汽車(chē)控制系統(tǒng)課件

汽車(chē)電器與電子控制系統(tǒng)主講：伍時(shí)和三亞學(xué)院理工學(xué)院第十章汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第十章汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)汽車(chē)電器與電子控制系統(tǒng)主講：伍時(shí)和三亞學(xué)院理工學(xué)院第十章1第一節(jié)概述第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)例第六節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)第十章第十章汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第一節(jié)概述第十章第十章汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2第一節(jié)概述一、對(duì)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求二、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用（3）具有執(zhí)行行駛的穩(wěn)定性。自動(dòng)回正功能（4）有隨動(dòng)作用。汽車(chē)轉(zhuǎn)向角與駕駛員的操縱方向角一致。（5）可靠。能夠保證大力轉(zhuǎn)向的可靠性（1）能夠有效減小操縱力。操縱力小于250Nm（2）轉(zhuǎn)向性能好。助力作用快，轉(zhuǎn)向性能好。（1）功用：以駕駛員操縱方向盤(pán)為輸入信號(hào)，以車(chē)輪的角位移為輸出信號(hào)的伺服機(jī)構(gòu)——由液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。（2）產(chǎn)生一定的反向作用力矩，使得司機(jī)具有操縱手感。缺點(diǎn)：具有固定倍率的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)——汽車(chē)高速轉(zhuǎn)向角顯得過(guò)小，反之低速時(shí)顯得過(guò)大。電子阻力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以克服這一缺點(diǎn)。（3）能夠吸收路面對(duì)前輪的沖擊力。第一節(jié)概述一、對(duì)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求二、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用（3制動(dòng)力分配圖第一節(jié)概述制動(dòng)力分配圖第一節(jié)概述4第一節(jié)概述一、對(duì)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求二、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用的組成第一節(jié)概述一、對(duì)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求二、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用的5第一節(jié)概述三、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類(lèi)型1．傳統(tǒng)液壓式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2．電子控制式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（下頁(yè)圖10-2）（1）常流式：汽車(chē)行駛過(guò)程中，方向盤(pán)是不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，流量控制閥保持在中間位置，油路保持暢通。（2）常壓式：汽車(chē)行駛過(guò)程中，無(wú)論方向盤(pán)是否轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)液壓系統(tǒng)始終保持高壓。按液流形式分類(lèi)缺點(diǎn)：若汽車(chē)高速運(yùn)行調(diào)整方向盤(pán)力感，低速時(shí)顯得力感過(guò)大。反之，則在高速時(shí)，會(huì)感到方向盤(pán)處于飄拂感覺(jué)。電子阻力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以克服這一缺點(diǎn)。電子阻力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以引入速度信號(hào)反饋，可以根據(jù)車(chē)速的狀況，改變調(diào)節(jié)阻力轉(zhuǎn)向裝置的反饋力感，可以克服這一缺點(diǎn)。第一節(jié)概述三、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類(lèi)型1．傳統(tǒng)液壓式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)6第一節(jié)概述2．電子控制式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)——組成：電子控制系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向齒輪箱、油泵、分流閥組成?？刂啤姶砰y。三、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類(lèi)型低速電流大，回流大，高速電流小，回流小。第一節(jié)概述2．電子控制式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)——組成：電子控制7電子控制器：檢測(cè)輪速信號(hào)，判斷車(chē)輛運(yùn)行工況（停止、高速、低速）對(duì)電磁閥的電流進(jìn)行線性控制，從而達(dá)到控制阻力轉(zhuǎn)向的目的。力感調(diào)節(jié)：低速和大轉(zhuǎn)角時(shí)，電流大，電磁閥吸力增加，液壓調(diào)節(jié)用的油回流較多，作用在柱塞油壓降低，操縱閥軸油壓降低，操縱桿力感較小。反之則產(chǎn)生相反的效果。第一節(jié)概述三、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類(lèi)型2．電子控制式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)助力過(guò)程：在轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)向力作用下，扭桿就可以產(chǎn)生一定的扭矩作用在與驅(qū)動(dòng)小齒輪固定在一起的旋轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，使得兩閥的通道口相通，動(dòng)力缸受到壓力油的作用，驅(qū)動(dòng)缸內(nèi)的活塞左右移動(dòng)，產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力。電子控制器：檢測(cè)輪速信號(hào)，判斷車(chē)輛運(yùn)行工況（停止、高速、低速8電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）：利用電動(dòng)機(jī)的作用作為助力源。根據(jù)車(chē)速、轉(zhuǎn)向等參數(shù)，由電子控制單元完成助力控制。第一節(jié)概述三、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類(lèi)型3．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)系統(tǒng)組成——轉(zhuǎn)矩傳感器、車(chē)速傳感器、電子控制電源、電動(dòng)機(jī)、離合器、減速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向軸、手動(dòng)齒輪組成。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）分類(lèi)：轉(zhuǎn)向柱助力式、齒輪助力式、齒條助力式。齒輪助力式——電動(dòng)機(jī)固定在轉(zhuǎn)向柱一側(cè)，經(jīng)減速機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向軸相連，直接驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向柱助力式——電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速機(jī)構(gòu)與小齒輪相連，直接驅(qū)動(dòng)齒輪助力轉(zhuǎn)向。