某知名车企EPS电动转向器技术知识PPT幻灯片

1,目的：开发不以引擎为直接能源而以蓄电池为储能器的电动转向系统。,Key要求项目：改善车辆燃料费构筑与（液压转向系统）同等的安全信赖度及驾驶感与比较在价格上需具备竞争优势,Key活动项目：超低速驾驶/高负荷时，転追性/流畅的马达控制技术电动马达的种类及选定构筑高信赖度的技术,结论：EPS是最有效的节能转向系统，其前景直追液压转向系统。由于为电子控制初期成本昂贵，但通过部品共用可大幅度降低成本。马达的自转惯性大，在总体系统上可辅助控制方向盘惯性。,EPS开发理念,2,EPS上市实绩与计划：技术发展1997,Accord,E4WS,NSXEPS,Civic,Insight,Mobirio,廉价、高性能,高输出、高性能,超低价,高输出廉价,9798990001020304050607,S2000,R-EPS,P/CEPS,下一代EPS,高电流,协调控制,驾驶辅助,抗外部干扰性,3,EPS生产工序（概要）,DIECASTHOUSING,TORQUESENSORASSY,内作,外作,素材,加工,组装,PINION,T/BAR,INPUTSHAFT,PINION,T/BAR,INPUTSHAFT,TORQUESENSORHOUSING,TORQUESENSORCORE,DIECASTHOUSING,DIECASTHOUSING,DIECASTHOUSING,RACK,P-EPS,R-EPS,W/WHEEL,W/GEAR,TORQUESENSORASSY,B/SCREW,B/NUT,RACK,B/SCREWASSY,P-MOTORASSY,R-MOTORASSY,DIECASTHOUSING,OTHERPARTS,G/BOXASSY,RACK,DIECASTHOUSING,DIECASTHOUSING,DIECASTHOUSING,OTHERPARTS,P/RMOTORASSY,G/BOXASSY,RACK,QA,P-ECU,R-ECU,高精度、重要部品内作的一贯生产体制内外作兼容的多厂家调达体制,出货,：高精度重要部品、工序,：厂家调达,4,EPS技术,5,马达驱动,EL传感器,扭矩传感器,ENG转动数,车辆速度,PGM测定器,【输入信号】,EPS技术：EPS系统构成,【输出信号】,空转UP,报警灯,保险丝,6,马达,扭矩传感器,蜗轮降速器,齿条与负齿轮,负齿轮辅助（两端牵引型）通过将电力辅助单元配置到转向装置的负齿轮轴，实现了小型轻量化。已有HPS,EHPS车载L/O无大幅度变更，实现了EPS化。通过采用小型高强度减速机及小型高输出马达，实现了能够对应包括小型车在内的高输出化。通过减震橡胶提高了驾驶舒适感。（具体参照下页）,EPS技术：P-EPSETO,7,传达到方向盘的力,轮胎传来的输入变化,无马达（HPS）,EPS,传达到方向盘,马达造成的损失,EPS,通过初期切断开始转动方向盘时的惯性，实现不增加方向盘的反转而提升传达给路面的驾驶感以及防止转动不畅。此外，通过机械构造上产生的降速器部的松动，同时防止了异音（音）发生。,W/G作动,小输入（路面驾驶感、滞涩）,大输入（反转）,传达到方向盘,马达惯性减轻,准确传达路况,渋防止,防止降速器部异音音通过预加载降低松动,目标效果,EPS技术：减震橡胶,弹性体,8,路面信息,输入到微小行程的齿条上的冲击，会增加传达给输入轴（转向控制）的扭力。大行程（反转范围）的齿条输入与无W/D效果相同。,有/,无/,摩擦力,在同一松动量的设定上，可减轻摩擦力的变动。,有/,无/,减震橡胶的效果,蜗轮打音,在同一松动量上，可减轻齿条加震时蜗杆附近的震动。,有/,无/,微小行程的齿条输入引起的输入轴扭力变动,齿条输入（齿条加震）时，降速器部的震动分析,对转动角的输入轴扭力,EPS技术：减震橡胶,9,马达,扭矩传感器,蜗轮降速器,齿条与负齿轮,EPS技术：P-EPSCTO,负齿轮辅助（中心牵引型）中心牵引型的构造，保证了受到冲击时的安全性、扩大了车仓空间。通过将电力辅助单元配置到转向装置的负齿轮轴，实现了小型轻量化。通过采用小型高强度降速器及小型高输出马达，实现了能够对应包括小型车在内的高输出化。通过减震橡胶提高了驾驶舒适感。,10,马达滚珠轴承,扭矩传感器,齿条辅助（直接驱动型）通过齿条辅助单元与齿条轴的一体化，提高了轻量化及装配紧密性。通过直接辅助齿条轴（助力通过球状螺钉传达给齿条），实现了低惯性、低摩擦、高效率，提高了驾驶舒适感，达到了高输出化。