(dòng) /噪聲 通過電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)考慮 基本上通過電磁設(shè)計(jì)考 慮 通過電子控制器考慮 通過電磁設(shè)計(jì)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(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制流程 演講完畢，謝謝觀看！ 。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(jī)的減速機(jī)構(gòu)具有較大的傳動(dòng)比，減速機(jī)構(gòu)相對較大；電機(jī)布置在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，工作環(huán)境差，對其密封要求也較高；由于電機(jī)的安裝位置距離駕駛員較較遠(yuǎn)，對電機(jī)的噪聲要求不高；同時(shí)，電機(jī)力矩波動(dòng)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(qiáng)度要求較低。這種助力方式比較適合用于前軸負(fù)荷中等的輕型轎車。 電 機(jī)蝸 輪 蝸 桿齒輪助力式 助力位置在轉(zhuǎn)向器小齒輪處。但是，因電機(jī)安裝位置距駕駛員近，所以要求電機(jī)的噪聲一定要??；由于電機(jī)距離轉(zhuǎn)向盤較近，電機(jī)的力矩波動(dòng)容易直接傳到轉(zhuǎn)向盤上，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向盤振動(dòng)，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(qiáng)度。 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。 （ 五 ） 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)框圖 E C U轉(zhuǎn)角電流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳感器轉(zhuǎn)矩車速減速機(jī)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(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和助力電流的大小，電動(dòng)機(jī)的力矩通過減速機(jī)構(gòu)作用到小齒輪上，實(shí)現(xiàn)助力轉(zhuǎn)向。 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的精確轉(zhuǎn)向的實(shí)現(xiàn)過程 工作時(shí)，微機(jī)控制指令經(jīng) D/A轉(zhuǎn)換接口送入電動(dòng)機(jī)和離合器的驅(qū)動(dòng)放大電路，以控制電動(dòng)機(jī)電流的大小和方向，以及離合器的離合。 微機(jī) 根據(jù)車速、轉(zhuǎn)向力及轉(zhuǎn)向角等參數(shù)，計(jì)算得到最佳的轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)矩，并向轉(zhuǎn)向電動(dòng)機(jī)輸出電流控制信號，使轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)得到一個(gè)與汽車工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作用力。 轉(zhuǎn)矩傳感器： 檢測轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)矩的大小和轉(zhuǎn)動(dòng)的方向，轉(zhuǎn)矩傳感器信號和車速信號同時(shí)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。 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(dāng) 車速超過設(shè)定車速范圍時(shí)，離合器斷開 ，電動(dòng)機(jī)不在提供 助力 ，轉(zhuǎn)入手動(dòng)轉(zhuǎn)向狀態(tài)，另外當(dāng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，離合器將自動(dòng)斷開。當(dāng) a1端得到輸入信號時(shí)，晶體管 VT3導(dǎo)通， VT2得到基極電流而導(dǎo)通。 ? 控制觸發(fā)信號端電流的大小，就可以控制電動(dòng)機(jī)通過電流的大小。 EPS電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 ? 當(dāng) a2端得到輸入信號時(shí)，晶體管 VT4導(dǎo)通， VT1得到基極電流而導(dǎo)通。要求低速轉(zhuǎn)矩大、波動(dòng)小、慣量小、尺寸小、質(zhì)量輕，可靠性高、控制性能好。 TrV????2電機(jī) ? EPS的動(dòng)力源是電動(dòng)機(jī)，功能是根據(jù) ECU的指令產(chǎn)生相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)時(shí)影響 EPS性能的主要因素之一。 ? 當(dāng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)轉(zhuǎn)子的齒不斷的靠近和離開車速傳感器，使感應(yīng)線圈內(nèi)的磁通發(fā)生變化，從而產(chǎn)生交流感應(yīng)電壓，車速越高，輸出軸轉(zhuǎn)速越高，感應(yīng)電壓脈沖頻率就越高。 ?io kUU ?車速傳感器 ? 安裝在自動(dòng)變速器的輸出軸上，用于檢測自動(dòng)變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速，根據(jù)輸出軸轉(zhuǎn)速計(jì)算得到汽車的行駛速度。轉(zhuǎn)向軸扭轉(zhuǎn)變形的扭轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)矩成正比，所以只要測定轉(zhuǎn)向軸的扭轉(zhuǎn)角，就可間接知道轉(zhuǎn)向力的大小。 轉(zhuǎn)矩傳感器 ? 轉(zhuǎn)矩傳感器用于檢測作用于轉(zhuǎn)向盤上轉(zhuǎn)矩信號的大小，目前采用較多的是 扭桿式電位計(jì)傳感器， 它是在轉(zhuǎn)向軸位置加一根扭桿，通過扭桿檢測輸入軸與輸出軸的相對扭轉(zhuǎn)位移得到扭矩。直流無刷采用電子換向，無需維護(hù)，功率密度大，但成本較高；直流有刷電機(jī)技術(shù)成熟，控制器簡單，成本低。 1－輸入軸； 2－扭桿； 3－信號輸出端； 5－電位計(jì) ， 6－轉(zhuǎn)向器小齒輪； 7－滑環(huán) 1－小齒輪； 2－差分變壓器； 3－接口電路； 4－輸入軸； 5－扭桿； 6－傳動(dòng)齒輪； 7－直流發(fā)電機(jī) （四） 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的系統(tǒng)組成 ?助力電機(jī)及減速機(jī)構(gòu) 助力電機(jī)用來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力，對助力電機(jī)的基本要求是：助力轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，功率密度大、可靠性高，易控制。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中轉(zhuǎn)矩傳感器有接觸式和非接觸式。 （四） 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的系統(tǒng)組成 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般
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