齒條助力式——電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)齒條產(chǎn)生助力轉(zhuǎn)向。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）：利用電動(dòng)機(jī)的作用作為助力源。第一9（1）性能優(yōu)第一節(jié)概述四、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn)（2）效率高（3）油耗?。?）路感好（5）回正好（8）應(yīng)用范圍廣（9）裝配性好，且易于布置（6）對(duì)環(huán)境污染?。?）可以獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)工作（1）性能優(yōu)第一節(jié)概述四、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn)（2）效率10系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成：轉(zhuǎn)矩傳感器、車(chē)速傳感器、電子控制單元、電動(dòng)機(jī)、離合器、減速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向軸。手動(dòng)齒輪條式轉(zhuǎn)向器構(gòu)成。第一節(jié)概述三、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類(lèi)型2．電子控制式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成：轉(zhuǎn)矩傳感器、車(chē)速傳感器、電子控制單元、11原理：不轉(zhuǎn)向時(shí)，助力電機(jī)不工作，轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與轉(zhuǎn)軸相連的轉(zhuǎn)矩傳感器，不斷地測(cè)出作用于轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)矩，并由此產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；同時(shí)，車(chē)速傳感器測(cè)出車(chē)速信號(hào)（電壓量），這兩路信號(hào)被傳送到ECU控制單元，經(jīng)處理后，產(chǎn)生控制指令，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，離合器的離合力矩。產(chǎn)生助力輸出。一、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理系統(tǒng)的組成原理：不轉(zhuǎn)向時(shí)，助力電機(jī)不工作，轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與轉(zhuǎn)軸相連的轉(zhuǎn)12一、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理1．轉(zhuǎn)矩傳感器轉(zhuǎn)矩傳感器在線圈W、V兩端施加脈沖電壓Ui(1)接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器接觸式和非接觸式轉(zhuǎn)矩的大小正比于轉(zhuǎn)角θ，輸出電壓也正比于θ，測(cè)量輸出電壓就可以反映轉(zhuǎn)矩的大小。一、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作13一、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理(1)非接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器1．轉(zhuǎn)矩傳感器轉(zhuǎn)矩傳感器在線圈W、V兩端施加脈沖電壓Ui轉(zhuǎn)矩的大小正比于轉(zhuǎn)角θ，輸出電壓也正比于θ，測(cè)量輸出電壓就可以反映轉(zhuǎn)矩的大小。一、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作14采用電磁感應(yīng)式車(chē)速傳感器，安裝在變速器上，傳感器根據(jù)車(chē)速的變化，把主、副兩個(gè)系統(tǒng)的脈沖信號(hào)傳送給ECU，由于是兩個(gè)系統(tǒng)，因此信號(hào)的可靠性提高了。一、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理2、車(chē)速傳感器采用電磁感應(yīng)式車(chē)速傳感器，安裝在變速器上，傳感器根據(jù)車(chē)速的變15一、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理3．電動(dòng)機(jī)EPS電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向，的動(dòng)力源是電動(dòng)機(jī)。，功能是根據(jù)ECU發(fā)出的指令，調(diào)整助力的大小，產(chǎn)生相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)具有正反轉(zhuǎn)控制功能?？刂齐娐啡鐖D所示。一、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作16一、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理4．離合器1—滑環(huán)外引線連接器，2—線圈，3—壓板，4—花鍵，5—從動(dòng)軸，6—主動(dòng)輪，7—滾子軸承，8—電動(dòng)機(jī)。在車(chē)速的設(shè)定范圍內(nèi)，線圈2通以直流12V電壓，將壓板吸合（離合），電動(dòng)機(jī)由ECU根據(jù)司機(jī)的操作方向運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)花鍵上的從動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力。車(chē)速超出設(shè)定范圍時(shí)，線圈2斷電，轉(zhuǎn)為司機(jī)無(wú)助力轉(zhuǎn)向操作。一、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作17第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理5．減速機(jī)構(gòu)6．電子控制單元作用：增加電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。（1）蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)（2）雙行星齒輪式減速機(jī)構(gòu)形式：用于：齒輪助力式及齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。用于：轉(zhuǎn)向助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。8位CPU，256zb內(nèi)存RAM，4k的只讀存儲(chǔ)器ROM（硬盤(pán)）以及一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器組成。要求：控制算法是關(guān)鍵，響應(yīng)速度快。第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理5．減速機(jī)構(gòu)6．電子18第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理二、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理電子控制器：不轉(zhuǎn)向時(shí)，助力電機(jī)不工作，轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與轉(zhuǎn)軸相連的轉(zhuǎn)矩傳感器，不斷地測(cè)出作用于轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)矩，并由此產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；同時(shí)，車(chē)速傳感器測(cè)出車(chē)速信號(hào)（電壓量），這兩路信號(hào)被傳送到ECU控制單元，經(jīng)處理后，產(chǎn)生控制指令，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，離合器的離合力矩。