,EPS技术：R-EPS,滚珠轴承,马达,11,转子,定子,扭矩限制器,定子,转子,齿条,电刷,电刷,P轴马达,R轴马达,EPS技术：电动马达,采用注重低成本的电刷马达通过惯性控制减轻马达惯性,12,R轴马达,无Mg(SR)1KW,BDC220W,BDC380W,BDC500W,BLDC650W,BDC420W,BLDC750W,P轴马达,EPS技术：电动马达,性能成本最优平衡度,低惯性高性能,高性能低成本,13,小型、低成本化,高性能化,全球生产调达,低惯性化,马达动向,降低脉动,构造,卷线,驱动器,SR马达,电刷,元（电）刷,电刷,铁素体材,矩形波控制/正弦波控制,要素技术,一体化,分体构造,飞轮卷线占積率40%,减少摩擦力,高电压,铁素体材,钕,无,高占積喷嘴卷线占積率45%,超高占積一斉巻占積率50%,一体构造（一贯生产）,/,元（电）刷,高电压,高输出低惯性,EPS技术：电动马达,14,线圈,磁芯,检出方式：可变电感型回转扭矩取输入轴与负齿轮相对的回转角，将回转量转换成向磁芯的轴方向的移动量，根据磁芯位置的不同，线圈可检查出电感的变化量。,EPS技术：扭矩传感器1,通过简单、小型部品实现低成本、高信赖度高目标要求的高性能化,15,小型、低成本化,多功能,高信赖度,传感器动向,操作角传感器,统一协调,刹车,读出方式,封装技术,定制的,光电二极管阵列,对应,高温对应,耐高温设计,防水设计,溶着,抗震构造,再循环,要素技术,耐污染构造,环境,无铅,仕样统一化,完全非接触化,可变电感,光学反射型,可変电阻（分压）,扭矩检出,回转式磁芯,滑芯,回转盘条形码检出,铝,扭矩I/F増幅电路,耐結露构造,光学编码器,放大器一体,AISC,EPS技术：扭矩传感器2,16,电动继电器,散热器,继电器,罩,插入模,电解电容器,FET,防水密封层,控制板,汇流条,电流感应器,EPS技术：电子控制单元,质量,安装环境,性能保证温度,保存温度范围,动作电压范围,10Bit,DC10V16V,ECU分解能,1100g,车室内,-3080,-4085,采用高电流、耐热构造，信赖度高耐热、防水构造实现了EngRoom搭載高效率、小型化,Type,Type,700g,EngRoom/车室内,-3085,-40105,16Bit,17,主CPU,电源电路,蓄电池,车速信号,发动机转动数,扭矩传感器,PGM测定器,SCS,驱动电路,马达,主继电器,I/L监视电路,报警灯,提高空转要求,电流传感器,输入电路,马达继电器,ECU,输入电路,输出电路,输入输出电路,输入电路,输出电路,输入电路,EPS技术：电子控制单元,CAN通信,通过电流自动控制实现高性能化通过日常监视系统达到高信赖度,18,小型、低成本化,高功能化,一体化,ROOM,动向,主动控制,统一协调,刹车,半导体,一体封装技术,高密度実装,软件技术,定制的,智能电动,内装,系统,高温对应,耐高温设计,防水设计,插入模,抗震构造,无缝构造,电缆结合,混合波导联结,芯片尺寸封装,活动,构造化汇编,言語,再循环,控制模拟,実装代码自动生成,要素技术,焊接、接着,功能模式化,滑动芯片,环境,无铅,实时,狭小间距,标准化,高密度実装,EPS技术：电子控制单元,19,相位补偿,基础电流演算,控制图,操作扭矩,车速,马达端子电压,马达端子电压,马达电流,旁路滤波器,制御電流演算,惯性补正控制电流演算,回复控制,马达回转速度推定,最终目标电流演算,电流反馈（PID控制）,马达电流输出,H电桥上侧PWM,H电桥下侧PWM,电流控制,目标电流演算,补正相位落后,演算微分值,演算基本电流,演算补正马达惯性的电流,収束性制御電流演算,控制回生电流,過熱保護為端当制御、输出限制控制,EPS技术：控制仕样（操作性能）,20,基础电流控制,60km/h,120km/h,車速0km/h,（Nm）,9.8,0,0,100,电流（A）,惯性电流控制,60km/h,120km/h,車速0km/h,扭矩微分值（Nm/s）,78.4,0,0,16,电流（A）,阻尼电流控制,60km/h,120km/h,車速0km/h,马达回转速度（rps）,28,0,0,20,电流（A）,60km/h,120km/h,0km/h,行,戻,-15,EPS技术：控制仕样（操作性能）,控制操作扭力，使其与车速、推力相应,通过马达惯性感的降低，控制提高转舵追随性,控制转向器的复原性及收敛性,21,减速比,摩擦力感,方向盘反转,减速比,辅助推力,追従性,轴力,車速,方向盘复原性能,操作轴力,EPS技术：系统基本性能一览,对于减速比的推力、转舵追随性能,对于减速比的方