车辆工程导论论文

《车辆工程导论论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、电控电动式转动系统原理及其结构分析摘要：电子控制电动式转动系统在实际中的应用是汽车的驾驶性能进一步得到了改善，本文简要地介绍了电控电动式转动系统(EPS)的主要丁•作原理以及相关结构的组成。关键字：电控电动式转向系统；结构；原理；电动机；发展!•引言电了控制转向系统是•种转向动力的放大装置,用来降低汽车转向时施加在方向盘上的转向力，它可根据车速或发动机转速改变动力的放大倍率，使汽车在停车或低速行缎时转动方向盘所需的力减小，而汽车在高速行缎时方向盘所需的力增大，从而保证了行车转向操纵的统一性和稳定性，这类技术已在各种汽车中得到广泛使用。现如今，电控

2、动力转向系统根据动力形式不同分为液动式、电动式和电动液压式三种类型。其中，电动式动力转向系统是最新型的转向方式。2.电动式动力转向系统的结构组成电控电动式动力转向系统利用车载蓄电池驱动电动札由电动机实施助力转向，I大I此，必不可少的，系统的组成中包括电子控制单元(ECU)、助力转向电动机和方向盘，除此Z外，还包含转向力矩传感器、转向齿轮、转向杠、电磁离合器和一些减速结构。3.系统中各主要部件工作原理3.1转角、转矩传感器⑴转角传感器转角传感器安装在转向柱上的转向开关与方向盘之间，与安全气囊时钟弹簧集成为一体。该传感器由发光二极管、光敏二极管和放大

3、器等组成。其I：作原理如图(5)所示，发光二极管作为信号源，光敏二极管作为接收源。随着转子转动，半透光孔与发光二极管对正时。光线照射到光敏二极管丄产生高电位，经放大电路放大后输送给ECU。半透光孔与发光二极管错廿时，光线不能照射到光敬二极管上，光嬪二极管无电圧信号输出，产生低电位输送给ECU,如此反复，即形成方波信号，并通过CAN总线将该信号传递给转向柱电控单元。(2)扭矩传感器其作川是测量转向盘与转向器之间的相对扭炬，具有检测转向盘的操纵方向和操纵力的功能。其原理为磁性转子和转向柱连接块为一体.磁阻传感元件和转向小齿轮连接块为•体。扭矩传感器的

4、作用是测屋转向盘打转向器之间的相对转矩。是电动助力的控制依据之一。半转动方向盘时,转向柱连接块和转向小齿轮连接块反向运动,即磁性转子和磁阻传感元件反向运动,发生磁场变化,在磁阻传感元件两端产生电位差。通过测量磁阻传感元件两端的电位差值，则转向力矩的大小可以被测量出来，而转向助力的人小是由ECU通过电动机转子角度和方向盘转角等信巧计算出的值所代替的。3・2转向发动机EPS上所用的转向电动机是在一般汽车用电动机基础上改进后得到的，是无刷式异步伺服电动机，有的电动机转子外圆表血开有斜槽，有的则改变定子磁铁的中心处或端部的厚度,从而具有无扭矩波动、低噪声

5、、抗泥污、无额外摩擦、较宽的转速范圉和较舒适的操纵感等优点。转向电动机需要正反转控制，电动机因电流方向相反而反转，通过控制触发信号端电流的大小，就可以控制通过电动机电流的大小。3.3电磁离合器电动式EPS一般都设定一个工作范围，电动机的工作范围也限定在某一速度区域内,如果超过规定速度,则离合器使电动机停转，且离合器分离,不再起传递动力的作用,在不加阻力的情况下，离合器吋以清除电动机惯性的影响，同时，在系统发牛故障时，I灯离合器分离，又可恢复手动控制转向。达扭矩传感器灣环线崩爪板I•动轴檢珠柚承电磁离合器丁作原理图3.4减速机构减速机构是把电动机的

6、输出放人后再传递给转向齿轮箱的主要部件。冃前已实用的有多种组合方式，如蜗轮蜗杆与转向轴驱动组合式，两级行星齿轮®传动齿轮驱动组合式。为了抑制噪声和提高耐久性，减速机构中的齿轮有的采用特殊齿形，有的采川树脂材料制成。2.电动式动力转向系统整体工作原理该动力转向系统利用亡流电动机作为动力源，ECU根据各传感器提供的信号来控制电动机扭矩的大小和方向半操纵转向盘时。装在转向盘轴上的转角传感器、转矩传感器不断地测出转向轴的转角、转矩信号，并与电动机的信号与电动机电流的信号通过A/D变换器输入到微型计算机中，而车速信号、发动机转速、蓄电池电斥和起动机开关的通

7、断状态、交流发电机的端子电爪则通过接口电路输入到微型计算机中。转矩信号通过A/D变换器输入到计算机后，计算机根据车速范围按照规定的转矩与电动机的电流变换值，确定出电动机的电流指令值，把电流指令值输入到D/A,变换成模拟信号后，输入到电流控制电路中去，同时,计算机还输出电动机的旋转方向和车速传感器信号指示信号,这个信号输入电动机的驱动电路后，确定助力转矩的人小和方向•即选定电动机的电流和转向。电流控制电路把卜-述已变成模拟信号的电流指令与电动机的实际电流相比之后，产生二者幅度相同的斩波信号。驱动电路收到斩波信号与旋转方向指示信号之后，则输出指令、驱

8、动功率，控制电动机的电流，使其按规定方向旋转。电动机的扭炬通过减速机构减速增扭后•加在汽车的转向机构上，使之得到一个与T•作情况相适应的