產(chǎn)生助力輸出。第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理二、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)19第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性一．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制原理第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性一．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向20第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理二．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理1．助力控制3．阻尼控制2．回正控制電動(dòng)機(jī)理想模型的基本方程為助力控制的過(guò)程是通過(guò)減速機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩作用到機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（轉(zhuǎn)軸、齒輪、齒條）上的一種控制模式。圖10-6電動(dòng)機(jī)控制電路。阻尼控制是汽車(chē)運(yùn)行時(shí)為提高高速運(yùn)行直線穩(wěn)定性的一種控制模式。汽車(chē)高速運(yùn)行時(shí)，如果轉(zhuǎn)向過(guò)于靈敏，會(huì)影響汽車(chē)高速行駛的穩(wěn)定性，為此，設(shè)置在死區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行阻尼控制。改善轉(zhuǎn)向回正特性的一種控制模式。根據(jù)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動(dòng)的方向可以判斷轉(zhuǎn)向盤(pán)是否處于回正狀態(tài)。一般用于低速行駛狀態(tài)時(shí)的轉(zhuǎn)向控制。第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理二．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)21第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性二．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制策略3．阻尼控制電動(dòng)機(jī)理想模型的基本方程為因此，用一定占空比的PWM信號(hào)在電動(dòng)機(jī)控制電路內(nèi)部使電機(jī)短路電機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)形成阻礙電動(dòng)機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的阻尼轉(zhuǎn)矩，改變占空比，既可以改變阻尼轉(zhuǎn)矩的大小。第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性二．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向22第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性三、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制邏輯計(jì)算機(jī)控制的電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)車(chē)速感應(yīng)控制型。隨著車(chē)速的升高，助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力轉(zhuǎn)矩應(yīng)該減小，反之，低速時(shí)，助力轉(zhuǎn)矩可以提高，故此，形成如圖所示的理想控制邏輯組合關(guān)系。第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性三、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向23第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性四、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制流程圖10—10控制軟件流程圖。第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性四、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向24第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性四、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制流程圖10—10控制軟件流程圖。采集轉(zhuǎn)矩信號(hào)第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性四、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向25第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法一、富士重工電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1．系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法一、富士重工電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)126第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法一、富士重工電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1．系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2．系統(tǒng)的控制過(guò)程3．控制系統(tǒng)的功能第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法一、富士重工電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)127第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法一、富士重工電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3．控制系統(tǒng)的功能（1）控制阻力轉(zhuǎn)矩的功能第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法一、富士重工電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)328第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法一、富士重工電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3．控制系統(tǒng)的功能（2）自診斷和安全功能第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法一、富士重工電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)329第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法一、富士重工電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)4．全電子控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn)1）．可以十分靈活地修改轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)向角和車(chē)速信號(hào)的軟件控制邏輯。能夠通過(guò)軟件自由的設(shè)置轉(zhuǎn)向特性。2）．根據(jù)轉(zhuǎn)向角進(jìn)行回正控制，根據(jù)轉(zhuǎn)向角速度進(jìn)行阻尼控制，能夠利用軟件設(shè)置轉(zhuǎn)向助力特性。