電子助力轉(zhuǎn)向-課件

EPSElectricPowerSteering雙齒輪電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

1PPT課件SeeNotesPage

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方向盤(pán)-帶方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器G85的轉(zhuǎn)向柱控制單元-轉(zhuǎn)向柱-轉(zhuǎn)向力矩傳感器

G269-轉(zhuǎn)向齒輪-電子機(jī)械助力轉(zhuǎn)向電機(jī)V187-助力轉(zhuǎn)向控制單元

J5002PPT課件沒(méi)有轉(zhuǎn)向助力油，減少對(duì)環(huán)境的污染“雙齒輪”式電子機(jī)械助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，由兩個(gè)能夠向轉(zhuǎn)向拉桿提供足夠轉(zhuǎn)向力的齒輪組成（轉(zhuǎn)向齒輪和驅(qū)動(dòng)齒輪）。根據(jù)駕駛員轉(zhuǎn)向意愿要求，調(diào)節(jié)電機(jī)工作，幫助轉(zhuǎn)向。系統(tǒng)通過(guò)“主動(dòng)回正”功能幫助轉(zhuǎn)向輪回到中心位置,使在各種駕駛情況下能獲得良好的平衡感覺(jué)及精確的直線行駛穩(wěn)定性。由于有了直線行駛穩(wěn)定功能，當(dāng)車輛受到側(cè)向風(fēng)的作用和行駛在上下顛簸的路面時(shí)，駕駛員更容易控制車輛在直線上行駛。3PPT課件電子機(jī)械動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：和液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)比較，最大的優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有液壓系統(tǒng)：沒(méi)有液力轉(zhuǎn)向泵、油管、油罐、慮清器等沒(méi)有液體的流動(dòng)減少裝配空間降低噪音沒(méi)有復(fù)雜的管線系統(tǒng)那么助力轉(zhuǎn)向的元件都裝在轉(zhuǎn)向齒輪上，并且可以直接操作。值得注意的是能量的節(jié)約；液力助力系統(tǒng)無(wú)論是否轉(zhuǎn)向時(shí)都需要一個(gè)連續(xù)不斷的液力回路，而電子機(jī)械助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)僅在真正施加轉(zhuǎn)向力時(shí)才消耗能量。這直接導(dǎo)致減少燃油的消耗。駕駛員在各種工況下都有最佳的駕駛感覺(jué)是依賴于：良好的直線行駛能力（由電子機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使轉(zhuǎn)向輪回到中心位置）直接可以輕松柔和的轉(zhuǎn)向力輸入即使行駛在不平的路面上也沒(méi)有令人不舒服的反作用力。電子機(jī)械動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)每100Km最大可節(jié)省0.2L的燃油。4PPT課件電子機(jī)械動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)元件組成圖：轉(zhuǎn)向小齒輪轉(zhuǎn)向力矩傳感器G269動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制單元J500電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向電機(jī)V187驅(qū)動(dòng)小齒輪蠕動(dòng)齒輪黑色的可以單獨(dú)更換5PPT課件G28J220/J248

J527轉(zhuǎn)向柱電子控制單元G85

J104G44-G47J533數(shù)據(jù)總線診斷接口J285組合儀表

K161故障指示燈

J500電子助力轉(zhuǎn)向控制單元G269轉(zhuǎn)向力矩傳感器

V187電子助力轉(zhuǎn)向電機(jī)

