汽车电控技术第10章_电子控制动力转向系统.ppt

第10章电子控制动力转向系统 电控动力转向系统的具体功能和要求电液控液压动力转向系统的组成和基本原理电动油泵电控液压动力转向系统的特点电控电动转向助力系统的组成和基本原理 10 1概述 10 1 1电控动力转向系统的优点1 减小转向时的操纵力2 根据车速的高低和行驶条件的变化 静态或动态 好路或坏路 提供合适的转向助力 提高汽车行驶的安全性 操纵性和稳定性 3 当遇到巨大的单边冲击或爆胎时 转向轮会猛然向一方偏转 阻止车轮偏转 从而提高了汽车行驶的安全性 10 1 2电控动力转向系统的具体功能和要求 1 原地转向或汽车低车速行驶转向时 应操纵轻便 路感良好 2 中 高速行驶转向时 应根据车速的高低 适当助力 3 失效安全保护 即转向助力系统失效后 仍能维持手动机械转向 但方向盘所需的操纵力变大 仍能维持安全行驶 10 1 3电控动力转向系统的分类 1 电液控液压转向助力系统 2 电控电动转向助力系统EPS 10 2电液控液压动力转向系统 10 2 1电液控液压动力转向系统的组成电液控液压动力转向系统由储液罐1 转向油泵18 转向齿轮箱2 动力缸7 电磁阀15 车速传感器17 液流分配阀14 ECU等组成 其中 转向齿轮箱又由动力转向控制阀 齿轮齿条转向器 液压反应装置等组成 10 2 2电液控液压动力转向系统的工作原理 1 低车速转向或停车转向时在低车速转向或停车转向时 此时车速低或为零 ECU接收到车速传感器的小车速信号后 ECU即给电磁阀输送一个大电流 电磁阀阀口开大 对控制阀轴杆上的液压反应力较小 此时 给驾驶员一个较小的转向感觉 此时 驾驶员只需施加一个较小的转向盘力 即和扭杆的扭转力矩相等的力 因此 在低车速转向时 通过小的转向盘力就可以产生大的液压助力 2 中高速小转向时汽车中高速行驶时 当方向盘从直线前进状态转入小转动量状态 即小转向时 控制阀轴根据扭杆的扭转角度而转动 转阀内的油压增加 转阀内的油液通过液流控制阀流到液压反应室 同时 当车速升高时 ECU接收到车速传感器的中高车速信号后 ECU即给电磁阀输送的电流减小 电磁阀开度减小直至关闭 从转阀中来的较大的油压通过液流控制阀流到液压反应室 较大的液压力作用在液压反应室的活塞上 该液压反应力传递到方向盘 给驾驶员一个中等的转向感觉 3 中高速大转向时在中高速大转向时 即中高速且方向盘转角又大时 转阀内的油压进一步增加 同时 因中高速时电磁阀关小或关闭 并且大转向时因油压高而使液流控制阀关闭 因此 液压反应室中压力的增大 仅仅是根据流过管孔液流量的增大而增大 相应地 液压反应力随着转向角的增大而增大 这使转向盘的反应力在高速大转向角时保持较大的值 以提醒驾驶员集中注意力 10 3电动油泵电控液压动力转向系统 10 3 1大众POLO车电动油泵液压助力转向系统的组成该系统由一体化的电脑EPS ECU 直流电机 转子式油泵和控制阀 分配阀 扭杆 转角传感器 动力缸 齿轮和齿条等组成 1 电脑EPS ECU与电控喷射系统的电脑EFI ECU和CAN数据总线联网 综合信号共享 分别控制 根据转向工况的需求 以不同的电流值 控制和调节电动油泵的流量和油压 2 电动油泵转子式油泵由直流电机驱动 3 转角传感器信号转角传感器采用光电式 安装于方向盘的转轴上 4 发动机转速信号SP和车速信号VSS由CAN数据总线提供信号 用来判定发动机和汽车的运动状态 静止状态或运动状态 及车速的高低 5 控制阀及动力缸扭杆式的分配阀完成 渐进随动 转向控制和安全保护等8项功能 1 不转 不助 2 小转 小助 3 大转 大助 4 停转 停助 维持 5 车速低 助力大 轻便 6 车速高 助力小 有手感 防止发飘 7 单边冲击或爆胎 反向助力 保位直行 8 助力系统失效 仍能手动机械转向 10 4电控电动转向助力系统10 4 1电动转向助力系统EPS的优点1 EPS系统只在转向时电动机才提供助力 因而能减少能量消耗 并能在各种行驶工况下提供最佳的转向助力 2 减小了由于路面不平所引起的对转向系统的干扰 提高汽车的主动安全性 3 系统安装简便 自由度大 而且成本低 无漏油故障的发生 它比常规的液压转向助力系统具有更好的通用性 10 4 2电控电动转向助力系统EPS的组成电控电动转向助力系统EPS由装在转向器输入端的转矩传感器 电磁离合器 电动机及变速器 减速机构 电脑 EPS ECU 等元件组成 10 4 4三种转矩传感器的工作原理1 光电式转矩传感器光电式转矩传感器由遮光圆盘和光电管组成 它是属于非接触式转矩传感器 2 磁电式转矩传感器磁电式转矩传感器中 有两对磁极环 相对安装 连接输入和输出轴 以磁性连接替代了弹性连接的扭力杆 它为非接触式转矩传感器 体积小 输出的信号值精度高 3 磁阻式转矩传感器 奥迪车系 输入轴上装有多极磁环 输出轴上装有磁阻元件MRE 两者用扭力杆弹性连接 可相对角位移 转向时扭力杆变形 多极磁环旋转 引起磁通的变化 使磁阻元件的阻值发生变化 因而输出电压发生变化 它就是转向助力的度量值 此信号输出给电脑EPS ECU 10 5汽车的电控四轮转向系统 4WS 四轮转向是指前 后轮都能转向 能实现同