3）．由于只有需要時(shí)，電動(dòng)機(jī)才進(jìn)行運(yùn)行，故此助力損耗和燃油損耗均能夠降到最低。4）．可以利用電動(dòng)機(jī)慣性的質(zhì)量阻尼效應(yīng)，可以使轉(zhuǎn)向軸的抖（顫動(dòng)）動(dòng)降低到最小。第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法一、富士重工電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)430第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法二、三菱“米尼卡"車(chē)電子控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)l一車(chē)速傳感器，2一速度表引出電纜的部位，3—傳動(dòng)軸，4一副駕駛員腳下部位，5一車(chē)速信號(hào)(主)，6一車(chē)速信號(hào)(副)，7一EcPs電子控制器，8一點(diǎn)火電源信號(hào)，9一蓄電池信號(hào)，10一發(fā)電機(jī)信號(hào)，11一指示燈電流信號(hào)，12一提高怠速電流信號(hào)，13一電動(dòng)機(jī)電流信號(hào)，14一離合器電流信號(hào)，15—轉(zhuǎn)矩信號(hào)(主)，16一轉(zhuǎn)矩信號(hào)(副)，17一電動(dòng)機(jī)，18一扭桿，19一齒條，20一小齒輪，2l—傳動(dòng)齒輪，22一電動(dòng)機(jī)齒輪，23一離合器，24一轉(zhuǎn)矩傳感器，25一轉(zhuǎn)向器齒輪總成，26一電動(dòng)機(jī)與離合器，27一發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器，28一怠速提高電磁閥，29一指示燈，30一交流發(fā)電機(jī)(L端子)，31—熔絲，32一點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法二、三菱“米尼卡"車(chē)電子控制電31第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法二、三菱“米尼卡"車(chē)電子控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法二、三菱“米尼卡"車(chē)電子控制電32第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法二、三菱“米尼卡"車(chē)電子控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)圖10·15電子控制器電路示意圖1一點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(IGI),2一交流發(fā)電機(jī)(L端子),3一易熔線,4一電動(dòng)機(jī)與離合器,4．1一電動(dòng)機(jī),4．2一離合器,5一轉(zhuǎn)矩傳感器,5．1一副傳感器,5．2一主傳感器,6一自我修正控制，7一發(fā)電檢測(cè)，8一電源電路，9一電流極性控制，10一驅(qū)動(dòng)電路，1l一中間、轉(zhuǎn)向、操縱力的檢測(cè)，主、副轉(zhuǎn)矩傳感器之差，12—8bit單片機(jī)，13—傳感器、執(zhí)行部件故障檢測(cè)，14一電動(dòng)機(jī)工作檢測(cè)，15一車(chē)速、加減速基準(zhǔn)車(chē)速的對(duì)比，主副車(chē)速傳感器之差，16～自診斷測(cè)用端子，17一二極管，18一車(chē)速傳感器。第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法二、三菱“米尼卡"車(chē)電子控制電33第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法二、三菱“米尼卡"車(chē)電子控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法二、三菱“米尼卡"車(chē)電子控制電34第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)1．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能試驗(yàn)臺(tái)1一蓄電池，2一轉(zhuǎn)向盤(pán)，3—模擬車(chē)速信號(hào)，4一模擬發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，5一計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，6一壓力傳感器，7一EPS控制器，8一電動(dòng)機(jī)，9一轉(zhuǎn)矩傳感器，10一轉(zhuǎn)向器，11一彈簧加載箱。圖10．17電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能試驗(yàn)臺(tái)第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)1．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性35第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)1．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能試驗(yàn)臺(tái)圖10．18控制器信號(hào)接口圖1一點(diǎn)火信號(hào)接口，2一車(chē)速接口，3一轉(zhuǎn)矩傳感器電源正接口，4一未用接口，5一故障指示燈接口，6一離合器正接口，7一發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接口，8一轉(zhuǎn)矩主信號(hào)接口，9一轉(zhuǎn)矩傳感器電源負(fù)接口，10轉(zhuǎn)矩故障判斷接口，11一離合器負(fù)接口，12一故障碼接口，13一電視正接口，14一電視負(fù)接口，5一蓄電池正接口，16一蓄電池負(fù)接口。第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)1．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性36第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)2．電動(dòng)機(jī)電流傳感器的標(biāo)定第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)2．電動(dòng)機(jī)電流傳感器的37第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)2．電動(dòng)機(jī)電流傳感器的標(biāo)定3．轉(zhuǎn)矩傳感器輸出特性1．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能試驗(yàn)臺(tái)第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)2．電動(dòng)機(jī)電流傳感器的38第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)4．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)助力特性圖10．20轉(zhuǎn)矩傳感器輸出特性第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)4．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)助39第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)4．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)助力特性第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)4．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)助40第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)4．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)助力特性第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)4．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)助41第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)4．