電子控制動力轉向系統(tǒng)課件

電子控制動力轉向系統(tǒng)電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第1頁電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第2頁電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第3頁作用：

電子控制動力轉向系統(tǒng)(EPS)能夠在低速時減輕轉向力，以提升轉向系統(tǒng)操縱穩(wěn)定性；在高速時則可適當加重轉向力，以提升操縱穩(wěn)定性。液壓式電子控制動力轉向系統(tǒng)是在傳統(tǒng)液壓動力轉向系統(tǒng)基礎上增設電子控制裝置而組成。依據(jù)控制方式不一樣，液壓式電子控制動力轉向系統(tǒng)又可分為流量控制式、反力控制式和閥靈敏度控制式三種形式。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第4頁流量控制式動力轉向系統(tǒng)(凌志轎車)1—動力轉向油缸；2—電磁閥；3—動力轉向控制閥；4—ECU；5—車速傳感器

流量控制式EPS

電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第5頁

如圖所表示為凌志轎車采取流量控制式動力轉向系統(tǒng)。由圖可見，該系統(tǒng)主要由車速傳感器、電磁閥、整體式動力轉向控制閥、動力轉向液壓泵和電子控制單元等組成。電磁閥安裝在通向轉向動力缸活塞兩側油室油道之間，當電磁閥閥針完全開啟時，兩油道就被電磁閥旁通。流量控制式動力轉向系統(tǒng)就是依據(jù)車速傳感器信號，控制電磁閥閥針開啟程度。

電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第6頁

而控制轉向動力缸活塞兩側油室旁路液壓油流量，來改變轉向盤上轉向力。車速越高，流過電磁閥電磁線圈平均電流值越大，電磁閥閥針開啟程度越大，旁路液壓油流量越大，而液壓助力作用越小，使轉動轉向盤力也隨之增加。

電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第7頁電磁閥結構電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第8頁電磁閥驅動信號

脈沖電流信號占空比將逐步增大，使流過電磁線圈平均電流值隨車速升高而增大。

電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第9頁

流量控制式EPS特點是在普通液壓動力轉向系統(tǒng)上再增加旁通流量控制閥、車速傳感器、轉向角速度傳感器、ECU和控制開關等。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第10頁日產(chǎn)藍鳥轎車流量控制式動力轉向系統(tǒng)1—動力轉向油罐；2—轉向管柱；3—轉向角速度傳感器；4—ECU；5—轉向角速度傳感器增幅器；6—旁通流量控制閥；7—電磁線圈；8—轉向齒輪聯(lián)動機構；9—油泵電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第11頁

在轉向油泵與轉向機體之間設有旁通管路，在旁通管路中又設有旁通油量控制閥。依據(jù)車速傳感器、轉向角速度傳感器和控制開關等信號，ECU向旁通流量控制閥按照汽車行駛狀態(tài)發(fā)出控制信號，控制旁通流量，從而調整向轉向器供油流量，如圖所表示。當向轉向器供油流量降低時，動力轉向控制閥靈敏度下降，轉向助力作用降低，轉向力增加。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第12頁

流量控制式動力轉向系統(tǒng)組成

電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第13頁三種適應不一樣行駛條件轉向力特征曲線

電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第14頁汽車急轉彎時轉向力特征曲線電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第15頁系統(tǒng)中ECU基本功效是接收車速傳感器、轉向角速度傳感器及變換開關信號，以控制旁通流量控制閥電流，并含有故障自診療功效。當控制單元、傳感器、開關等電控系統(tǒng)發(fā)生故障時，安全保險裝置能夠確保與普通動力轉向裝置功效相同。

