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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)-展示頁

2025-02-11 16:44本頁面
  

【正文】 理圖 1-滑環(huán) 2-線圈 3-壓板 4-花鍵 5-從動(dòng)軸 6-主動(dòng)輪 7-滾珠軸承 工作原理 :當(dāng)電流通過滑環(huán)進(jìn)入離合器 線圈時(shí),主動(dòng)輪產(chǎn)生電磁吸力,帶花鍵 的壓板被吸引與主動(dòng)輪壓緊,電動(dòng)機(jī)的 動(dòng)力經(jīng)過電機(jī)軸、主動(dòng)輪、壓板、花 鍵、從動(dòng)軸傳給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 當(dāng)車速超出設(shè)定車速范圍時(shí),離合器斷開,電動(dòng)機(jī)不再提供助力,轉(zhuǎn)入手動(dòng)轉(zhuǎn)向狀態(tài)。一種比較簡(jiǎn)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。 (3)電動(dòng)機(jī) : EPS的動(dòng)力源是電動(dòng)機(jī),通常采用無刷永磁式直流電動(dòng)機(jī),其功能是根據(jù) ECU的 指令產(chǎn)生相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩。若 比例系數(shù)為 k則有 Uo = kUi? 由 V、 W兩端的電位差 Uo就可以知道轉(zhuǎn)向盤桿的扭轉(zhuǎn) (2)車速傳感器 :車速傳感器常采用電磁感應(yīng)式傳感器,安裝在變速箱上。各個(gè)極靴的磁通產(chǎn)生差別,電 橋失去平衡,在 V、 W之間出現(xiàn)電位差。 扭桿式電位計(jì)轉(zhuǎn)矩傳感器基本原理 在線圈的 U、 T兩端施加連續(xù)的脈沖電壓信號(hào) Ui,當(dāng)轉(zhuǎn)向桿上的轉(zhuǎn)矩為零時(shí),在 V、 W兩端的 電位差 Uo= 0。 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-小齒輪 7-橫拉桿 8-輸出軸 9-減速機(jī)構(gòu) 10-轉(zhuǎn)矩傳感器 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)( EPS)與液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)( HPS)相比,具有以下優(yōu)點(diǎn): ( 1)助力性能優(yōu) ( 2)效率高 ( 3)耗能少 ( 4) “路感 ”好 ( 5)回正性好 ( 6)對(duì)環(huán)境污染少 ( 7)可以獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)工作 ( 8)應(yīng)用范圍廣 ( 9)裝配性好易于布置 圖 3 轉(zhuǎn)矩傳感器基本原理圖 角,從而便可以知道轉(zhuǎn)向盤桿的轉(zhuǎn)矩。 當(dāng)助力轉(zhuǎn)向失效或發(fā)生故障時(shí),應(yīng)能保證通過人力進(jìn)行轉(zhuǎn)向 操縱。 轉(zhuǎn)向車輪的偏轉(zhuǎn)角和駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角保持一定 的關(guān)系,并能使轉(zhuǎn)向車輪保持在任意偏轉(zhuǎn)角位置上。 ( 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 ”。 助力轉(zhuǎn)向的靈敏度是指在轉(zhuǎn)向器操縱下,轉(zhuǎn)向助力器產(chǎn) 生助力作用的快慢程度。 而行車轉(zhuǎn)向的操縱力應(yīng) 不 大于 250N。是一種以駕駛員操縱方向盤(轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn) 角)為輸入信號(hào),以轉(zhuǎn)向車輪的角位移為輸出信號(hào)的伺服機(jī)構(gòu) 。 為解決這一矛盾,除采取盡量減輕自重、選擇最佳軸荷分 配、提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳動(dòng)效率、減小主銷后傾角、選擇最佳轉(zhuǎn)向器速比曲線等措施 外,通常都采用助力轉(zhuǎn)向方式。第十章 汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不能很好的解決轉(zhuǎn)向時(shí) “輕 ”與 “靈 ”的矛盾。即高的轉(zhuǎn)向靈敏性和好 的操縱輕便性不可兼得。 一 .概述 助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是指在駕駛員的控制下,借助于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)通過液壓泵產(chǎn)生的液 體壓力或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向。 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。 ( 2) 轉(zhuǎn)向靈敏性好。助力作用快,轉(zhuǎn)向就靈敏。 ( 4) 要有隨動(dòng)作用。 ( 5) 工作可靠。 ( EPS) EPS是利用電動(dòng)機(jī)作為助力源,根據(jù)車速和轉(zhuǎn)向參數(shù)等,由電子控制單元 ( ECU)完成助力控制。 二 .電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu) (1)轉(zhuǎn)矩傳感器: 矩傳感器用于檢測(cè)作用于轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)矩信號(hào)的大小與方向。如果轉(zhuǎn)向桿上存在轉(zhuǎn)矩時(shí),定子 與轉(zhuǎn)子的相對(duì)轉(zhuǎn)角不為零,此時(shí)轉(zhuǎn)子與定子間 產(chǎn)生角位移 θ。這個(gè)電 位差與桿的扭轉(zhuǎn)角 θ和輸入電壓 Ui成比例。該傳感器根據(jù)車速 的變化,把主副兩個(gè)系統(tǒng)的脈沖信號(hào)傳送給 ECU,由于是兩個(gè)系統(tǒng),因此信號(hào)的可靠性提高 了。轉(zhuǎn)向助力用的電動(dòng)機(jī)需要正反轉(zhuǎn)控制。 a1端得到輸入信號(hào)時(shí)電動(dòng)機(jī) 控制三極管基極電流 有電流通過而正轉(zhuǎn) 信號(hào)觸發(fā)端 a2端得到輸入信號(hào)時(shí)電動(dòng)機(jī) 有電流通過而反轉(zhuǎn) 圖 4 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 (4)離合器: 離合器采用干式電磁式離合器,其功能是保證 EPS在預(yù)先設(shè)定的車速范圍內(nèi)閉合。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。 (5) 減速機(jī)構(gòu) :減速機(jī)構(gòu)是用來增大電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。其工作過程是當(dāng) 轉(zhuǎn) 矩信號(hào) 和 車速信號(hào) 輸入單片機(jī)后,單片機(jī)根據(jù)這些信號(hào)計(jì)算出 最優(yōu)化助力轉(zhuǎn)矩 ,然后輸出 此值給 D/A轉(zhuǎn)換器
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