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)助力特性第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)4．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)助42第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)4．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)助力特性第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)4．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)助43第六節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢測(cè)試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康呐c要求二、試驗(yàn)用品三、試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范四、試驗(yàn)內(nèi)容與方法第六節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢測(cè)試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康呐c要求二、試驗(yàn)用44第六節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢測(cè)試驗(yàn)1、試驗(yàn)用品圖10．25EPS各部件插接器端子排列四、試驗(yàn)內(nèi)容與方法a)電動(dòng)機(jī)插接器b)轉(zhuǎn)矩傳感器和電磁離合器插接器c)車(chē)速傳感器插接器第六節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢測(cè)試驗(yàn)1、試驗(yàn)用品圖10．25E45第六節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢測(cè)試驗(yàn)表10-1轉(zhuǎn)矩傳感器端子電壓測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)四、試驗(yàn)內(nèi)容與方法第六節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢測(cè)試驗(yàn)表10-1轉(zhuǎn)矩傳感器端子電壓46第六節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢測(cè)試驗(yàn)2．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障碼的讀取四、試驗(yàn)內(nèi)容與方法圖10-26自診斷操作a)自診斷插接器，b)故障碼輸出波形，1一多點(diǎn)燃油噴射，2一電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向，A～連接片。第六節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢測(cè)試驗(yàn)2．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障碼的47第六節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢測(cè)試驗(yàn)表10-2三菱微型汽車(chē)ES系統(tǒng)故障碼及含義表四、試驗(yàn)內(nèi)容與方法第六節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢測(cè)試驗(yàn)表10-2三菱微型汽車(chē)ES48第10章汽車(chē)控制系統(tǒng)課件49SBC系統(tǒng)的組成單元SBC系統(tǒng)的組成單元50第一節(jié)概述第一節(jié)概述51汽車(chē)電器與電子控制系統(tǒng)主講：伍時(shí)和三亞學(xué)院理工學(xué)院第十章汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第十章汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)汽車(chē)電器與電子控制系統(tǒng)主講：伍時(shí)和三亞學(xué)院理工學(xué)院第十章52第一節(jié)概述第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)例第六節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)第十章第十章汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第一節(jié)概述第十章第十章汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)53第一節(jié)概述一、對(duì)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求二、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用（3）具有執(zhí)行行駛的穩(wěn)定性。自動(dòng)回正功能（4）有隨動(dòng)作用。汽車(chē)轉(zhuǎn)向角與駕駛員的操縱方向角一致。（5）可靠。能夠保證大力轉(zhuǎn)向的可靠性（1）能夠有效減小操縱力。操縱力小于250Nm（2）轉(zhuǎn)向性能好。助力作用快，轉(zhuǎn)向性能好。（1）功用：以駕駛員操縱方向盤(pán)為輸入信號(hào)，以車(chē)輪的角位移為輸出信號(hào)的伺服機(jī)構(gòu)——由液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。（2）產(chǎn)生一定的反向作用力矩，使得司機(jī)具有操縱手感。缺點(diǎn)：具有固定倍率的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)——汽車(chē)高速轉(zhuǎn)向角顯得過(guò)小，反之低速時(shí)顯得過(guò)大。電子阻力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以克服這一缺點(diǎn)。（3）能夠吸收路面對(duì)前輪的沖擊力。第一節(jié)概述一、對(duì)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求二、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用（54制動(dòng)力分配圖第一節(jié)概述制動(dòng)力分配圖第一節(jié)概述55第一節(jié)概述一、對(duì)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求二、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用的組成第一節(jié)概述一、對(duì)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求二、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用的56第一節(jié)概述三、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類(lèi)型1．傳統(tǒng)液壓式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2．電子控制式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（下頁(yè)圖10-2）（1）常流式：汽車(chē)行駛過(guò)程中，方向盤(pán)是不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，流量控制閥保持在中間位置，油路保持暢通。（2）常壓式：汽車(chē)行駛過(guò)程中，無(wú)論方向盤(pán)是否轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)液壓系統(tǒng)始終保持高壓。按液流形式分類(lèi)缺點(diǎn)：若汽車(chē)高速運(yùn)行調(diào)整方向盤(pán)力感，低速時(shí)顯得力感過(guò)大。反之，則在高速時(shí)，會(huì)感到方向盤(pán)處于飄拂感覺(jué)。