電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第16頁

流量控制式電子控制動力轉向系統(tǒng)是一個經(jīng)過車速傳感器信號調整向動力轉向裝置供給壓力油，改變壓力油輸入。輸出流量，以控制轉向力大小。這種方法優(yōu)點是在原來液壓動力轉向功效上再增加壓力油流量控制功效，所以結構簡單，成本較低。不過，當流向動力轉向機構壓力油降低到極限值時，對于快速轉向會產(chǎn)生壓力不足、響應較慢等缺點，故使它推廣應用受到限制。

電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第17頁反力控制式動力轉向系統(tǒng)工作原理圖1—泵；2—儲油箱；3—分流閥；4—扭力桿；5—轉向盤；6—銷；7—轉向閥桿；8—控制閥閥體；9—銷；10—銷；11—小齒輪軸；12—活塞；13—動力缸；14—齒條；15—小齒輪；16—柱塞；17—油壓反力室；18—電磁閥反力控制式EPS電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第18頁

由圖可見，系統(tǒng)主要由轉向控制閥、分流閥、電磁閥、轉向動力缸、轉向油泵、儲油箱、車速傳感器(圖中未畫出)及電子控制單元(ECU)等組成。轉向控制閥是在傳統(tǒng)整體轉閥式動力轉向控制閥基礎上增設了油壓反力室而組成。扭力桿上端經(jīng)過銷子與轉閥閥桿相連，下端與小齒輪軸用銷子連接。小齒輪軸上端經(jīng)過銷子與控制閥閥體相連。轉向時，轉向盤上轉向力經(jīng)過扭力桿傳遞給小齒輪軸。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第19頁

當轉向力增大，扭力桿發(fā)生扭轉變形時，控制閥體和轉閥閥桿之間將發(fā)生相對轉動，于是就改變了閥體和閥桿之間油道通、斷和工作油液流動方向，從而實現(xiàn)轉向助力作用。分流閥作用把來自轉向油泵液壓油向控制閥一側和電磁閥一側進行分流。按照車速和轉向要求，改變控制閥一側與電磁閥一側油壓，確保電磁閥一側含有穩(wěn)定液壓油流量。

電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第20頁

電磁閥作用是依據(jù)需要，將油壓反力室一側液壓油流回儲油箱。

ECU依據(jù)車速高低線性控制電磁閥開口面積。

電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第21頁

當車輛停駛或速度較低時，ECU使電磁線圈通電電流增大，電磁閥開口面積增大，經(jīng)分流閥分流液壓油，經(jīng)過電磁閥重新回流到儲油箱中，所以作用于柱塞背壓(油壓反力室壓力)降低。于是柱塞推進控制閥轉閥閥桿力(反力)較小，所以只需要較小轉向力就可使扭力桿扭轉變形，使閥體與閥桿產(chǎn)生相對轉動而實現(xiàn)轉向助力作用。

電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第22頁

當車輛在中、高速區(qū)域轉向時，ECU使電磁線圈通電電流減小，電磁閥開口面積減小。所以，油壓反力室油壓升高，作用于柱塞背壓增大，于是柱塞推進轉閥閥桿力增大。此時需要較大轉向力才能使閥體與閥桿之間作相對轉動(相當于增加了扭力桿扭轉剛度)，而實現(xiàn)轉向助力作用。所以在中、高速時可使駕駛員取得良好轉向手感和轉向特征。

電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第23頁

輸入到電磁閥中信號是通、斷脈沖信號，改變信號占空比(信號導通時間所占百分比)就能夠控制流過電磁閥線圈平均電流值大小。

當車速升高時，受輸出電流特征限制，輸入到電磁閥線圈平均電流值減小，所以電磁閥開度也減小。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第24頁圖6.12豐田“馬克Ⅱ”型反力控制式動力轉向系統(tǒng)結構電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第25頁圖6.13反力控制式轉向控制閥結構1—扭桿；2—回轉閥；3—油壓反力室；4—柱塞；5—控制閥軸電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第26頁(a)(b)圖6.14電磁閥結構及其特征曲線

電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第27頁圖6.15兩種動力轉向特征比較電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第28頁

