线控转向系统.ppt

其结构是在前轮的动力转向器上，再安装一个后轮专用的控制阀，产生一个大致与横向加速度成比例的，与前轮转向器阻力相平衡的油压，把该压力的油液送到后轮执行机构。在执行机构中，装入高刚性弹簧，当与送来的油压达到平衡状态时，输出杆便产生位移，从而带动后轮开始转向。在该系统中，从油泵出来的油液直接流入电磁阀，车速传感器，转角传感器分别将车速和前轮转角信号输入计算机。按计算机指令，控制油液流入后轮执行机构。前轮转角传感型：为了把前轮转角传给后轮，在前轮齿轮齿条式转向器的齿条轴上，安装了后轮转向齿轮，其角位移，通过中间传动轴，传给后轮转向器。后轮具有小转角同相转向，大转角逆相转向的功能。在微小转向的高速行驶时，形成了同相转向，获得了行驶稳定性，在大转角转向的极低速行驶时，变成逆相转向，获得了小半径转向性能。
前轮转角比例车速感应型在动力传至后轮转向轴之前，与前者基本相同，但后轮的执行机构由相位控制部分和动力补助部分构成。动力补助部分以油压为动力，由后轮滑阀和动力缸构成。相位控制部分能实现对后轮同相位或逆相位的控制。第3章四轮转向和电动转向第3章四轮转向和电动转向第3章四轮转向和电动转向电控式四轮转向系的组成第3章四轮转向和电动转向第3章四轮转向和电动转向第3章四轮转向和电动转向二、电动助力转向技术发展概况
三、EPS的机构与特点分析
1、基本结构与工作原理
(1)电动助力转向系统的结构:电动助力转向系统是在传统机械转向机构的基础上发展起来的。系统通常由转矩传感器、车速传感器、电子控制器、电动机、电磁离合器和减速机构等组成。
（2）电动助力转向系统的控制框架:控制部分主要是通过车速和转矩传感器来采集汽车车速和转向盘转向力信号，进行必要的运算处理后发出控制指令给电动机，由电动机为转向提供辅助力。
（3）电动助力转向系统的工作原理:
汽车处于起动或者低速行驶状态时，操纵转向盘转向，装在转向柱上的转矩传感器不断检测作用于转向柱扭杆上的扭矩，并将此信号与车速信号同时输入电子控制器，处理器对输入信号进行运算处理，确定助力扭矩的大小和方向，从而控制电动机的电流和转向，电动机经离合器及减速机构将转矩传递给牵引前轮转向的横拉杆，最终起到为驾驶人员提供辅助转向力的功效；当车速超过一定的临界值或者出现故障时，为保持汽车高速时的操控稳定性，EPS系统退出助力工作模式，转向系统转入手动转向模式。不转向的情况下，电动机不工作。电动助力转向系统很容易实现在不同的车速下实时的为汽车转向提供不同的助力效果，保证汽车在低速行驶时轻便灵活，高速行驶时稳定可靠。2、EPS的关键部件
（1）扭矩传感器和车速传感器
用于检测作用于转向盘上的扭矩信号的大小与方向，由力矩传感器和旋转速度传感器组成。力矩传感器感知转向盘的转向力矩大小，旋转传感器感知转向盘的旋转速度，并把感知的这两个信号传递到电子控制单元。目前采用较多的转矩传感器是扭杆式电位计传感器。
车速传感器：用于检测汽车的行驶速度，并进行自诊断，把检测到的信号送入电子控制单元。常采用电磁感应式传感器，安装在汽车变速器输出轴上。
（2）电动机
电动机：电动助力转向系统的动力源，通常采用无刷永磁式直流电动机，其功能是根据电子控制单元(ECU)的指令产生相应的输出扭矩。电动机是影响EPS性能的主要因素之一，不仅要求低转速大扭矩、波动小、转动惯量小、尺寸小、质量轻，而且要求可靠性高、控制性能好。（3）减速机构
6）减速机构：用来增大电动机的输出扭矩。主要有两种形式：蜗轮蜗杆减速机构和双行星齿轮减速机构。前者主要用于转向轴助力式转向系统，后者主要用于齿轮助力式和齿条助力式转向系统。
电磁离合器：对于动力的工作范围限定在某一速度区域内。如果超过规定速度，电动机停转，且离合器分离，不再起传递动力的作用。在不加助力的情况下，离合器可以清除电动机惯性的影响。同时，在系统发生故障时，因离合器分离，又可以恢复手动控制转向。

（4）电子控制单元
电子控制单元：是整个控制系统的核心，完成对各个传感器输入信号的处理，依据控制规则计算出所需的参数值，通过驱动电路，实现对电机的控制。
3、EPS的分类
（1）转向轴助力式
电动机固定在转向轴一侧，由离合器与转向轴相连接，直接驱动转向轴助力转向。
第3章四轮转向和电动转向第3章四轮转向和电动转向未来汽车的主体是低排放汽车(LEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池汽车(FCEV)、电动汽车(EV)四大EV汽车，这给线控转向系统带来了更加广阔的应用前景。除了安全性和可靠性外，还有模拟路感的电机振动、电源、传感器的精度和成本问题等。模拟路感的电机振动控制在EPS的研发过程中，已经有成熟的技术和经验可以借鉴。车用42V电源预计在未来的几年内将会快速发展并普及，届时汽车电子附件的供电问题将会得到圆满解决。车用各种传感器如非接