電子阻力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以克服這一缺點(diǎn)。電子阻力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以引入速度信號(hào)反饋，可以根據(jù)車(chē)速的狀況，改變調(diào)節(jié)阻力轉(zhuǎn)向裝置的反饋力感，可以克服這一缺點(diǎn)。第一節(jié)概述三、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類(lèi)型1．傳統(tǒng)液壓式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)57第一節(jié)概述2．電子控制式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)——組成：電子控制系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向齒輪箱、油泵、分流閥組成?？刂啤姶砰y。三、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類(lèi)型低速電流大，回流大，高速電流小，回流小。第一節(jié)概述2．電子控制式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)——組成：電子控制58電子控制器：檢測(cè)輪速信號(hào)，判斷車(chē)輛運(yùn)行工況（停止、高速、低速）對(duì)電磁閥的電流進(jìn)行線性控制，從而達(dá)到控制阻力轉(zhuǎn)向的目的。力感調(diào)節(jié)：低速和大轉(zhuǎn)角時(shí)，電流大，電磁閥吸力增加，液壓調(diào)節(jié)用的油回流較多，作用在柱塞油壓降低，操縱閥軸油壓降低，操縱桿力感較小。反之則產(chǎn)生相反的效果。第一節(jié)概述三、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類(lèi)型2．電子控制式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)助力過(guò)程：在轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)向力作用下，扭桿就可以產(chǎn)生一定的扭矩作用在與驅(qū)動(dòng)小齒輪固定在一起的旋轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，使得兩閥的通道口相通，動(dòng)力缸受到壓力油的作用，驅(qū)動(dòng)缸內(nèi)的活塞左右移動(dòng)，產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力。電子控制器：檢測(cè)輪速信號(hào)，判斷車(chē)輛運(yùn)行工況（停止、高速、低速59電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）：利用電動(dòng)機(jī)的作用作為助力源。根據(jù)車(chē)速、轉(zhuǎn)向等參數(shù)，由電子控制單元完成助力控制。第一節(jié)概述三、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類(lèi)型3．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)系統(tǒng)組成——轉(zhuǎn)矩傳感器、車(chē)速傳感器、電子控制電源、電動(dòng)機(jī)、離合器、減速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向軸、手動(dòng)齒輪組成。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）分類(lèi)：轉(zhuǎn)向柱助力式、齒輪助力式、齒條助力式。齒輪助力式——電動(dòng)機(jī)固定在轉(zhuǎn)向柱一側(cè)，經(jīng)減速機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向軸相連，直接驅(qū)動(dòng)助力轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向柱助力式——電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速機(jī)構(gòu)與小齒輪相連，直接驅(qū)動(dòng)齒輪助力轉(zhuǎn)向。齒條助力式——電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)齒條產(chǎn)生助力轉(zhuǎn)向。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）：利用電動(dòng)機(jī)的作用作為助力源。第一60（1）性能優(yōu)第一節(jié)概述四、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn)（2）效率高（3）油耗?。?）路感好（5）回正好（8）應(yīng)用范圍廣（9）裝配性好，且易于布置（6）對(duì)環(huán)境污染?。?）可以獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)工作（1）性能優(yōu)第一節(jié)概述四、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn)（2）效率61系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成：轉(zhuǎn)矩傳感器、車(chē)速傳感器、電子控制單元、電動(dòng)機(jī)、離合器、減速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向軸。手動(dòng)齒輪條式轉(zhuǎn)向器構(gòu)成。第一節(jié)概述三、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類(lèi)型2．電子控制式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成：轉(zhuǎn)矩傳感器、車(chē)速傳感器、電子控制單元、62原理：不轉(zhuǎn)向時(shí)，助力電機(jī)不工作，轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與轉(zhuǎn)軸相連的轉(zhuǎn)矩傳感器，不斷地測(cè)出作用于轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)矩，并由此產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；同時(shí)，車(chē)速傳感器測(cè)出車(chē)速信號(hào)（電壓量），這兩路信號(hào)被傳送到ECU控制單元，經(jīng)處理后，產(chǎn)生控制指令，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，離合器的離合力矩。產(chǎn)生助力輸出。一、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理系統(tǒng)的組成原理：不轉(zhuǎn)向時(shí)，助力電機(jī)不工作，轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與轉(zhuǎn)軸相連的轉(zhuǎn)63一、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理1．轉(zhuǎn)矩傳感器轉(zhuǎn)矩傳感器在線圈W、V兩端施加脈沖電壓Ui(1)接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器接觸式和非接觸式轉(zhuǎn)矩的大小正比于轉(zhuǎn)角θ，輸出電壓也正比于θ，測(cè)量輸出電壓就可以反映轉(zhuǎn)矩的大小。一、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作64一、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理(1)非接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器1．轉(zhuǎn)矩傳感器轉(zhuǎn)矩傳感器在線圈W、V兩端施加脈沖電壓Ui轉(zhuǎn)矩的大小正比于轉(zhuǎn)角θ，輸出電壓也正比于θ，測(cè)量輸出電壓就可以反映轉(zhuǎn)矩的大小。一、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作65采用電磁感應(yīng)式車(chē)速傳感器，安裝在變速器上，傳感器根據(jù)車(chē)速的變化，把主、副兩個(gè)系統(tǒng)的脈沖信號(hào)傳送給ECU，由于是兩個(gè)系統(tǒng)，因此信號(hào)的可靠性提高了。