輸入信號(hào)輸出信號(hào)CAN15#正電

6PPT課件如何轉(zhuǎn)向助力是通過(guò)存儲(chǔ)在控制單元中的不變的特性圖程序控制的，控制單元中最多可存儲(chǔ)16種不同的特性圖。特性圖是在生產(chǎn)廠根據(jù)不同的整車裝備分別設(shè)置的（如整車重量）。GOLF2004中放置了8中特性圖。CADDY中放置了如果控制單元或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)生了改變時(shí)，可以用VAS5051通過(guò)功能“adaption”中的01通道進(jìn)行匹配。如圖所示，在GOLF2004中八種特性圖中的一種，根據(jù)車的載荷不同又分輕重兩部分特性曲線。每種特性圖由五種不同速度的特性曲線組成（如0km/h、15km/h、50km/h、100km/h、250km/h）。特性曲線表明：由電機(jī)給予的助力轉(zhuǎn)向力矩的總量是由輸入的轉(zhuǎn)向力矩和車速來(lái)決定的。對(duì)于用故障導(dǎo)航匹配特性曲線，先選定底盤(pán)之后，則自動(dòng)選定了特性曲線7PPT課件方向盤(pán)輸入的旋轉(zhuǎn)力矩電機(jī)的助力力矩有效的輸出力矩1、當(dāng)司機(jī)用力旋轉(zhuǎn)方向盤(pán)時(shí)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開(kāi)始工作。2、作用在方向盤(pán)上的力引起了轉(zhuǎn)向小齒輪的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向力矩傳感器G269察覺(jué)的旋轉(zhuǎn)并將計(jì)算出的轉(zhuǎn)向力傳給控制單元J500。3、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器G85將正確的方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度傳給控制單元J500，同時(shí)轉(zhuǎn)子傳感器將正確的轉(zhuǎn)動(dòng)速度傳給控制單元J500。4、根據(jù)轉(zhuǎn)向力、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車速、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、方向盤(pán)轉(zhuǎn)速以及存儲(chǔ)在控制單元中的特性曲線圖，控制單元計(jì)算出必要的助力力矩并控制電機(jī)開(kāi)始工作。5、由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的第二個(gè)小齒輪（驅(qū)動(dòng)小齒輪）提供能量產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力，電機(jī)是通過(guò)一個(gè)蠕動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)小齒輪，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒條產(chǎn)生助力。6、助力轉(zhuǎn)向力矩和施加在方向盤(pán)上的力矩的總和是最終驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒條上的有效力矩。8PPT課件在停車時(shí)的轉(zhuǎn)向操縱功能：方向盤(pán)輸入的旋轉(zhuǎn)力矩電機(jī)的助力力矩有效的輸出力矩1、當(dāng)車輛靜止時(shí)，應(yīng)保證駕駛員可以迅速的轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)。2、作用在方向盤(pán)上的力引起了在轉(zhuǎn)向小齒輪上的轉(zhuǎn)動(dòng)桿旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向力矩傳感器G269察覺(jué)的旋轉(zhuǎn)并將計(jì)算出的轉(zhuǎn)向力傳給控制單元J500，指示出一個(gè)大的轉(zhuǎn)向力施加在方向盤(pán)上。3、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器G85將大的方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳給控制單元J500，同時(shí)轉(zhuǎn)子傳感器將當(dāng)前的轉(zhuǎn)動(dòng)速度傳給控制單元J500。4、根據(jù)大的轉(zhuǎn)向力、大的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、車速為0km/h、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動(dòng)速度以及存儲(chǔ)在控制單元中的v=0km/h的特性曲線圖，控制單元計(jì)算出需要一個(gè)“大”的助力力矩并控制電機(jī)開(kāi)始工作。5、這樣在靜止?fàn)顟B(tài)下，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的第二個(gè)小齒輪（驅(qū)動(dòng)小齒輪）提供能量產(chǎn)生“大”的轉(zhuǎn)向助力，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒條。6、施加在方向盤(pán)上的力矩和“大”的助力轉(zhuǎn)向力矩的總和是車輛在靜止工況下最終驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒條上的有效力矩。9PPT課件方向盤(pán)輸入的旋轉(zhuǎn)力矩電機(jī)的助力力矩有效的輸出力矩在城市工況下的轉(zhuǎn)向操縱功能：1、當(dāng)車輛城市工況下時(shí)，駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)。2、作用在方向盤(pán)上的力引起了在轉(zhuǎn)向小齒輪上的轉(zhuǎn)動(dòng)桿旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向力矩傳感器G269察覺(jué)的旋轉(zhuǎn)并將計(jì)算出的轉(zhuǎn)向力傳給控制單元J500，指示出一個(gè)“中等”的轉(zhuǎn)向力施加在方向盤(pán)上。3、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器G85將大的方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳給控制單元J500，同時(shí)轉(zhuǎn)子傳感器將當(dāng)前的轉(zhuǎn)動(dòng)速度傳給控制單元J500。4、根據(jù)大的轉(zhuǎn)向力、大的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、車速為50km/h、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動(dòng)速度以及存儲(chǔ)在控制單元中的v=50km/h的特性曲線圖，控制單元計(jì)算出需要一個(gè)“中等”的助力力矩并控制電機(jī)開(kāi)始工作。