這么，依據(jù)車速高、低就能夠調整油壓室反力，從而得到最正確轉向操縱力。

圖6.15所表示為流量控制式動力轉向系統(tǒng)與反力控制式動力轉向系統(tǒng)轉向特征對比。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第29頁

從圖中能夠看出，反力控制式動力轉向系統(tǒng)轉向還是比較理想。

停車擺放及車輛低速時轉向操縱力比較小，而中、高速時又含有轉向力手感適宜特征。

反力控制式動力轉向系統(tǒng)依據(jù)車速大小，控制反力室油壓，從而改變輸入、輸出增益幅電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第30頁度以控制轉向力。

其優(yōu)點表現(xiàn)在，含有較大選擇轉向力自由度，轉向剛度大，駕駛員能感受到路面情況，能夠取得穩(wěn)定操作手感等。

其缺點是結構復雜，且價格較高。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第31頁

閥靈敏度控制式EPS是依據(jù)車速控制電磁閥，直接改變動力轉向控制閥油壓增益(閥靈敏度)來控制油壓。

這種轉向系統(tǒng)結構簡單、部件少、價格廉價，而且含有較大選擇轉向力自由度。閥靈敏度控制式EPS電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第32頁

這么，依據(jù)車速高、低就能夠調整油壓室反力，從而得到最正確轉向操縱力。

圖6.15所表示為流量控制式動力轉向系統(tǒng)與反力控制式動力轉向系統(tǒng)轉向特征對比。

從圖中能夠看出，反力控制式動力轉向系統(tǒng)轉向還是比較理想。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第33頁

停車擺放及車輛低速時轉向操縱力比較小，而中、高速時又含有轉向力手感適宜特征。

反力控制式動力轉向系統(tǒng)依據(jù)車速大小，控制反力室油壓，從而改變輸入、輸出增益幅

與反力控制式轉向相比，轉向剛性差，但能夠最大程度提升原來彈性剛度來加以克服，從而取得自然轉向手感和良好轉向特征。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第34頁

圖6.16所表示為89型地平線牌轎車所采取閥靈敏度可變控制式動力轉向系統(tǒng)。

該系統(tǒng)對轉向控制閥轉子閥做了局部改進，并增加了電磁閥、車速傳感器和電子控制單元等。(1)轉子閥普通在圓周上形成6條或8條溝糟，各溝槽利用閥部外體，與泵、動力缸、電磁閥及油箱連接。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第35頁(a)系統(tǒng)示意圖(b)轉子閥圖6.16地平線牌轎車采取閥靈敏度可變控制式動力轉向系統(tǒng)

電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第36頁

圖6.17所表示為實際轉子閥結構斷面圖。

圖6.18所表示為閥部等液壓回路圖，轉子閥可變小孔分為低速專用小孔(1R、1L、2R、2L)和高速專用小孔(3R、3L)兩種，在高速專用可變孔下邊設有旁通電磁閥回路，其工作過程以下：

當車輛停頓時，電磁閥完全關閉。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第37頁

假如此時向右轉動轉向盤，則高靈敏度低速專用小孔1R及2R在較小轉向扭矩作用下即可關閉，轉向液壓泵高壓油液經(jīng)1L流向轉向動力缸右腔室，其左腔室油液經(jīng)3L、2L流回儲油箱。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第38頁

圖6.17轉子閥及電磁閥結構斷面圖1—動力缸；2—電磁閥；3—油箱；4—泵電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第39頁圖6.18閥部等效液壓回路圖電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第40頁

所以，此時含有輕便轉向特征。

而且施加在轉向盤上轉向力矩越大，可變小孔1L、2L開口面積越大，節(jié)流作用就越小，轉向助力作用越顯著。

伴隨車輛行駛速度提升，在電子控制單元作用下，電磁閥開度也線性增加。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第41頁

