动力转向系统匹配选择的要求

动力转向系统匹配选择的要求
动力转向系统匹配选择的要求

动力转向系统的匹配选择的要求

一、动力转向机与转向油泵的匹配选择

1、动力转向泵的最大压力:

考虑从转向泵的出口到转向机的进口之间的管路损失,在选择转向泵的最大压力时,应使转向泵的最大压力:P= P1+△P

P1 为转向机的最大压力; △P为管路损失,一般取(0.3-0.5)MPa,如果压力已经很高,转向却依然沉重,只能是加大缸径。

2、动力转向泵的控制流量 Q:

一般取Q≥(1.05-1.1)Qmax.

Qmax 为转向机所需的最大流量。

3、动力转向泵的公称排量:

根据怠速时(转向泵转速一般为650-750 r/min),转向机所需的流量,选择转向泵的排量,低速时(转向泵转速一般在1200r/s以下)转向泵输出的流量与排量之间的关系为:Q=qt* n 其中 qt 为泵的理论排量;n 为怠速时转向泵的转速。

转向泵的排量过小,容易出现怠速时转向沉重,排量过大,系统容易发热。

二、转向油罐的选择

1、油罐容积选择:

考虑系统的供油、散热、油中杂质的沉淀等,一般取油罐的容量:

V=(0.15—0.2)Q

Q为转向泵的额定输出流量。

2、油罐过滤器要求:转向系统一般采用回油过滤方式,根据系统管路工作压力、过滤精度、流通能力选择滤油器。汽车转向系统中,过滤精度一般取10-20μm,压力损失小于0.1MPa。如采用进油过滤,其铜丝网目数一般在100~180目之间。过滤器通过流量应不低于泵流量的两倍。

3、油罐的散热能力:一般希望转向系统的油温控制在80℃以下。如果油温超过88℃,液压油将很快变质:形成碳化物,液压油失去润滑功能,转向泵将急剧磨损,造成转向沉重;析出胶状物质,堵塞阻尼孔或卡滞控制阀,使整个动力转向系统失效。油温过高,还将使整个系统中的密封件加快老化,密封不良而造成漏油。在大流量及高压力的转向系统中,储油罐的散热已经不能保证油温在80℃以下了,这时须附加专门的散热系统。

4、油罐安装要求:油罐出油口位置高于动力转向泵进口20mm以上。

三、转向油管内径的选择

根据管道内的流速,确定管道内径尺寸,允许流速的推荐值为:

1)转向泵吸油管道:0.5~1.5 m/s.一般取1 m/s以下。

2)转向系统压油管道:2.5~5m/s.压力高时取大值,管道长的取小值。

3) 转向系统回油管道:1.5~2.5 m/s。

4)短管及局部收缩处:5~7 m/s。

管道内径与流量、流速的关系式为:

d=

4Q π·v

其中d为管道内径,Q为通过管道的流量,v为管道内液流平均流速。

管路内径经验值,可以参照下表:

以上管路内径是管路长为500mm时的经验值,当管路每增加△l=500mm 时,管路内径增加△d=2mm。

配套时保证管路密封合格,进油管漏气漏水时会使液压油变质。管路尽可能避免转弯,如不可避免时,转弯角度和转弯半径应尽可能大,避免管路的压力损失。管路直径不能过小,进油管口径过小时会引起吸空,产生气穴现象,出油管直径过小时会产生阻尼,引起系统压力升高,系统可靠性变差。

四、转向油品的选择

1、在夏季,全国均可用航空液压油;在冬季,长江以南仍可用航空液压油,在长江以北,可以使用HV-32或HV-46低温抗磨液压油;对于8号液力传动油或8号及10号航空液压油、自动变速箱油等等,一年四季中在全国各地均可使用。禁止型号不一致油液混用。

2、加注油料时必须经过转向系统油罐上的过滤网过滤,禁止油液不经过过滤直接加入转向系统油罐中。

3、油量加注必须在油罐标尺规定的两刻度线之间。油量加注后启动发动机3~5min,检查补加油料至规定标尺刻度线。过多,发动机启动后油易溢出,既造成浪费又破坏车容;过少,易造成转向叶片泵烧蚀。

电控动力转向系统(EHPS)介绍

电控动力转向系统(EHPS)介绍 汽车转向系统可按转向的能源不同分为机械转向系统和动力转向系统两类。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;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,所以动力转向系统也称为转向动力放大装置。随着道路条件的不断改善,汽车速度的不断提高,对转向系统操纵的安全性与舒适性提出了更高的要求。动力转向系统由于具有使转向操纵灵活、轻便,设计汽车时对转向器结构形式的选择灵活性大,能吸收路面对前轮产生的冲击等优点,因此已在各国的汽车制造中普遍采用。但是,从易于驾驶和安全性方面考虑,理想的操纵状态是低速时转向始终应当轻快,而在高速时要有适当的手感并且运行平稳,因此,对于传统的液压动力转向器,其固定的放大倍率成为动力转向系统的主要缺点,往往是满足了低速转向轻便的要求便无法满足高速转向时要求的手感,或者满足了高速转向时有良好的手感但低速时又不免转向沉重。 人满意的程度。 向系统(液压式EPS