一、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理2、車(chē)速傳感器采用電磁感應(yīng)式車(chē)速傳感器，安裝在變速器上，傳感器根據(jù)車(chē)速的變66一、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理3．電動(dòng)機(jī)EPS電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向，的動(dòng)力源是電動(dòng)機(jī)。，功能是根據(jù)ECU發(fā)出的指令，調(diào)整助力的大小，產(chǎn)生相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)具有正反轉(zhuǎn)控制功能?？刂齐娐啡鐖D所示。一、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作67一、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理4．離合器1—滑環(huán)外引線連接器，2—線圈，3—壓板，4—花鍵，5—從動(dòng)軸，6—主動(dòng)輪，7—滾子軸承，8—電動(dòng)機(jī)。在車(chē)速的設(shè)定范圍內(nèi)，線圈2通以直流12V電壓，將壓板吸合（離合），電動(dòng)機(jī)由ECU根據(jù)司機(jī)的操作方向運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)花鍵上的從動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力。車(chē)速超出設(shè)定范圍時(shí)，線圈2斷電，轉(zhuǎn)為司機(jī)無(wú)助力轉(zhuǎn)向操作。一、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作68第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理5．減速機(jī)構(gòu)6．電子控制單元作用：增加電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。（1）蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)（2）雙行星齒輪式減速機(jī)構(gòu)形式：用于：齒輪助力式及齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。用于：轉(zhuǎn)向助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。8位CPU，256zb內(nèi)存RAM，4k的只讀存儲(chǔ)器ROM（硬盤(pán)）以及一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器組成。要求：控制算法是關(guān)鍵，響應(yīng)速度快。第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理5．減速機(jī)構(gòu)6．電子69第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理二、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理電子控制器：不轉(zhuǎn)向時(shí)，助力電機(jī)不工作，轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與轉(zhuǎn)軸相連的轉(zhuǎn)矩傳感器，不斷地測(cè)出作用于轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)矩，并由此產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；同時(shí)，車(chē)速傳感器測(cè)出車(chē)速信號(hào)（電壓量），這兩路信號(hào)被傳送到ECU控制單元，經(jīng)處理后，產(chǎn)生控制指令，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，離合器的離合力矩。產(chǎn)生助力輸出。第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理二、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)70第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性一．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制原理第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性一．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向71第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理二．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理1．助力控制3．阻尼控制2．回正控制電動(dòng)機(jī)理想模型的基本方程為助力控制的過(guò)程是通過(guò)減速機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩作用到機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（轉(zhuǎn)軸、齒輪、齒條）上的一種控制模式。圖10-6電動(dòng)機(jī)控制電路。阻尼控制是汽車(chē)運(yùn)行時(shí)為提高高速運(yùn)行直線穩(wěn)定性的一種控制模式。汽車(chē)高速運(yùn)行時(shí)，如果轉(zhuǎn)向過(guò)于靈敏，會(huì)影響汽車(chē)高速行駛的穩(wěn)定性，為此，設(shè)置在死區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行阻尼控制。改善轉(zhuǎn)向回正特性的一種控制模式。根據(jù)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動(dòng)的方向可以判斷轉(zhuǎn)向盤(pán)是否處于回正狀態(tài)。一般用于低速行駛狀態(tài)時(shí)的轉(zhuǎn)向控制。第二節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理二．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)72第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性二．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制策略3．阻尼控制電動(dòng)機(jī)理想模型的基本方程為因此，用一定占空比的PWM信號(hào)在電動(dòng)機(jī)控制電路內(nèi)部使電機(jī)短路電機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)形成阻礙電動(dòng)機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的阻尼轉(zhuǎn)矩，改變占空比，既可以改變阻尼轉(zhuǎn)矩的大小。第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性二．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向73第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性三、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制邏輯計(jì)算機(jī)控制的電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)車(chē)速感應(yīng)控制型。隨著車(chē)速的升高，助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力轉(zhuǎn)矩應(yīng)該減小，反之，低速時(shí)，助力轉(zhuǎn)矩可以提高，故此，形成如圖所示的理想控制邏輯組合關(guān)系。