一汽大眾雙齒輪電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)培訓(xùn)課件

方向盤 帶方向盤轉(zhuǎn)角傳感器G85的轉(zhuǎn)向柱控制單元 轉(zhuǎn)向柱 轉(zhuǎn)向力矩傳感器G269 轉(zhuǎn)向齒輪 電子機(jī)械助力轉(zhuǎn)向電機(jī)V187 助力轉(zhuǎn)向控制單元J500 沒有轉(zhuǎn)向助力油 減少對(duì)環(huán)境的污染 雙齒輪 式電子機(jī)械助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 由兩個(gè)能夠向轉(zhuǎn)向拉桿提供足夠轉(zhuǎn)向力的齒輪組成 轉(zhuǎn)向齒輪和驅(qū)動(dòng)齒輪 根據(jù)駕駛員轉(zhuǎn)向意愿要求 調(diào)節(jié)電機(jī)工作 幫助轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)通過 主動(dòng)回正 功能幫助轉(zhuǎn)向輪回到中心位置 使在各種駕駛情況下能獲得良好的平衡感覺及精確的直線行駛穩(wěn)定性 由于有了直線行駛穩(wěn)定功能 當(dāng)車輛受到側(cè)向風(fēng)的作用和行駛在上下顛簸的路面時(shí) 駕駛員更容易控制車輛在直線上行駛 電子機(jī)械動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 和液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)比較 最大的優(yōu)點(diǎn)是沒有液壓系統(tǒng) 沒有液力轉(zhuǎn)向泵 油管 油罐 慮清器等沒有液體的流動(dòng)減少裝配空間降低噪音沒有復(fù)雜的管線系統(tǒng)那么助力轉(zhuǎn)向的元件都裝在轉(zhuǎn)向齒輪上 并且可以直接操作 值得注意的是能量的節(jié)約 液力助力系統(tǒng)無論是否轉(zhuǎn)向時(shí)都需要一個(gè)連續(xù)不斷的液力回路 而電子機(jī)械助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)僅在真正施加轉(zhuǎn)向力時(shí)才消耗能量 這直接導(dǎo)致減少燃油的消耗 駕駛員在各種工況下都有最佳的駕駛感覺是依賴于 良好的直線行駛能力 由電子機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使轉(zhuǎn)向輪回到中心位置 直接可以輕松柔和的轉(zhuǎn)向力輸入即使行駛在不平的路面上也沒有令人不舒服的反作用力 電子機(jī)械動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)每100Km最大可節(jié)省0 2L的燃油 電子機(jī)械動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)元件組成圖 轉(zhuǎn)向小齒輪 轉(zhuǎn)向力矩傳感器G269 動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制單元J500 電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向電機(jī)V187 驅(qū)動(dòng)小齒輪 蠕動(dòng)齒輪 如何轉(zhuǎn)向助力是通過存儲(chǔ)在控制單元中的不變的特性圖程序控制的 控制單元中最多可存儲(chǔ)16種不同的特性圖 特性圖是在生產(chǎn)廠根據(jù)不同的整車裝備分別設(shè)置的 如整車重量 GOLF2004中放置了8中特性圖 CADDY中放置了16種 如果控制單元或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)生了改變時(shí) 可以用VAS5051通過功能 adaption 中的01通道進(jìn)行匹配 如圖所示 在GOLF2004中八種特性圖中的一種 根據(jù)車的載荷不同又分輕重兩部分特性曲線 每種特性圖由五種不同速度的特性曲線組成 如0km h 15km h 50km h 100km h 250km h 特性曲線表明 由電機(jī)給予的助力轉(zhuǎn)向力矩的總量是由輸入的轉(zhuǎn)向力矩和車速來決定的 方向盤輸入的旋轉(zhuǎn)力矩 電機(jī)的助力力矩 有效的輸出力矩 1 當(dāng)司機(jī)用力旋轉(zhuǎn)方向盤時(shí)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開始工作 2 作用在方向盤上的力引起了轉(zhuǎn)向小齒輪的旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)向力矩傳感器G269察覺的旋轉(zhuǎn)并將計(jì)算出的轉(zhuǎn)向力傳給控制單元J500 3 方向盤轉(zhuǎn)角傳感器G85將正確的方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度傳給控制單元J500 同時(shí)轉(zhuǎn)子傳感器將正確的轉(zhuǎn)動(dòng)速度傳給控制單元J500 4 根據(jù)轉(zhuǎn)向力 