《EPS系统介绍》.ppt

EPS转向系统介绍转向系统介绍Electric Power Steering1精选课件主要内容主要内容汽车转向系统简介汽车转向系统简介1电动助力转向与液压助力转向的对比电动助力转向与液压助力转向的对比23电动助力转向系统电动助力转向系统(EPS)介绍介绍2精选课件汽车转向系统的作用汽车转向系统的作用定义 汽车中用来改变或者恢复其行驶路线的系统。功用 保证汽车按驾驶员的要求进行转向和正常行驶。3精选课件电液对比电液对比转向管柱转向管柱HPSEPS中间轴中间轴转向油壶转向油壶转向油泵转向油泵转向吸油管转向吸油管转向高压管转向高压管转向机转向机转向回油管转向回油管转向管柱转向管柱中间轴中间轴转向机转向机4精选课件电动助力转向系统的优点电动助力转向系统的优点没有转向助力液，节能又环保没有转向助力液，节能又环保。双齿轮式电子机械助力转向系统，由两个能够向转向拉杆提供双齿轮式电子机械助力转向系统，由两个能够向转向拉杆提供足够转向力的齿轮组成（转向齿轮和驱动齿轮）。足够转向力的齿轮组成（转向齿轮和驱动齿轮）。更好地根据驾驶员转向意愿要求，调节电机工作，帮助转向。更好地根据驾驶员转向意愿要求，调节电机工作，帮助转向。系统通过系统通过“主动回正主动回正”功能帮助转向轮回到中心位置功能帮助转向轮回到中心位置,使在各种驾使在各种驾驶情况下能获得良好的平衡感觉及精确的直线行驶稳定性。驶情况下能获得良好的平衡感觉及精确的直线行驶稳定性。由于有了直线行驶稳定功能，当车辆受到侧向风的作用和行驶在由于有了直线行驶稳定功能，当车辆受到侧向风的作用和行驶在上下颠簸的路面时，驾驶员更容易控制车辆在直线上行驶。上下颠簸的路面时，驾驶员更容易控制车辆在直线上行驶。5精选课件电动助力转向系统的应用电动助力转向系统的应用u强调操控性的整车厂更倾向于使用强调操控性的整车厂更倾向于使用REPS，由于，由于REPS成本的不断优化，成本的不断优化，REPS已大量应用于紧凑级至中级车。已大量应用于紧凑级至中级车。C-EPS由于由于价格优势占据小型及轻轴荷紧凑级车的主导位置；价格优势占据小型及轻轴荷紧凑级车的主导位置；uC-EPS近年来在性能上有很大进步，福特嘉年华成为成功应用近年来在性能上有很大进步，福特嘉年华成为成功应用C-EPS提高操控性的标杆车型，转向性能已经优于提高操控性的标杆车型，转向性能已经优于P-EPS并并已接近已接近DP-EPS；uSGM目前已经应用的车型有目前已经应用的车型有Gamma,Epsilon,Delta,以及未来的以及未来的K211和和SIII项目等；项目等；6精选课件电动助力转向系统的分类电动助力转向系统的分类uC-EPS是现有小型车的主流配置，也可用于轴荷较轻的紧凑级车；是现有小型车的主流配置，也可用于轴荷较轻的紧凑级车；uP-EPS相对相对C-EPS转向性能略有帮助，主要用于小型车或紧凑级车；转向性能略有帮助，主要用于小型车或紧凑级车；uDP-REPS可提供优良的转向性能，用于紧凑级到中型车；可提供优良的转向性能，用于紧凑级到中型车；uBD-REPS可提供最大至可提供最大至15KN的助力，可达到豪华级转向性能；的助力，可达到豪华级转向性能；7精选课件传动形式比较传动形式比较l齿轮齿条传动l带传动8精选课件主要性能差异主要性能差异uC-EPS和和DP-REPS都是靠涡轮蜗杆机构进行助力传动，具有相同的机械效率。但都是靠涡轮蜗杆机构进行助力传动，具有相同的机械效率。但C-EPS安装在内饰主横梁上并需通过中间安装在内饰主横梁上并需通过中间轴作为过渡，中间轴传递大扭矩时产生的间隙及柔度会很大程度影响传动的精确性；轴作为过渡，中间轴传递大扭矩时产生的间隙及柔度会很大程度影响传动的精确性；uDP-REPS和和BD-REPS都安装于副车架上，整个系统的刚度要远高于内饰主横梁，力矩传递路径上不会产生大的间隙或柔都安装于副车架上，整个系统的刚度要远高于内饰主横梁，力矩传递路径上不会产生大的间隙或柔度，因此从结构上能做到更好的转向精确性；度，因此从结构上能做到更好的转向精确性；uBD-REPS中的滚珠丝杆结构在传递效率、传动摩擦和刚度上要明显优于涡轮蜗杆机构，因此更易保证转向的低摩擦及精确中的滚珠丝杆结构在传递效率、传动摩擦和刚度上要明显优于涡轮蜗杆机构，因此更易保证转向的低摩擦及精确性。