汽车底盘电控技术——电控动力转向系统.pptVIP

* * * * * 模块七 电控动力转向系统 电控动力转向系统的检测 知识点： ★电控动力转向系统的组成、工作原理 技能点： ★电控动力转向系统各部件的检测 第三篇 汽车制动力控制系统 模块七　电控动力转向系统 电控动力转向系统的故障诊断及排除 任务引入 　　机械转向系统是依靠驾驶员操纵转向盘的转向力来实现车轮转向的，在一定程度上增加 了驾驶员的劳动强度；动力转向系统则是在驾驶员的控制下，借助于汽车发动机产生的液体 压力或电动机驱动力来实现车轮转向的。 但是，动力转向系统在设计时也存在着一些矛盾：如果该系统设计目的是减小汽车在停 车或低速行驶状态下转向盘的操纵力，则当汽车以高速行驶时，转动转向盘的操纵力会显得 太小，从而不利于对高速行驶的汽车进行方向控制；反之，如果该系统设计目的是增加汽车 在高速行驶时的转向力，则当汽车停驶或低速行驶时，转动转向盘就会显得非常吃力。 电控动力转向系统(Electronic Control Power Steering，EPS)是怎样实现低速时与高速时助推力的变化的呢?如何去检测诊断该系统各传感器、执行器的好与坏呢? 电控动力转向系统的检测 电控动力转向系统的故障诊断及排除 　　电控动力转向系统(EPS)的出现，基本解决了传统转向系统所存在的矛盾。图所示是一组电控动力转向系统的特性曲线，在汽车低速行驶时，特性曲线很窄，具有较大的助力作用。当车速提高后，特性曲线越来越宽，助力作用逐渐减小，克服了高速时转向盘手力太轻的缺陷。 电控动力转向系统的检测 电控动力转向系统的故障诊断及排除 任务分析 一、电控动力转向系统的结构 　　现以大众速腾轿车为例进行介绍，电控动力转向系统在车上的实际安装位置如图所示。 　　EPS由方向盘、带方向盘转角传感器G85的转向柱控制单元J527、转向柱、转向力矩传感器G269、转向齿轮、电子机械助力转向电动机V187、转向助力辅助控制单元J500等机构或部件构成，如图所示。 电控动力转向系统的检测 电控动力转向系统的故障诊断及排除 相关知识 二、电控动力转向系统的组成 电控动力转向系统的检测 电控动力转向系统的故障诊断及排除 　　转角传感器G85安装在转向柱上的转向开关与方向盘之间，与安全气囊时钟弹簧集成为一体，其实物如图所示。 　　转角传感器G85的作用是检测转向盘的转动角度和转动速度，是电动助力的依据之一。该传感器由转子、发光二极管、光敏二极管和放大器等组成。其工作原理如图所示，发光二极管作为信号源，光敏二极管作为接收源。随着转子转动，当透光孔与发光二极管对正时，光线照射到光敏二极管上产生高电位，经放大电路放大后输送给ECU，如图a所示。当透光孔与发光二极管错开时，光线不能照射到光敏二极管上，光敏二极管无电压信号输出，产生低电位输送给ECU，如图b所示。如此反复，即形成图c所示方波信号，并通过CAN总线将该信号传递给转向柱电控单元J527。J527分析转角信号，将处理后的方向盘转角信号、转角速度信号传递给转向辅助控制单元J500，J500结合转向力矩传感器G269、车速传感器信号、电动机转动速度信号进行处理，从而适时调整转向助力大小。 　　当发现信号失效时，故障指示灯K161常亮，应急运转模式启动，电子助力转向依然起作用。 2．转向力矩传感器G269　 磁性转子和转向柱连接块为一体，磁阻传感元件和转向小齿轮连接块为一体。 电控动力转向系统的检测 电控动力转向系统的故障诊断及排除 扭矩传感器的作用是测量转向盘与转向器之间的相对转矩，是电动助力的控制依据之一。当转动方向盘时，转向柱连接块和转向小齿轮连接块反向运动，即磁性转子和磁阻传感元件反向运动，发生磁场变化，在磁阻传感元件两端产生电位差。通过测量磁阻传感元件两端的电位差值，则转向力(矩)的大小可以被测量出来，其工作原理图如图所示。 　　如果信号失效，转向助力系统将关闭，但并不是马上关闭，而是通过一个柔软的逐步的过程。在此过程中，故障警告灯K161亮起。转向助力的大小是由ECU通过电动机转子角度和方向盘转角等信号计算出的值所代替的。 3．转向电动机V187 　　转向电动机V187是无刷式异步伺服电动机，具有无扭矩波动、低噪声、抗泥污、无额外摩擦、较宽的转速范围和温度范围等优点。其平均工作电流约2．5 A，最大电流约80 A，其实物图如图所示。 电控动力转向系统的检测 电控动力转向系统的故障诊断及排除 转向电动机V187实物图 转向电动机需要正反转控制，图所示为一种比较简单适用的控制电路，a1、a2为触发信号端。当a1端得到输入信号时，三极管VT3导通，VT2得到基极电流而导通，电流经VT2、电动机M、VT3、搭铁而构成回路，于是电动机