第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性三、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向74第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性四、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制流程圖10—10控制軟件流程圖。第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性四、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向75第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性四、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制流程圖10—10控制軟件流程圖。采集轉(zhuǎn)矩信號(hào)第三節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型與運(yùn)動(dòng)特性四、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向76第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法一、富士重工電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1．系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法一、富士重工電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)177第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法一、富士重工電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1．系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2．系統(tǒng)的控制過(guò)程3．控制系統(tǒng)的功能第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法一、富士重工電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)178第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法一、富士重工電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3．控制系統(tǒng)的功能（1）控制阻力轉(zhuǎn)矩的功能第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法一、富士重工電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)379第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法一、富士重工電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3．控制系統(tǒng)的功能（2）自診斷和安全功能第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法一、富士重工電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)380第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法一、富士重工電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)4．全電子控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn)1）．可以十分靈活地修改轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)向角和車(chē)速信號(hào)的軟件控制邏輯。能夠通過(guò)軟件自由的設(shè)置轉(zhuǎn)向特性。2）．根據(jù)轉(zhuǎn)向角進(jìn)行回正控制，根據(jù)轉(zhuǎn)向角速度進(jìn)行阻尼控制，能夠利用軟件設(shè)置轉(zhuǎn)向助力特性。3）．由于只有需要時(shí)，電動(dòng)機(jī)才進(jìn)行運(yùn)行，故此助力損耗和燃油損耗均能夠降到最低。4）．可以利用電動(dòng)機(jī)慣性的質(zhì)量阻尼效應(yīng)，可以使轉(zhuǎn)向軸的抖（顫動(dòng)）動(dòng)降低到最小。第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法一、富士重工電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)481第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法二、三菱“米尼卡"車(chē)電子控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)l一車(chē)速傳感器，2一速度表引出電纜的部位，3—傳動(dòng)軸，4一副駕駛員腳下部位，5一車(chē)速信號(hào)(主)，6一車(chē)速信號(hào)(副)，7一EcPs電子控制器，8一點(diǎn)火電源信號(hào)，9一蓄電池信號(hào)，10一發(fā)電機(jī)信號(hào)，11一指示燈電流信號(hào)，12一提高怠速電流信號(hào)，13一電動(dòng)機(jī)電流信號(hào)，14一離合器電流信號(hào)，15—轉(zhuǎn)矩信號(hào)(主)，16一轉(zhuǎn)矩信號(hào)(副)，17一電動(dòng)機(jī)，18一扭桿，19一齒條，20一小齒輪，2l—傳動(dòng)齒輪，22一電動(dòng)機(jī)齒輪，23一離合器，24一轉(zhuǎn)矩傳感器，25一轉(zhuǎn)向器齒輪總成，26一電動(dòng)機(jī)與離合器，27一發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器，28一怠速提高電磁閥，29一指示燈，30一交流發(fā)電機(jī)(L端子)，31—熔絲，32一點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法二、三菱“米尼卡"車(chē)電子控制電82第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法二、三菱“米尼卡"車(chē)電子控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法二、三菱“米尼卡"車(chē)電子控制電83第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法二、三菱“米尼卡"車(chē)電子控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)圖10·15電子控制器電路示意圖1一點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(IGI),2一交流發(fā)電機(jī)(L端子),3一易熔線,4一電動(dòng)機(jī)與離合器,4．1一電動(dòng)機(jī),4．2一離合器,5一轉(zhuǎn)矩傳感器,5．1一副傳感器,5．2一主傳感器,6一自我修正控制，7一發(fā)電檢測(cè)，8一電源電路，9一電流極性控制，10一驅(qū)動(dòng)電路，1l一中間、轉(zhuǎn)向、操縱力的檢測(cè)，主、副轉(zhuǎn)矩傳感器之差，12—8bit單片機(jī)，13—傳感器、執(zhí)行部件故障檢測(cè)，14一電動(dòng)機(jī)工作檢測(cè)，15一車(chē)速、加減速基準(zhǔn)車(chē)速的對(duì)比，主副車(chē)速傳感器之差，16～自診斷測(cè)用端子，17一二極管，18一車(chē)速傳感器。第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法二、三菱“米尼卡"車(chē)電子控制電84第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法二、三菱“米尼卡"車(chē)電子控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第四節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的控制方法二、三菱“米尼卡"車(chē)電子控制電85第五節(jié)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能臺(tái)架試驗(yàn)1．電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能試驗(yàn)臺(tái)1一