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 車速 方向盤轉(zhuǎn)角 方向盤轉(zhuǎn)速以及存儲(chǔ)在控制單元中的特性曲線圖 控制單元計(jì)算出必要的助力力矩并控制電機(jī)開始工作 5 由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的第二個(gè)小齒輪 驅(qū)動(dòng)小齒輪 提供能量產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力 電機(jī)是通過一個(gè)蠕動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)小齒輪 從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒條產(chǎn)生助力 6 助力轉(zhuǎn)向力矩和施加在方向盤上的力矩的總和是最終驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒條上的有效力矩 在停車時(shí)的轉(zhuǎn)向操縱功能 方向盤輸入的旋轉(zhuǎn)力矩 電機(jī)的助力力矩 有效的輸出力矩 1 當(dāng)車輛靜止時(shí) 應(yīng)保證駕駛員可以迅速的轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤 2 作用在方向盤上的力引起了在轉(zhuǎn)向小齒輪上的轉(zhuǎn)動(dòng)桿旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)向力矩傳感器G269察覺的旋轉(zhuǎn)并將計(jì)算出的轉(zhuǎn)向力傳給控制單元J500 指示出一個(gè)大的轉(zhuǎn)向力施加在方向盤上 3 方向盤轉(zhuǎn)角傳感器G85將大的方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳給控制單元J500 同時(shí)轉(zhuǎn)子傳感器將當(dāng)前的轉(zhuǎn)動(dòng)速度傳給控制單元J500 4 根據(jù)大的轉(zhuǎn)向力 大的方向盤轉(zhuǎn)角 車速為0km h 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)動(dòng)速度以及存儲(chǔ)在控制單元中的v 0km h的特性曲線圖 控制單元計(jì)算出需要一個(gè) 大 的助力力矩并控制電機(jī)開始工作 5 這樣在靜止?fàn)顟B(tài)下 由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的第二個(gè)小齒輪 驅(qū)動(dòng)小齒輪 提供能量產(chǎn)生 大 的轉(zhuǎn)向助力 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒條 6 施加在方向盤上的力矩和 大 的助力轉(zhuǎn)向力矩的總和是車輛在靜止工況下最終驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒條上的有效力矩 方向盤輸入的旋轉(zhuǎn)力矩 電機(jī)的助力力矩 有效的輸出力矩 在城市工況下的轉(zhuǎn)向操縱功能 1 當(dāng)車輛城市工況下時(shí) 駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤 2 作用在方向盤上的力引起了在轉(zhuǎn)向小齒輪上的轉(zhuǎn)動(dòng)桿旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)向力矩傳感器G269察覺的旋轉(zhuǎn)并將計(jì)算出的轉(zhuǎn)向力傳給控制單元J500 指示出一個(gè) 中等 的轉(zhuǎn)向力施加在方向盤上 3 方向盤轉(zhuǎn)角傳感器G85將大的方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳給控制單元J500 同時(shí)轉(zhuǎn)子傳感器將當(dāng)前的轉(zhuǎn)動(dòng)速度傳給控制單元J500 4 根據(jù)大的轉(zhuǎn)向力 大的方向盤轉(zhuǎn)角 車速為50km h 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)動(dòng)速度以及存儲(chǔ)在控制單元中的v 50km h的特性曲線圖 控制單元計(jì)算出需要一個(gè) 中等 的助力力矩并控制電機(jī)開始工作 5 這樣在此種工況下 由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的第二個(gè)小齒輪 驅(qū)動(dòng)小齒輪 提供能量產(chǎn)生 中等 的轉(zhuǎn)向助力 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒條 6 施加在方向盤上的力矩和 中等 的助力轉(zhuǎn)向力矩的總和是車輛在城市工況下最終驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒條上的有效力矩 方向盤輸入的旋轉(zhuǎn)力矩 