汽車ES系統(tǒng)精解

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS

（ElectricalPowerSteering）1轉(zhuǎn)向系的功能與組成2電動(dòng)轉(zhuǎn)向的基本概念3電動(dòng)轉(zhuǎn)向器及各總成的結(jié)構(gòu)4電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀1轉(zhuǎn)向系的功能

轉(zhuǎn)向系的功用是保證汽車按照駕駛員的意志進(jìn)行轉(zhuǎn)向行駛或保持穩(wěn)定的直線行駛。汽車順利并輕便轉(zhuǎn)向，需要解決兩個(gè)基本問(wèn)題。一是汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，所有車輪需要繞著一個(gè)轉(zhuǎn)向中心轉(zhuǎn)動(dòng)；二是必須通過(guò)某種方式增大駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤的手力，形成足夠的作用力使轉(zhuǎn)向車輪偏轉(zhuǎn)一定的角度，實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。SteeringwheelSteeringcolumnPitmanarmSteeringgearDraglinkSteeringarmSteeringknuckleTrackarmTrackrod1轉(zhuǎn)向系的組成增大操縱轉(zhuǎn)向盤的手力Pinion小齒輪rack

齒條angleoftheinnerwheel內(nèi)輪轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向節(jié)臂SteeringarmTierod橫拉桿？轉(zhuǎn)向“輕便”與“靈活”機(jī)械轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)梯形臂轉(zhuǎn)向橫拉桿轉(zhuǎn)向油罐轉(zhuǎn)向油泵轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸Powersteeringsystem液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向器l.轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)2.轉(zhuǎn)向控制閥3.機(jī)械轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸總成4.轉(zhuǎn)向傳動(dòng)結(jié)構(gòu)5.轉(zhuǎn)向油罐6.轉(zhuǎn)向油泵R.轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸右腔L.轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸左腔高速行駛過(guò)程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向盤“發(fā)飄”

電控液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

(速度敏感型)1）何為電動(dòng)轉(zhuǎn)向2）電動(dòng)轉(zhuǎn)向器基本構(gòu)成與基本原理3）電動(dòng)轉(zhuǎn)向與液壓轉(zhuǎn)向的比較4）電動(dòng)轉(zhuǎn)向器的分類5）電動(dòng)轉(zhuǎn)向的基本原理2電動(dòng)轉(zhuǎn)向的基本概念與基本原理

