汽车电器与电子技术 教学课件 作者 孙仁云_ 第十章　汽车电动助力转向系统.ppt

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1、第十章　汽车电动助力转向系统第一节　概　　述第二节　电动助力转向系统的结构及工作原理第三节　电动助力转向的控制方法第四节　电动助力转向系统实例第五节　电动助力转向系统性能台架试验第六节　电动助力转向系统检测试验第一节　概　　述一、对助力转向系统的要求1)能有效减小操纵力，特别是停车转向操纵力。2)转向灵敏性好。4)要有随动作用。5)工作可靠。二、助力转向系统的功用图10-1　助力转向双动伺服机构第一节　概　　述三、助力转向系统的类型1.传统液压式助力转向系统2.电子控制式液压助力转向系统图10-2　电子控制式液

2、压助力转向系统1—锁销　2—小齿轮轴　3—左腔　4—右腔　5—活塞　6—动力缸　7—横拉杆　8—齿条9—小齿轮　10—转向齿轮箱　11—柱塞　12—油压反力室　13—电磁阀　14—油泵　15—储油罐16—分流阀　17—阻尼孔　18—旋转阀　19—扭杆　20—控制阀轴第一节　概　　述3.电动助力转向系统四、电动助力转向系统的特点(1)助力性能优　EPS能在各种行驶工况下提供最佳助力，减小由路面不平所引起的对转向系统的扰动，改善汽车的转向特性，减轻汽车低速行驶时的转向操纵力，提高汽车高速行驶时的转向稳定性，进而提高

3、汽车的主动安全性；并且可通过设置不同的转向手力特性来满足不同使用对象的需要。(2)效率高　HPS为机械和液压连接，效率较低，一般为60%～70%；而EPS为机械与电动机直接连接，效率高，有的可高达90%以上。(3)耗能少　汽车在实际行驶过程中，处于转向的时间约占行驶时间的5%。第一节　概　　述(4)“路感”好　由于EPS内部采用刚性连接，系统的滞后特性可以通过软件加以控制，且可以根据驾驶员的操作习惯进行调整。(5)回正性好　EPS结构简单，内部阻力小，回正性好，从而可得到最佳的转向回正特性，改善汽车操纵稳定性。

4、(6)对环境污染少　HPS液压回路中有液压软管和接头，存在油液泄漏问题，而且液压软管不可回收，对环境有一定污染；而EPS对环境几乎没有污染。(7)可以独立于发动机工作　EPS以电池为能源，以电动机为动力元件，只要电池电量充足，不论发动机处于何种工作状态，都可以产生助力作用。第一节　概　　述(8)应用范围广　EPS可用于各种汽车，目前主要用于轿车和轻型载货汽车上；而对于环保型纯电动汽车，由于没有发动机，EPS为最佳选择。(9)装配性好且易于布置　因为EPS系统零部件数目少，主要部件均可以组合在一起，所以整体外形尺

5、寸比HPS小，这为整车布置带来方便，且易于在装配线上安装。第二节　电动助力转向系统的结构及工作原理一、电动助力转向系统结构图10-3　电动助力转向系统结构示意图1—转向盘　2—转向轴　3—电动机4—离合器　5—齿条　6—小齿轮7—横拉杆　8—输出轴9—减速机构　　10—转矩传感器第二节　电动助力转向系统的结构及工作原理1.转矩传感器图10-?4　转矩传感器的基本原理第二节　电动助力转向系统的结构及工作原理图10-5　非接触式转矩传感器1—检测环　2—输入轴3—检测线圈　4—输出轴第二节　电动助力转向系统的结构及

6、工作原理图10-?6　电动机正反转控制电路第二节　电动助力转向系统的结构及工作原理图10-7　电磁离合器工作原理1—滑环　2—线圈　3—压板4—花键　5—从动轴　6—主动轮7—滚子轴承　8—电动机第二节　电动助力转向系统的结构及工作原理2.车速传感器3.电动机4.离合器5.减速机构6.电子控制单元二、电动助力转向系统工作原理第三节　电动助力转向的控制方法一、电动助力转向的控制原理图10-?8　电子控制电动助力转向的控制系统第三节　电动助力转向的控制方法二、电动助力转向的控制策略1.助力控制2.回正控制3.阻尼控

7、制三、电动助力转向的控制逻辑第三节　电动助力转向的控制方法图10-9　助力电动机控制逻辑四、电动助力转向的控制流程第三节　电动助力转向的控制方法图10-10　控制软件流程图第四节　电动助力转向系统实例一、富士重工电动助力转向系统1.系统的结构特点图10-11　控制系统的电路框图第四节　电动助力转向系统实例2.系统控制过程图10-12　助力转矩特性曲线3.控制系统的功能第四节　电动助力转向系统实例(1)控制助力转矩的功能　车速感应控制型助力转向系统是由车速控制助力转矩的系统，在每一种车速下都可以获得最优化的转向助

8、力转矩。图10-13　控制功能框图第四节　电动助力转向系统实例(2)自诊断和安全功能　系统具有自诊断和显示功能。4.全电子控制电动助力转向系统的特点1)可以十分灵活地修改转矩、转向角和车速信号的软件控制逻辑，并能自由地设置转向助力特性。2)根据转向角进行回正控制和根据转向角速度进行阻尼控制，可提供最优化的转向回正特性。3)由于仅当需要时电动机才运行，所以动力损耗和燃料消耗均可降到最低。