電機(jī)的助力力矩 有效的輸出力矩 在高速公路工況下的轉(zhuǎn)向操縱功能 1 在變換車道時(shí) 駕駛員對(duì)方向盤施加一個(gè)輕微的力 2 作用在方向盤上的力引起了在轉(zhuǎn)向小齒輪上的轉(zhuǎn)動(dòng)桿旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)向力矩傳感器G269察覺的旋轉(zhuǎn)并將計(jì)算出的轉(zhuǎn)向力傳給控制單元J500 指示出一個(gè) 小 的轉(zhuǎn)向力施加在方向盤上 3 方向盤轉(zhuǎn)角傳感器G85將大的方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳給控制單元J500 同時(shí)轉(zhuǎn)子傳感器將當(dāng)前的轉(zhuǎn)動(dòng)速度傳給控制單元J500 4 根據(jù)大的轉(zhuǎn)向力 大的方向盤轉(zhuǎn)角 車速為100km h 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)動(dòng)速度以及存儲(chǔ)在控制單元中的v 100km h的特性曲線圖 控制單元計(jì)算出需要一個(gè) 小 的助力力矩并控制電機(jī)開始工作 5 這樣在高速公路上為實(shí)現(xiàn)變換車道 由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的第二個(gè)小齒輪 驅(qū)動(dòng)小齒輪 提供能量產(chǎn)生 小 的轉(zhuǎn)向助力 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒條 或者根本就不助力 6 施加在方向盤上的力矩和 最小 的助力轉(zhuǎn)向力矩的總和是在高速公路上變換車道時(shí)最終驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒條上的有效力矩 回轉(zhuǎn)力 電機(jī)的助力力矩 有效的輸出力矩 主動(dòng)回正功能 1 如果駕駛員在轉(zhuǎn)彎的過程中減少了施加在方向盤上的力 旋轉(zhuǎn)桿上的扭轉(zhuǎn)也相應(yīng)減少 2 轉(zhuǎn)向力的減少的同時(shí) 包括轉(zhuǎn)向角度和轉(zhuǎn)向的速度都相應(yīng)的減少 一個(gè)精確的回轉(zhuǎn)速度也相應(yīng)的計(jì)算出來 將其和轉(zhuǎn)向角度和速度進(jìn)行比較 其結(jié)果就是需要的回正力 3 作用在方向盤上的轉(zhuǎn)向回正力是由整個(gè)運(yùn)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的結(jié)果 轉(zhuǎn)向回正力經(jīng)常很微弱 因?yàn)檗D(zhuǎn)向系統(tǒng)及懸掛系統(tǒng)的摩擦力就可以使車輪回到中心位置 4 控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)向力 車速 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)向角度 轉(zhuǎn)向速度和存儲(chǔ)在控制單元中的特性曲線圖評(píng)估出電機(jī)需要的必要的回正力 5 電機(jī)工作促使車輪回到直線向前行駛的方向 回到中心位置 直線行駛功能 直線行駛功能是主動(dòng)回正功能的一個(gè)擴(kuò)展 當(dāng)沒有力提供時(shí) 系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)助力使車輪回到中心位置 為實(shí)現(xiàn)功能 又分為長時(shí)間法則和短時(shí)間法則兩種不同的情況 長時(shí)間法則 當(dāng)長時(shí)間發(fā)生背離中心位置的任何一側(cè)時(shí) 起到平衡背離的任務(wù) 如 當(dāng)將夏季輪胎換到冬季輪胎 使用 短時(shí)間法則 負(fù)責(zé)短時(shí)間發(fā)生背離 這將使駕駛員更容易駕駛 如 受到側(cè)向風(fēng)時(shí) 會(huì)產(chǎn)生必要的阻止轉(zhuǎn)向力 1 當(dāng)車輛受到持續(xù)的側(cè)向力時(shí) 如 側(cè)向風(fēng) 2 駕駛員給方向盤一個(gè)力使車輛保持直線行駛狀態(tài) 3 控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)向力 車速 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)向角度 轉(zhuǎn)向速度和存儲(chǔ)在控制單元中的特性曲線圖評(píng)估出要保持直線行駛狀態(tài)電機(jī)需要提供的必要力 4 電機(jī)工作 車輛回到直線行駛狀態(tài) 駕駛員不需要在用力保持方向盤了 帶外殼的異步伺服電機(jī)系統(tǒng) 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)ElectricPowerSteering 無電刷電機(jī)無扭矩波動(dòng)低噪音無磁性材料抗泥污無額外摩擦寬的轉(zhuǎn)速范圍寬的溫度范圍平均工作電流2 5A最大電流80A 異步電機(jī) Torque扭矩4 