5、這樣在此種工況下，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的第二個(gè)小齒輪（驅(qū)動(dòng)小齒輪）提供能量產(chǎn)生“中等”的轉(zhuǎn)向助力，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒條。6、施加在方向盤(pán)上的力矩和“中等”的助力轉(zhuǎn)向力矩的總和是車輛在城市工況下最終驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒條上的有效力矩。10PPT課件方向盤(pán)輸入的旋轉(zhuǎn)力矩電機(jī)的助力力矩有效的輸出力矩在高速公路工況下的轉(zhuǎn)向操縱功能：1、在變換車道時(shí)，駕駛員對(duì)方向盤(pán)施加一個(gè)輕微的力。2、作用在方向盤(pán)上的力引起了在轉(zhuǎn)向小齒輪上的轉(zhuǎn)動(dòng)桿旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向力矩傳感器G269察覺(jué)的旋轉(zhuǎn)并將計(jì)算出的轉(zhuǎn)向力傳給控制單元J500，指示出一個(gè)“小”的轉(zhuǎn)向力施加在方向盤(pán)上。3、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器G85將大的方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳給控制單元J500，同時(shí)轉(zhuǎn)子傳感器將當(dāng)前的轉(zhuǎn)動(dòng)速度傳給控制單元J500。4、根據(jù)大的轉(zhuǎn)向力、大的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、車速為100km/h、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動(dòng)速度以及存儲(chǔ)在控制單元中的v=100km/h的特性曲線圖，控制單元計(jì)算出需要一個(gè)“小”的助力力矩并控制電機(jī)開(kāi)始工作。5、這樣在高速公路上為實(shí)現(xiàn)變換車道，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的第二個(gè)小齒輪（驅(qū)動(dòng)小齒輪）提供能量產(chǎn)生“小”的轉(zhuǎn)向助力，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒條；或者根本就不助力。6、施加在方向盤(pán)上的力矩和“最小”的助力轉(zhuǎn)向力矩的總和是在高速公路上變換車道時(shí)最終驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒條上的有效力矩。11PPT課件回轉(zhuǎn)力電機(jī)的助力力矩有效的輸出力矩主動(dòng)回正功能：1、如果駕駛員在轉(zhuǎn)彎的過(guò)程中減少了施加在方向盤(pán)上的力，旋轉(zhuǎn)桿上的扭轉(zhuǎn)也相應(yīng)減少。2、轉(zhuǎn)向力的減少的同時(shí)，包括轉(zhuǎn)向角度和轉(zhuǎn)向的速度都相應(yīng)的減少，一個(gè)精確的回轉(zhuǎn)速度也相應(yīng)的計(jì)算出來(lái)。將其和轉(zhuǎn)向角度和速度進(jìn)行比較，其結(jié)果就是需要的回正力。3、作用在方向盤(pán)上的轉(zhuǎn)向回正力是由整個(gè)運(yùn)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的結(jié)果，轉(zhuǎn)向回正力經(jīng)常很微弱，因?yàn)檗D(zhuǎn)向系統(tǒng)及懸掛系統(tǒng)的摩擦力就可以使車輪回到中心位置。4、控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)向力、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向角度、轉(zhuǎn)向速度和存儲(chǔ)在控制單元中的特性曲線圖評(píng)估出電機(jī)需要的必要的回正力。5、電機(jī)工作促使車輪回到直線向前行駛的方向，回到中心位置。12PPT課件直線行駛功能：直線行駛功能是主動(dòng)回正功能的一個(gè)擴(kuò)展，當(dāng)沒(méi)有力提供時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)助力使車輪回到中心位置。為實(shí)現(xiàn)功能，又分為長(zhǎng)時(shí)間法則和短時(shí)間法則兩種不同的情況。長(zhǎng)時(shí)間法則：當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)生背離中心位置的任何一側(cè)時(shí)，起到平衡背離的任務(wù)，如：當(dāng)將夏季輪胎換到冬季輪胎（使用）。短時(shí)間法則：負(fù)責(zé)短時(shí)間發(fā)生背離。這將使駕駛員更容易駕駛。如：受到側(cè)向風(fēng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生必要的阻止轉(zhuǎn)向力。1、當(dāng)車輛受到持續(xù)的側(cè)向力時(shí)，如：側(cè)向風(fēng)。2、駕駛員給方向盤(pán)一個(gè)力使車輛保持直線行駛狀態(tài)。3、控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)向力、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向角度、轉(zhuǎn)向速度和存儲(chǔ)在控制單元中的特性曲線圖評(píng)估出要保持直線行駛狀態(tài)電機(jī)需要提供的必要力。4、電機(jī)工作，車輛回到直線行駛狀態(tài)，駕駛員不需要在用力保持方向盤(pán)了?；剞D(zhuǎn)力電機(jī)的助力力矩有效的輸出力矩13PPT課件轉(zhuǎn)向力矩傳感器電機(jī)控制單元驅(qū)動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)向小齒輪轉(zhuǎn)向齒條轉(zhuǎn)向柱方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器14PPT課件帶外殼的異步伺服電機(jī)系統(tǒng)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)ElectricPowerSteering15PPT課件無(wú)電刷電機(jī)無(wú)扭矩波動(dòng)低噪音無(wú)磁性材料抗泥污無(wú)額外摩擦寬的轉(zhuǎn)速范圍寬的溫度范圍平均工作電流2.5A最大電流80A異步電機(jī)Torque扭矩4.1NmSeeNotesPage電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)ElectricPowerSteering16PPT課件F317_080控制單元控制單元與電機(jī)直接相連，出現(xiàn)損壞后整體更換控制單元內(nèi)部有一個(gè)溫度傳感器，當(dāng)溫度超過(guò)100度時(shí)，當(dāng)衰減至低于60%時(shí)，則K161亮17PPT課件F317_022Operatingdiagramfor