性。刚度影响刚度影响9精选课件主要部件主要部件转向力矩传感器转向力矩传感器电机电机控制单元控制单元驱动小齿轮驱动小齿轮转向小齿轮转向小齿轮转向齿条转向齿条转向柱转向柱方向盘转角传感器方向盘转角传感器电机电机传感器传感器ECU10精选课件主要部件主要部件-电机电机电机电机供电板供电板ECU供电模块供电模块接头接头1、直流无刷电机。、直流无刷电机。2、最终输出所需要的助力力矩。、最终输出所需要的助力力矩。11精选课件主要部件主要部件-转角传感器转角传感器方向盘转角方向盘转角转角信号转角信号1转角信号转角信号2方向盘转角方向盘转角转转角角信信号号1,212精选课件输入轴输入轴扭杆扭杆输出轴输出轴主要部件主要部件-扭矩角度传感器扭矩角度传感器1、简单的机械结构。、简单的机械结构。2、通过、通过ECU内部计算得出角度和扭矩。内部计算得出角度和扭矩。转子转子1(安装在输入轴上)转子转子2(安装在输出轴上)扭杆扭杆13精选课件工作逻辑工作逻辑TorqueSensorVehicle SpeedSensor SteeringAngleSensorMotorPositionSensorPhaseCompensationAssist ControlActive Return ControlDamping ControlDamping ControlFriction Friction CompensationCompensationBoost ControlBoost ControlMPI ControlSteeringSpeedVectorControlSteeringAngledtddtddtddtdHPF+Over HeatOver HeatProtectionProtectionCurrent SensorSRSPulling CompensationYawRateLPFTorque/Angle Overlay14精选课件工作逻辑工作逻辑-原理原理 如何转向助力是通过存储在控制单元中的不变的特性图程序控制的，控制单元如何转向助力是通过存储在控制单元中的不变的特性图程序控制的，控制单元中最多可存储中最多可存储16种不同的特性图。特性图是在生产厂根据不同的整车装备分别设种不同的特性图。特性图是在生产厂根据不同的整车装备分别设置的（如整车重量等）。置的（如整车重量等）。15精选课件工作逻辑工作逻辑-直行直行方向盘输入力矩方向盘输入力矩齿齿条条力力80 Km/h0 Km/h30 Km/h50 Km/h80 Km/h100 Km/h16精选课件工作逻辑工作逻辑-停车停车方向盘输入力矩方向盘输入力矩齿齿条条力力0 Km/h0 Km/h30 Km/h50 Km/h80 Km/h100 Km/h17精选课件工作逻辑工作逻辑-城市工况城市工况方向盘输入力矩方向盘输入力矩齿齿条条力力50 Km/h0 Km/h30 Km/h50 Km/h80 Km/h100 Km/h18精选课件工作逻辑工作逻辑-变道变道方向盘输入力矩方向盘输入力矩齿齿条条力力120 Km/h0 Km/h30 Km/h50 Km/h80 Km/h120 Km/h19精选课件工作逻辑工作逻辑-回正回正1、如果驾驶员在转弯的过程中减少了施加在方向盘、如果驾驶员在转弯的过程中减少了施加在方向盘上的力，旋转杆上的扭转也相应减少。上的力，旋转杆上的扭转也相应减少。2、转向力的减少的同时，包括转向角度和转向的速、转向力的减少的同时，包括转向角度和转向的速度都相应的减少，一个精确的回转速度也相应的计度都相应的减少，一个精确的回转速度也相应的计算出来。将其和转向角度和速度进行比较，最终得算出来。