1Nm SeeNotesPage 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)ElectricPowerSteering 控制單元 控制單元與電機(jī)直接相連 出現(xiàn)損壞后整體更換K161警報(bào)燈亮起 F317 022 Operatingdiagramforheavyweightvehicle Operatingdiagramforlightweightvehicle 2Examplesofoperatingdiagrams Electricpowersteering SeeNotesPage Operatingdiagrams Supporttorque Nm Steeringmoment Nm 方向盤轉(zhuǎn)角傳感器G85安裝在轉(zhuǎn)向柱上 轉(zhuǎn)向開關(guān)與方向盤之間 與安全氣囊時(shí)鐘彈簧集成為一體 通過CAN總線將方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)傳遞給轉(zhuǎn)向柱電控單元J527 J527分析轉(zhuǎn)角信號(hào) 輸入信號(hào) 方向盤轉(zhuǎn)角 轉(zhuǎn)角速度 轉(zhuǎn)向柱電控單元 G85 信號(hào)失效 應(yīng)急運(yùn)轉(zhuǎn)模式起動(dòng) 由替代值代替 電子助力轉(zhuǎn)向依然起作用 只不過故障指示燈K161常亮 最大旋轉(zhuǎn)1044 轉(zhuǎn)向小齒輪最多可轉(zhuǎn)2 76圈 F317 092 Function Electricpowersteering Steeringanglesensor 轉(zhuǎn)向力矩傳感器G269 原理 磁性轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)向柱連接塊為一體 磁阻傳感元件和轉(zhuǎn)向小齒輪連接塊為一體 當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí) 轉(zhuǎn)向柱連接塊和轉(zhuǎn)向小齒輪連接塊反向運(yùn)動(dòng) 即磁性轉(zhuǎn)子和磁阻傳感元件反向運(yùn)動(dòng) 因此轉(zhuǎn)向力 矩 的大小可以被測量出來并傳遞給控制單元 信號(hào)失效 如果信號(hào)失效 轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)將關(guān)閉 但并不是馬上關(guān)閉 而是一個(gè)柔軟的逐步的過程 在此過程中 助力轉(zhuǎn)向力的大小是由控制單元通過電機(jī)轉(zhuǎn)子角度和方向盤轉(zhuǎn)角等信號(hào)計(jì)算出的值所代替 故障警報(bào)燈K161亮起 轉(zhuǎn)向力矩傳感器G269 輸入信號(hào) 方向盤轉(zhuǎn)角 方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)速度 車速 轉(zhuǎn)向力矩 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度 外部 內(nèi)部 主動(dòng)回正功能 助力力矩 控制單元 電子助力轉(zhuǎn)向 功能列表 轉(zhuǎn)向助力功能 直線行駛功能 故障警報(bào)燈K161 44 10 02 讀出PR號(hào) 車輛信息 安裝在前懸掛上 Determineeachrequiredcharacteristiccurveinthe GuidedTroubleShooting functionandselectthecurve Powersteering Function10 Adaption Channel1 Characteristiccurveselection orin On boarddiagnosis VehicledatarequestviaELSA Electricpowersteering SeeNotesPage Steeringsystem Service Electricpowersteering Steeringsystem Service Electricpowersteering Steeringsystem Service Stopsnotlearned WarninglampcomesonSteeringmovementsareseverelydampedErrormessage noorincorrectbasicsetting adaption Requiredonlywhenupgrading re positioningsteeringgearorfittinganalternative non virginal steeringgear ResetlearningvaluesforlimitstopsusingVAS5052 Function10 adaption Channel00 Teach in Leavesteeringwheelincentralposition 10 withouttorque 4Nm forashortperiodTurnsteeringwheeltoleftandrightstop leavebrieflyReturnsteeringwheeltocentralpositionParametersaresavedwhenigni