heavyweightvehicleOperatingdiagram

forlightweightvehicle2ExamplesofoperatingdiagramsElectricpowersteeringSeeNotesPageOperatingdiagramsSupporttorque(Nm)Steering

moment

(Nm)利用故障導(dǎo)航熟悉18PPT課件方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器G85安裝在轉(zhuǎn)向柱上，轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)與方向盤(pán)之間，與安全氣囊時(shí)鐘彈簧集成為一體。通過(guò)CAN總線將方向盤(pán)轉(zhuǎn)角信號(hào)傳遞給轉(zhuǎn)向柱電控單元J527。J527分析轉(zhuǎn)角信號(hào)。輸入信號(hào)：－方向盤(pán)轉(zhuǎn)角－轉(zhuǎn)角速度轉(zhuǎn)向柱電控單元G85信號(hào)失效：應(yīng)急運(yùn)轉(zhuǎn)模式起動(dòng)，由替代值代替，電子助力轉(zhuǎn)向依然起作用，只不過(guò)故障指示燈K161常亮。19PPT課件最大旋轉(zhuǎn)1044°，轉(zhuǎn)向小齒輪最多可轉(zhuǎn)2.76圈20PPT課件F317_092FunctionElectricpowersteeringSteeringanglesensor21PPT課件寶來(lái)車的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器G85結(jié)構(gòu)原理利用光柵原理測(cè)量角度。傳感器構(gòu)成如下：-a光源；-b編碼盤(pán)；-c+d光學(xué)傳感器；-e整圈計(jì)數(shù)器我們將結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化一下，如左圖：帶孔模板1和模板2，光源在兩板之間，光學(xué)傳感器在兩板之外。光束通過(guò)孔隙照到傳感器上，產(chǎn)生電壓信號(hào)。如果光線被擋住，電壓消失。移動(dòng)模板產(chǎn)生2個(gè)不同的電壓序列。其中一個(gè)模板因孔隙間隔一致，產(chǎn)生的電壓信號(hào)也是規(guī)則信號(hào)。另一塊模板因不規(guī)則間隙生成不規(guī)則信號(hào)。比較2個(gè)信號(hào)，系統(tǒng)可以計(jì)算出模板移動(dòng)的距離。由不規(guī)則板確定運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)。22PPT課件轉(zhuǎn)向力矩傳感器G269磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向柱連接塊磁阻傳感元件扭轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)向小齒輪連接塊原理：磁性轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)向柱連接塊為一體，磁阻傳感元件和轉(zhuǎn)向小齒輪連接塊為一體，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)時(shí)，轉(zhuǎn)向柱連接塊和轉(zhuǎn)向小齒輪連接塊反向運(yùn)動(dòng)，即磁性轉(zhuǎn)子和磁阻傳感元件反向運(yùn)動(dòng)，因此轉(zhuǎn)向力（矩）的大小可以被測(cè)量出來(lái)并傳遞給控制單元。23PPT課件信號(hào)失效：如果信號(hào)失效，轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)將關(guān)閉，但并不是馬上關(guān)閉，而是一個(gè)柔軟的逐步的過(guò)程。在此過(guò)程中，助力轉(zhuǎn)向力的大小是由控制單元通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)子角度和方向盤(pán)轉(zhuǎn)角等信號(hào)計(jì)算出的值所代替。故障警報(bào)燈K161亮起。轉(zhuǎn)向力矩傳感器G26924PPT課件輸入信號(hào)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)速度車速轉(zhuǎn)向力矩電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度外部?jī)?nèi)部主動(dòng)回正功能助力力矩控制單元電子助力轉(zhuǎn)向功能列表轉(zhuǎn)向助力功能直線行駛功能25PPT課件故障警報(bào)燈K16144-10-02改變警報(bào)燈顏色26PPT課件讀出PR號(hào)，車輛信息（安裝在前懸掛上）Determineeachrequiredcharacteristiccurveinthe“GuidedTroubleShooting“functionandselectthecurvePowersteering:Function10-Adaption-Channel1–Characteristiccurveselectionorin“On-boarddiagnosis“VehicledatarequestviaELSAElectricpowersteeringSeeNotesPageSteeringsystem-Service27PPT課件ElectricpowersteeringSteeringsystem-Service28PPT課件ElectricpowersteeringSteeringsystem-Service29PPT課件Stopsnotlearned:WarninglampcomesonSteeringmovementsareseverelydampedErrormessage:“noorincorrectbasicsetting/adaption“Requiredonlywhenupgrading/re-positioningsteeringgearorfittinganalternative,“non-virginal“steeringgear: