eps 电动动力转向系统部件结构及工作原理( 二 )


该离合器什么时候结合?什么时候分离?
提示:由于转向助力的工作范围限定在一速度区域内,所以离合器一般设定一个速度范围,如当车速超过30km/h时,离合器便分离,电动机也停止工作,这时就没有转向助力的作用 。当电动机停止工作时,为了不使电动机及离合器的惯性影响转向系的工作,离合器也应及时分离,以切断辅助动力 。当系统中电动机等发生故障时,离合器会自动分离,这是仍可恢复手动控制转向 。

3)减速机构
目前使用的减速机构有多种组合方式,一般采用涡轮蜗杆与转向轴驱动组合式;也有的采用两级行星齿轮与传动齿轮组合式,如图12-75所示;图12-72是涡轮与斜齿轮组合方式 。涡轮与固定在转向柱输出轴上的斜齿轮相啮合,它把电机的回转运动减速后传递到输出轴上 。为了抑制噪声和提高耐久性,减速机构中的齿轮有的采用特殊齿形,有的采用树脂材料制成 。

图17-75 双级行星齿轮减速机构
1-转向力矩传感器;2-转轴;3-扭力杆;4-输入轴;5-电动机与离合器;6-行星小齿轮a;7-太阳轮;8-行星小齿轮b;9-驱动小齿轮;10-齿圈b;11-齿圈a

3.控制装置与控制逻辑
电动动力转向的控制系统如图12-76所示 。该系统的核心是一个有4k rom和256ram的8位微机 。

图12-76 电动动力转向的控制系统
转向盘转矩信号和车速信号经过输入接口送入微机,随着车速的升高,微机控制相应地降低助力电动机电流,以减少助力转矩 。发动机转速信号也被送入微机,当发动机处于怠速时,由于供电不足,助力电动机和离合器不工作 。因此,eps工作时,eps ecu必须控制发动机处于高怠速工作状态 。
点火开关的通断(on/off)信号经a/d转换接口送入微机 。当点火开关断开时,电动机和离合器不能进入工作 。微机输出控制指令经d/a转换接口送入电动机和离合器的驱动放大电路中,控制电动机的旋转转向和离合器的离合 。电动机的电流经驱动放大回路、电流表a、a/d转换接口反馈给微机,即电动机的实际电流与按微机指令应给的电流相比较,调节电动机的实际电流,使两者接近一致 。
至此,电动动力转向系统已有了基本的认识,但似乎还不直观和现实,一种实际应用的电动动力转向系统如图12-77所示,该系统应用于三菱“米尼卡”车 。其控制系统简图如图12-78所示 。





图12-77 三菱“米尼卡”车电动动力转向系统的结构原理
1-车速传感器;2-速度表引出电缆的部位;3-传动轴;4-车速信号(主);5-车速信号(副);6-电子控制器;7-副驾驶员脚下部位;8-电动机;9-扭杆;10-齿条;11-点火电源;12-蓄电池;13-发电信号;14-指示灯电流;15-提高怠速电流;16-电动机电流;17-离合器电流;18-转矩信号(主);19-转矩信号(副);20-离合器;21-电动机齿轮;22-传动齿轮;23-小齿轮;24-点火开关;25-熔断丝;26-转矩传感器;27-转向器齿轮总成;28-交流发电机(l端子);29-指示灯;30-怠速提高电磁法;31-发动机电子控制器;32-电动机与离合器

图三菱“米尼卡”微型车电动式eps电子控制系统
由图12-77和12-78可知:交流发电机的“l”端子可视为向电子控制器输入信号的一个传感器,利用交流发电机的“l”端子电压可以判断发动机是否转动 。当发动机还未发动时,该系统不能工作 。
电动机和离合器接受电子控制器输出的控制电流,产生助力转矩,经传动齿轮减速后,再经过小齿轮实现动力转向,电动机的动力是通过行星齿轮机构传递的 。离合器是由电磁铁和弹簧等组成的电磁离合器 。

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