假如向右轉動轉向盤，則轉向液壓泵高壓油液經(jīng)1L、3R旁通電磁閥流回儲油箱。

此時，轉向動力缸右腔室轉向助力油壓就取決于旁通電磁閥和靈敏度低高速專用可變孔3R開度。

車速越高，在電子控制單元控制下，電磁閥開度越大，旁路流量越大，轉向助力作用越小；電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第42頁

當轉向力增大時，3R開度逐步減小，轉向助力作用也隨之增大。

由此可見，閥靈敏度控制式動力轉向系統(tǒng)可使駕駛員取得非常自然轉向手感和良好速度轉向特征。

所以含有多工況轉向特征如圖6.18(c)所表示。

在車速不變情況下，施加在轉向盤上轉向力越小，高速專用小孔3R開度越大，轉向助力作用也越??；電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第43頁圖6.18閥部等效液壓回路圖電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第44頁

從低速到高速過渡區(qū)間，因為電磁閥作用，按照車速控制可變小孔油量，因而能夠按次序改變特征。(2)電磁閥如圖6.17所表示電磁閥結構圖，該閥設有按控制上下流量旁通油道，是可變節(jié)流閥。

在低速時向電磁線圈通以最大電流，使可變孔關閉，伴隨車速升高，依次減小通電電流，可變孔開啟；電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第45頁

在高速時，開啟面積到達最大值。

該閥在左右轉向時，油液流動方向能夠逆轉，所以在上下流動方向中，可變小孔必須含有相同特征。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第46頁

為了確保高壓時流體有效作用于閥，必須提供穩(wěn)定油壓控制。(3)電子控制單元接收來自車速傳感器信號，控制向電磁閥和電磁線圈輸出電流。

如圖6.19所表示為控制系統(tǒng)回路圖。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第47頁

圖6.17轉子閥及電磁閥結構斷面圖1—動力缸；2—電磁閥；3—油箱；4—泵電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第48頁電動式電子控制動力轉向系統(tǒng)

液壓式動力轉向系統(tǒng)因為工作壓力和工作靈敏度較高，外廓尺寸較小，因而取得了廣泛應用。

在采取氣壓制動或空氣懸架大型車輛上，也有采取氣壓動力轉向。

但這類動力轉向系統(tǒng)共同缺點是結構復雜、消耗功率大、輕易產(chǎn)生泄漏、轉向力不易有效控制等。近年來伴隨微機在汽車上廣泛應用，出現(xiàn)了電動式電子控制動力轉向系統(tǒng)，簡稱電動式EPS。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第49頁

電動式EPS通常由轉矩傳感器、車速傳感器、電子控制單元(ECU)、電動機和電磁離合器等組成，如圖所表示。電動式EPS組成、原理與特點電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第50頁電動式EPS組成1—轉向盤；2—輸入軸；3—ECU；4—電動機；5—電磁離合器；6—轉向齒條；7—橫拉桿；8—轉向輪；9—輸出軸；10—扭力桿；11—扭矩傳感器；12—轉向齒輪

電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第51頁控制系統(tǒng)電路圖電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第52頁項目規(guī)格電動機勵磁方式額定電壓/V額定轉矩/(N·m)額定電流A永磁鐵勵磁式DC0.9830電磁離合器形式額定電壓/V額定電阻/Ω額定傳遞轉矩/(N·m)干式單片電磁式DC1219.5(20℃)1.18(15V，20℃)轉矩傳感器額定電壓/V額定輸出電壓/V全電阻/Ω52.5(中立時)2.18±0.66車速傳感器輸出特征/V內阻/Ω9.5(1000r/min)165(20℃)電動助力轉向控制件控制方式額定電壓/V，工作電壓范圍/V微機控制(8位)12DC10，DC16表6-1EPS系統(tǒng)主要參數(shù)(Minica)