1）何為電動(dòng)轉(zhuǎn)向電動(dòng)轉(zhuǎn)向是一種簡(jiǎn)稱，它有別于電動(dòng)液壓轉(zhuǎn)向。前者指的是一種純電機(jī)助力轉(zhuǎn)向裝置，后者指的是一種電控液壓助力轉(zhuǎn)向裝置。一般講電動(dòng)轉(zhuǎn)向助力裝置包含電動(dòng)轉(zhuǎn)向器的機(jī)械部分、控制器、電機(jī)和傳感器等。其相對(duì)關(guān)系可以不同。2）電動(dòng)轉(zhuǎn)向向器基本本構(gòu)成與與基本原原理控制器（（ECU）扭矩（角角度）傳傳感器直流電機(jī)機(jī)（帶或或不帶電電磁離合合器）減速裝置置機(jī)械轉(zhuǎn)向向器部分分EPS顯示燈線束及接接插件轉(zhuǎn)向傳動(dòng)動(dòng)軸2）電動(dòng)轉(zhuǎn)向向器基本本構(gòu)成與與基本原原理電動(dòng)轉(zhuǎn)向向器提供助力力的裝置置。助力的大大小由控制器器（ECU）通過(guò)輸輸出電流流對(duì)電機(jī)機(jī)進(jìn)行控控制，提提供最理理想的電電流。ECU采集的信信號(hào)來(lái)自扭矩矩傳感器器、車速速傳感器器和發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)的信信號(hào)。轉(zhuǎn)向力的的扭矩大大小與扭扭桿的扭扭轉(zhuǎn)角度度成正比比；車速速傳感器器安裝在在轎車變變速器上上，也可可以直接接從電子子儀表盤盤上取得得，反映映的是變變化的汽汽車行駛駛速度。。發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)信號(hào)取取自發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火火線圈。。3）電動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向與液液壓轉(zhuǎn)向向的比較較1能耗降低低。電動(dòng)助力力轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)無(wú)液液壓裝置置，是““按需型型”系統(tǒng)統(tǒng)，既只只有轉(zhuǎn)向向時(shí)系統(tǒng)統(tǒng)才工作作，消耗耗較少的的能量。。在各種種行駛工工況下均均可節(jié)省發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)能源3～5%左右。2輕量化顯顯著。液壓動(dòng)力力系統(tǒng)因因有液壓壓缸、油油泵、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)閥、液液壓管道道等部件件，使系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)復(fù)雜，，零件數(shù)數(shù)目多，，占用空空間大，，布置不不方便。。電動(dòng)助助力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)則則表現(xiàn)出出了明顯顯的優(yōu)勢(shì)勢(shì)，系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊緊湊，重重量減輕輕，無(wú)油油滲漏問(wèn)問(wèn)題，系系統(tǒng)易于于布置等等。3優(yōu)化助力力控制特特性。液壓助力力的增減減有一定定的滯后后性，反反應(yīng)敏感感性較差差，隨動(dòng)動(dòng)性不夠夠。電動(dòng)動(dòng)助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)由于采采用電子子控制，，可以使使轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向性能能得到優(yōu)優(yōu)化，增增強(qiáng)隨動(dòng)動(dòng)性。4系統(tǒng)安全全保護(hù)。。當(dāng)電動(dòng)助助力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)出出現(xiàn)故障障時(shí)，即即切斷電電動(dòng)機(jī)與與助力齒齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)的動(dòng)力力傳送，，迅速轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)入人工工—機(jī)械轉(zhuǎn)向向狀態(tài)。。5精確助力力轉(zhuǎn)向。。就是在汽汽車轉(zhuǎn)向向過(guò)程中中，該轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向器根根據(jù)不同同車速、、轉(zhuǎn)向盤盤轉(zhuǎn)動(dòng)的的快慢，，準(zhǔn)確的的提供各各種行駛駛路況下下的最佳佳轉(zhuǎn)向助助力或阻阻尼，這這都是在在計(jì)算機(jī)機(jī)（ECU）控制下下實(shí)現(xiàn)的的。？操縱穩(wěn)穩(wěn)定性中中的兩大大問(wèn)題A汽車高速速行駛過(guò)過(guò)程中產(chǎn)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向盤發(fā)飄飄。B汽車行駛駛過(guò)程中中轉(zhuǎn)向盤撒手手回正時(shí)時(shí)產(chǎn)生的的前輪擺頭頭現(xiàn)象。液壓助力力轉(zhuǎn)向解解決了汽汽車轉(zhuǎn)向向輕便性性問(wèn)題，，解決不不了“發(fā)飄”和“擺頭”問(wèn)題。1）電動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)可根據(jù)據(jù)車速通通過(guò)控制制助力電電機(jī)，降降低高速速行駛時(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向助助力，增增大轉(zhuǎn)向向手力，，甚至于于加大高高速轉(zhuǎn)向向時(shí)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)阻力力，這樣樣才能真真正解決決高速發(fā)發(fā)飄問(wèn)題題2）高水平平的控制制器已經(jīng)經(jīng)具有增增加轉(zhuǎn)向向軸回正正阻力的的能力，，增加了了從方向向盤到車車輪的整整個(gè)彈性性系統(tǒng)的的阻尼，，能使轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤撒手手回正時(shí)時(shí)產(chǎn)生的的擺頭現(xiàn)象象衰減的的更快。。隨著帶帶角度信信號(hào)傳感感器的使使用，可可以使車車輪更快快的回正正到零位位。