将其和转向角度和速度进行比较，最终得到需要的回正力。到需要的回正力。3、作用在方向盘上的转向回正力是由整个运动装置、作用在方向盘上的转向回正力是由整个运动装置设计的结果，包括轩架以及系统摩擦。设计的结果，包括轩架以及系统摩擦。4、控制单元根据转向力、车速、发动机转速、转向、控制单元根据转向力、车速、发动机转速、转向角度、转向速度和存储在控制单元中的特性曲线图角度、转向速度和存储在控制单元中的特性曲线图评估出电机需要的必要的回正力。评估出电机需要的必要的回正力。5、电机工作促使车轮回到直线向前行驶的方向，回、电机工作促使车轮回到直线向前行驶的方向，回到中心位置。到中心位置。20精选课件整车对转向系统的要求整车对转向系统的要求侧向加速度域操稳性能侧向加速度域操稳性能Map转向主客观评价方法转向主客观评价方法u转向系统的设计要同时兼顾整车高速及低速的要求转向系统的设计要同时兼顾整车高速及低速的要求转向机器人双移线瞬转向机器人双移线瞬态响应试验态响应试验RAMu在中高速提供清晰快速的力反馈：在中高速提供清晰快速的力反馈：“清脆清脆”的初始转向感觉，明确的中位转向力变化，出中位后力的线性增加，较低的中位保的初始转向感觉，明确的中位转向力变化，出中位后力的线性增加，较低的中位保持力；持力；u静态及低速转向时要求尽量轻便，国内客户尤其倾向于较低的转向力；良好的低速回正，期望快速回正并接近于零位；静态及低速转向时要求尽量轻便，国内客户尤其倾向于较低的转向力；良好的低速回正，期望快速回正并接近于零位；u在中高速提供准确的转向响应，和转向力协调以得到精确转向的感觉；在中高速提供准确的转向响应，和转向力协调以得到精确转向的感觉；21精选课件系统对零部件性能的要求系统对零部件性能的要求u为满足整车级性能，电子转向零部件应合理设计以达到整车级要求；为满足整车级性能，电子转向零部件应合理设计以达到整车级要求；u合理的逻辑算法；合理的逻辑算法；u低传动摩擦，小传动间隙；低传动摩擦，小传动间隙；u平顺、对称的助力特性曲线；平顺、对称的助力特性曲线；u高精度并稳定的传感器；高精度并稳定的传感器；驱动单元摩擦及间隙转向机摩擦转向机间隙助力曲线的对称性、偏差传感器的精度及稳定性逻辑算法22精选课件电子系统高级控制功能电子系统高级控制功能u电子转向系统应具有提供高级控制功能的可能性，例如电子转向系统应具有提供高级控制功能的可能性，例如uSRS功能以补偿轮胎周期性不平衡扰动；功能以补偿轮胎周期性不平衡扰动；u扭矩转向补偿以保持左右驱动轮驱动力不平衡时产生的自动转向；扭矩转向补偿以保持左右驱动轮驱动力不平衡时产生的自动转向；u主动循迹功能，提高长途行车的舒适性；主动循迹功能，提高长途行车的舒适性；u作为助力执行机构辅助自动泊车。作为助力执行机构辅助自动泊车。辅助自动泊车扭矩转向补偿SRSSRS补偿功能SRSSRS补偿功能主动循迹功能23精选课件系统受外部环境的影响系统受外部环境的影响24精选课件谢谢谢谢!25精选课件 如上图所示为相位差传感方式来检测扭矩的扭矩传感器的结构和测量原理图，这种传如上图所示为相位差传感方式来检测扭矩的扭矩传感器的结构和测量原理图，这种传感器具有高精度，高重复性的特点。其测量原理为：在受扭轴的两端各安上一个齿轮，对感器具有高精度，高重复性的特点。其测量原理为：在受扭轴的两端各安上一个齿轮，对着齿面再各装一个电磁传感器，从传感器上就能感应出两个与动力轴非接触的交流信号。着齿面再各装一个电磁传感器，从传感器上就能感应出两个与动力轴非接触的交流信号。取出其信号的相位差，在这两个相位差之间，插入由晶体震荡器产生的高精度，高稳定的取出其信号的相位差，在这两个相位差之间，插入由晶体震荡器产生的高精度，高稳定的时钟信号。以这个时钟信号为基准，巧妙运用数字信号处理技术就能精确地测出所承受的时钟信号。以这个时钟信号为基准，巧妙运用数字信号处理技术就能精确地测出所承受的扭矩。扭矩。扭矩传感器详解扭矩传感器详解26精选课件27精选课件SCFs28精选课件