電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第53頁(2)在奧拓(Alto)牌車上，轉矩傳感器、電動機和減速機合為一個整體，裝在轉向柱上，電磁離合器裝在電動機輸出端旁，控制件裝在司機座位下。(3)Minica車上，轉矩傳感器、電動機、減速機與離合器仍是合為一個整體，用以驅動傳動軸，控制件裝在司機助手側機罩下。Mira車上，轉矩傳感器與傳動齒輪是分開。電動機和減速機合為一體，安裝在與傳動齒輪相正確齒條箱上，電動機驅動力直接傳給齒條軸，控制件安裝在司機助手側儀表盤。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第54頁Mira車上EPS布置1—制動開關；2—轉矩傳感器(主、輔助)；3—發(fā)動機轉速信號；4—車速傳感器；5—減速機；6—電動機；7—蓄電池；8—計算機

電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第55頁

電動式EPS是利用電動機作為助力源，依據(jù)車速和轉向參數(shù)等，由ECU完成助力控制，其原理可概括以下：

當操縱轉向盤時，裝在轉向盤軸上轉矩傳感器不停地測出轉向軸上轉矩信號，該信號與車速信號同時輸入到ECU。ECU依據(jù)這些輸入信號，確定助力轉矩大小和方向，即選定電動機電流和轉向，調整轉向輔助動力大小。電動機轉矩由電磁離合器經(jīng)過減速機構減速增扭后，加在汽車轉向機構上，得到一個與汽車工況相適應轉向作用力。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第56頁

電動式EPS有許多液壓式動力轉向系統(tǒng)所不具備優(yōu)點：(1)將電動機、離合器、減速裝置、轉向桿等部件裝配成一個整體，這既無管道也無控制閥，使其結構緊湊、質量減輕，普通電動式EPS質量比液壓式EPS質量輕25%左右。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第57頁(2)沒有液壓式動力轉向系統(tǒng)所必須常運轉式轉向液壓泵，電動機只是在需要轉向時，才接通電源，所以動力消耗和燃油消耗均可降到最低。(3)省去了油壓系統(tǒng)，所以不需要給轉向液壓泵補充油，也無須擔心漏油。(4)能夠比較輕易地按照汽車性能需要設置、修改轉向助力特征。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第58頁轉矩傳感器

轉矩傳感器作用是測量轉向盤與轉向器之間相對轉矩，以作為電動助力依據(jù)之一。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第59頁

在輸出軸極靴上分別繞有A、B、C、D四個線圈，轉向盤處于中間位置(直駛)時，扭力桿縱向對稱面恰好處于圖示輸出軸極靴AC、BD對稱面上。

當在U、T兩端加上連續(xù)輸入脈沖電壓信號Ui時因為經(jīng)過每個極靴磁通量相等，所以在V、W兩端檢測到輸出電壓信號Uo=0。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第60頁(a)(b)

無觸點式轉矩傳感器結構及工作原理圖電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第61頁

轉向時，因為扭力桿和輸出軸極靴之間發(fā)生相對扭轉變形，極靴A、D之間磁阻增加，B、C之間磁阻降低，各個極靴磁通量發(fā)生改變，于是在V、W之間就出現(xiàn)了電位差。

其電位差與扭力桿扭轉角和輸入電壓Ui成正比。

所以，經(jīng)過測量V、W兩端電位差就能夠測量出扭力桿扭轉角，于是也就知道了轉向盤施加轉矩。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第62頁滑動可變電阻式轉矩傳感器1—小齒輪；2—滑環(huán)；3—軸；4—扭矩；5—輸出端；6—外殼；7—電位計

它是將負載力矩引發(fā)扭力桿角位移轉換為電位器電阻改變，并經(jīng)滑環(huán)傳遞出來作為轉矩信號。

電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第63頁電動機

電動式EPS用電動機與開啟用直流電動機原理上基本相同，但普通采取永久磁場。

最大電流普通為30A，電壓為DC12V，額定轉矩為10N·m左右。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第64頁

轉向助力用直流電動機需要正、反轉控制。a1、a2為觸發(fā)信號端。

當a1端得到輸入信號時，晶體管VT3導通，VT2得到基極電流而導通，電流經(jīng)VT2、電動機M、VT3、搭鐵而組成回路，于是電動機正轉。當a2端得到輸入信號時，電流則經(jīng)VT1、M、VT4、搭鐵而組成回路，電動機因電流方向相反而反轉?？刂朴|發(fā)信號端電流大小，就能夠控制經(jīng)過電動機電流大小。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第65頁直流電動機正反轉控制電路電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第66頁電磁離合器

當電流經(jīng)過滑環(huán)進入電磁離合器線圈時，電動機動力經(jīng)過軸、主動輪、壓板、花鍵、從動軸傳遞給執(zhí)行機構。電動式EPS普通都設定一個工作范圍。如當車速到達45km/h時，就不需要輔助動力轉向，這時電動機就停頓工作。為了不使電動機和電磁離合器慣性影響轉向系統(tǒng)工作，離合器應及時分離，以切斷輔助動力。

另外，當電動機發(fā)生故障時，離合器會自動分離，這時仍可利用手動控制轉向。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第67頁

單片干式電磁離合器工作原理圖1—滑環(huán)；2—線圈；3—壓板；4—花鍵；5—從動軸；6—主動輪；7—滾動軸承電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第68頁減速機構

減速機構是電動式EPS不可缺乏部件。

當前，實用減速機構有各種組合方式，普通采取蝸輪蝸桿與轉向軸驅動組合式，也有采取兩級行星齒輪與傳動齒輪組合式。為了抑制噪聲和提升耐久性，減速機構中齒輪有采取特殊齒形，有采取樹脂材料制成。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第69頁

電動式EPS實例

如圖6.26所表示為奧拓(Alto)牌汽車電動式EPS配件布置圖。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第70頁

該系統(tǒng)由轉矩傳感器、車速傳感器、ECU、電動機和減速機構組成。

轉矩傳感器(滑動可變電阻型)、電動機和

減速機構制成一個整體，如圖6.27所表示，安裝在轉向柱上。

電磁離合器安裝在電動機輸出端旁，ECU安裝在司機座位下面。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第71頁圖6.26奧拓(Alto)牌汽車電動式EPS布置圖1—車速傳感器；2—轉矩傳感器；3—減速機構；4—電動機和離合器；5—發(fā)電機；6—轉向齒輪；7—發(fā)動機轉速傳感器；8—蓄電池；9—ECU電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第72頁

圖6.28所表示為奧拓(Alto)牌汽車用轉矩傳感器結構。

當轉向系統(tǒng)工作時，施加在轉向盤上轉向力經(jīng)輸入軸、扭桿傳遞給輸出軸，扭桿扭曲變形使輸入軸與輸出軸之間發(fā)生相對扭轉。

與此同時滑塊沿軸向移動，控制臂將滑塊軸向移動變換成電位器旋轉角度，即將轉矩值變換成電壓量，并輸入到電子控制單元。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第73頁圖6.27奧拓(Alto)牌汽車電動式EPS內部結構1—轉矩傳感器；2—控制臂；3—傳感器軸；4—扭桿；5—滑塊；6—球槽；7—連接環(huán)；8—鋼球；9—蝸輪；10—蝸桿；11—離合器；12—電動機電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第74頁(a)傳感器結構(b)轉向盤右轉時(c)轉向盤在中間位置時(d)轉向盤左轉時圖6.28奧拓(Alto)牌汽車用轉矩傳感器結構1、10—控制臂；2—電位器；3—滑塊；4—環(huán)座；5、12—鋼球；6—輸出軸；7—扭桿；8—輸入軸；9—扭矩傳感器；11—鋼球槽；13—心軸旋轉方向；14—控制臂旋轉方向；15—滑塊滑動方向