電動(dòng)轉(zhuǎn)向向的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)提高了汽汽車操縱縱穩(wěn)定性性有較好的的汽車轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向輕便便性有較好的的汽車安安全性降低了發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)功功率損耗耗節(jié)省了油油料減少了污污染提高了轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)低溫工工作性能能4）電動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向器的的分類5）電動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向的基基本原理理汽車電動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)向器器動(dòng)作原原理框圖圖電動(dòng)轉(zhuǎn)向向理想的的轉(zhuǎn)向手手力模型型隨轉(zhuǎn)向盤盤力矩增增大，電電機(jī)電流流（轉(zhuǎn)矩矩）按一一定規(guī)律律增大；；隨汽車車車速增大大，電機(jī)機(jī)電流（（轉(zhuǎn)矩））按一定定規(guī)律減減小；隨轉(zhuǎn)向盤盤轉(zhuǎn)動(dòng)速速度增大大，電機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速增增加；隨轉(zhuǎn)向盤盤轉(zhuǎn)動(dòng)方方向不同同，電機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方方向不同同.利用轉(zhuǎn)向手力力模型的實(shí)例1）電動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向裝置置的結(jié)構(gòu)構(gòu)2）控制器器的結(jié)構(gòu)構(gòu)3）電機(jī)的的結(jié)構(gòu)4）傳感器器的結(jié)構(gòu)構(gòu)5）汽車的的故障代代碼實(shí)例例3電動(dòng)轉(zhuǎn)向向器及各各總成的的結(jié)構(gòu)1）電動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向裝置置的結(jié)構(gòu)構(gòu)軸助力式式C-EPS小齒輪助助力式P-EPS齒條助力力式R－EPS齒條助力力式DD－EPSC-EPS總成圖北斗星電電動(dòng)轉(zhuǎn)向向管柱北斗星汽汽車EPS2）控制制器新控制器器3）電機(jī)4）傳感器器(電位器式式）電位器式式傳感器器特性曲曲線電磁感應(yīng)應(yīng)式傳感感器電位器式式(NSK)電感式(KOYO)電位器式式電位器式式蝸輪蝸桿桿式減速速機(jī)構(gòu)5）日本鈴木木“北斗星”汽車的故故障代碼碼實(shí)例日本鈴木木“北斗星”汽車的故故障代碼碼實(shí)例電動(dòng)助力力轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)自1988年3月首次在在日本鈴木木汽車公司司的塞爾爾沃轎車車上使用用以來(lái)，，緊接著著在大發(fā)汽車公司司的米勒勒、三菱菱汽車公公司的米米尼卡、、鈴木汽汽車公司司的奧拓拓等轎車車上相續(xù)續(xù)采用。。目前，，國(guó)外幾幾家大公公司（如如德國(guó)的ZF，英國(guó)盧卡卡斯—偉利達(dá)，美國(guó)的德德?tīng)柛?、Saginaw、TRW，日本的NSK、Koyo等）都竟竟相推出出自己的的電動(dòng)助助力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)。。1998年北京第第五屆國(guó)國(guó)際汽車車博覽會(huì)會(huì)和2000年北京第第六屆國(guó)國(guó)際汽車車博覽會(huì)會(huì)上德國(guó)國(guó)的ZF公司展出出了電動(dòng)動(dòng)助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)。1）電動(dòng)助力力轉(zhuǎn)向的的發(fā)展歷歷史4電動(dòng)轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)發(fā)發(fā)展與現(xiàn)現(xiàn)狀德國(guó)ZF電動(dòng)助力力轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)（2000北京國(guó)際際汽車展展覽會(huì)））日本大發(fā)發(fā)電動(dòng)助力力系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外電電動(dòng)轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)現(xiàn)現(xiàn)狀2）結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的發(fā)展展（1）在安裝液液力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)困困難的緊緊湊型小小車上，，發(fā)展C-EPS。（2）由于更強(qiáng)強(qiáng)調(diào)環(huán)保保和節(jié)能能的趨勢(shì)勢(shì)，P-EPS將會(huì)成為為未來(lái)電電動(dòng)助力力轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)的重重點(diǎn)發(fā)展展方向。。多用于輕輕型轎車車。（3）電動(dòng)助助力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)用向中中型噸位位車型發(fā)發(fā)展。R-EPS型和DD-EPS型電動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向器得得到了發(fā)發(fā)展。（4）電動(dòng)助助力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)用向卡卡車發(fā)展展，發(fā)展展出X-EPS（循環(huán)球球電動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向器））3）產(chǎn)品發(fā)發(fā)展現(xiàn)狀狀（1）2000年昌河汽汽車之北北斗星廂廂式車安安裝電動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)向器器，掀開(kāi)開(kāi)我國(guó)汽汽車轉(zhuǎn)向向器歷史史上新的的一頁(yè)。。（2）到現(xiàn)現(xiàn)在已有有12家大專院院校、研研究院所所和28家國(guó)營(yíng)和和民營(yíng)企企業(yè)立項(xiàng)項(xiàng)或獨(dú)自自開(kāi)發(fā)該該種產(chǎn)品品。其中中大部分分單位在在研制和和生產(chǎn)C-EPS，少部分分在研制制P-EPS、R-EPS和X-EPS。（3）到現(xiàn)在在已有8家企業(yè)在在發(fā)展電電機(jī)，大大部分生生產(chǎn)有刷刷電機(jī)，，小部分分生產(chǎn)無(wú)無(wú)刷電機(jī)機(jī)。（4）到現(xiàn)在在已有2家生產(chǎn)電電位計(jì)式式傳感器器，還有有幾家生生產(chǎn)相位位差式傳傳感器、、電磁感感應(yīng)式傳傳感器、、霍爾元元件式傳傳感器。。4）EPS未來(lái)的發(fā)發(fā)展趨勢(shì)勢(shì)改