電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第75頁

當轉向盤處于中間位置時，傳感器輸出電壓為2.5V；

當轉向盤向右旋轉時，傳感器輸出電壓大于2.5V；

轉矩傳感器輸出特征曲線如圖6.29所表示。

當轉向盤向左旋轉時，傳感器輸出電壓小于2.5V。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第76頁

所以，ECU依據(jù)傳感器輸出電壓高低，就能夠判定轉向盤轉動方向和轉動角度。

圖所表示為奧拓(Alto)牌汽車電動式EPS控制框圖，其控制內容以下所述：電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第77頁

轉矩傳感器輸出特征曲線電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第78頁

奧拓(Alto)汽車電動式EPS控制框圖電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第79頁1.電動機電流控制ECU依據(jù)轉向力矩和車速信號確定并控制電動機驅動電流方向和大小，使其在每一個車速下都能夠得到最優(yōu)化轉向助力轉矩。2.速度控制

當車速高于43km/h到52km/h時，停頓對電動機供電同時，使電動機內電磁離合器分離，按普通轉向控制方式工作，以確保行車安全。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第80頁3.臨界控制

這是為了保護系統(tǒng)中電動機及控制組件而設控制項目。

在轉向器偏轉至最大(即臨界狀態(tài))時，因為此時電動機不能轉動，所以流入電動機電流達最大值。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第81頁

為了防止連續(xù)大電流使電動機及控制組件發(fā)燒損壞，每當較大電流連續(xù)經(jīng)過30s后，系統(tǒng)就會控制電流使之逐步減小。

當臨界控制狀態(tài)解除后，控制系統(tǒng)就會再逐步增大電流，一直到達正常工作電流值為止。4.自診療和安全控制電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第82頁

該系統(tǒng)電子控制單元含有故障自診療功效，當電子控制單元檢測到系統(tǒng)存在故障時即會顯示出對應故障碼，方便采取對應辦法。

當檢測出系統(tǒng)基本部件如轉矩傳感器、電動機、車速傳感器等出現(xiàn)故障而造成系統(tǒng)處于嚴重故障情況下，系統(tǒng)就會使電磁離合器斷開，停頓轉向助力控制，確保系統(tǒng)安全、可靠。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第83頁6.3電子控制動力轉向系統(tǒng)故障診療和檢修

電子控制動力轉向系統(tǒng)普通都含有故障自診療功效，以監(jiān)測、診療系統(tǒng)工作情況。

當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，電子控制單元將其故障信息以代碼形式顯示出來，以使維修人員快速、準確地判斷出故障類型及故障部位。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第84頁

下面以米拉(Mira)轎車電動式EPS系統(tǒng)為例介紹電子控制動力轉向系統(tǒng)故障自診療測試方法。1.警告燈檢驗

當點火開關處于ON位時，警告燈應點亮，發(fā)動機開啟后警告燈熄滅為正常。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第85頁

警告燈不亮時，檢驗燈泡是否損壞，熔絲和導線是否斷路。

若發(fā)動機開啟后，警告燈仍亮時，首先應考慮該系統(tǒng)是否處于保險狀態(tài)(只有常規(guī)轉向工作，無電動助力)，并經(jīng)過其自診療系統(tǒng)進行必要檢驗。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第86頁發(fā)動機開啟后警告燈熄滅為正常。

警告燈不亮時，檢驗燈泡是否損壞，熔絲和導線是否斷路。

若發(fā)動機開啟后，警告燈仍亮時，首先應考慮該系統(tǒng)是否處于保險狀態(tài)(只有常規(guī)轉向工作，無電動助力)，并經(jīng)過其自診療系統(tǒng)進行必要檢驗。電子控制動力轉向系統(tǒng)課件第87頁2.自診療檢驗操作

將萬用表直流電壓擋正測試棒接在自診療連接器2號接柱上，負測試棒接搭鐵，接通點火開關ON擋，故