式电子控制动力转向系统(电动式EPS)。EHPS是在传统的液压动力转向系统的基础上增设了控制液体流量的电磁阀、车速传感器和电子控制单元等装置构成的,电子控制单元根据检测到的车速信号,控制电磁阀的开度,使转向动力放大倍率实现连续可调,从而满足高、低速时的转向助力要求。电动式EPS则是利用直流电动机作为动力源,电子控制单元根据转向参数和车速信号,控制电机输出扭矩。电动机的输出扭矩经由电磁离合器通过减速机构减速增扭后,加在汽车的转向机构上,使之得到一个与工况相适应的转向作用力。 EHPS从控制方式可以分为以下几种类型: 其中,第(1)种和第(2)种类型是EHPS发展初期的控制方式,主要的控制目标都是将系统中的动力泄荷掉一部分以实现高速时减小助力,但这样做的弊病就是浪费了动力,不利于车辆省油,而且,还有急转弯反应迟钝的缺点,需要安装特别装置才能解决,现在已很少采用。第(3)种油压反馈控制式现在使用的比较普遍,其根据车速传感器,控制反力室油压,改变压力油的输入、输出的增益幅度以控制操舵力。操舵力的变化量,按照控制的反馈压力,在油压反馈机构的容量范围内可任意给出,急转弯也没问题,但是其结构复杂,各部分的加工精度要求较高,价格也较高。第(4)种阀特性控制式是近几年开发的类型,是根据车速控制电磁阀,直接改变动力转向控

5.2 闭环电子控制系统的设计与应用(1)

如图所示是JN6201集成电路鸡蛋孵化温度控制器电路图,根据该原理图完成1~3题。 1.该电路图作为控制系统的控制(处理)部分是IC JN6201,当JN6201集成输出9脚长时间处于高电平,三极管V2处于截止状态,继电器释放,电热丝通电加热。 2.安装好调试时,先将温度传感器Rt1放入37℃水中,调整电位器Rp1,使继电器触点J-2吸合,再将温度传感器Rt2放入39℃水中,调整Rp2,使继电器触点J-2释放。 3.调试时发现,不管电位器Rp1和Rp2怎么调,继电器J 始终吸合,检查电路元器件安装和接线都正确,用万用表测三极管V2集电极电位,在不同的调试状态分别为2.8V 和0V ,可知电路发生故障的原因是( B ) A.二极管V6内部断路 B.三极管V3内部击穿(短路) C.电阻R4与三极管V3基极虚焊 D.继电器线圈内部短路 如图所示是运算放大器鸡蛋孵化温度控制器电路图,根据该原理完成4~6题。 4.该电路作为控制系统的输出部分是继电器J 、电热丝等,当电路中集成运放2脚的电位低于3脚的电位,三极管V3处于饱和状态,继电器J 吸合,电热丝通电加热。 上限 V2饱和导通时候Uce 电压降0.2V ,所以留下来给集电极2.8V ,截止时候0V

5.安装好后调试时,将温度传感器Rt 放入39℃水中,调R4,使电压U2=U3,集成运放输出端6脚的电压为0V ,电路实现39℃单点温度控制。 6.调试时发现,将温度传感器Rt 放入高于39℃水中,继电器吸合;将温度传感器Rt 放入低于39℃水中,继电器释放,出现该故障现象的原因可能是( A ) A.集成运放2脚与3脚接反 B.二极管V4接反 C.电阻R2断路 D.三极管V3损坏 如图所示是晶体管组成的水箱闭环电子控制系统电路,根据该原理图完成7~9题。 7.该电路作为控制系统被控对象的是水箱内的水,水箱的水位从a 点降到b 点的过程中,三极管V1处于饱和状态,三极管V2处于截止状态,继电器触点J-1处于吸合状态。 8.安装调试时,将三个水位探头按图中的高低放入空玻璃杯中,如果电路正常,电路通电后,继电器J 吸合;向玻璃杯中加水,到达a 点时,继电器J 释放;接着将玻璃杯中的水排出,水位降到b 点以上时,继电器J 释放;水位降到b 点以下时,继电器J 吸合。 9.调试时发现,玻璃杯中的水位在b 点以下时,继电器J 就吸合;水位加到b 点,继电器J 就释放。出现该故障现象的原因是( D ) A.继电器J 没用 B.三极管V1损坏 C.二极管V3接反 D.电路没接J-1触点,b 点直接接到了电阻R1 如图所示是555集成电路组成的水箱水位闭环电子控制系统电路图, (第4~6题) (第7~9题) R4 10k ?R5 4.7k R3 4.7k

光电传感器及控制系统

第二章光电传感器控制技术与系统 光电传感器是以光敏器件作为检测元件,将光信号转换为电信号的装置。用这种传感器进行测控时,只需将其它的非电量转换为光信号即可。广泛用于物位、速度、位移、温度、白度、压力,以及一些机械量、几何量的测量与自动控制、电子计算机、智能机器人等,是目前应用最广泛的传感器之一。 光敏器件是利用物质的光电效应,将光量转换为电量的一种变换器件。它的发展迅速,品种繁多,常见的有光敏电阻、光电二级管、光电三级管、光电耦合器、硅光电池和光控晶闸管等。 §1 光敏电阻控制技术与系统 一、光敏电阻 1.光电导效应 半导体材料受光照射时,载流子数目增加,电阻率减少,这种现象称为光电导效应。 当一束光照射到半导体时,如果光的频率足够高,光子的能量hf(h = ×10-34(J·S) E,就能产生出自由电子和“空穴”,为普朗克常数,f为频率)大于半导体材料的禁带宽度 g 使半导体的载流子数目增加,电阻率减小。入射光的强度越大,激发出来的自由电子和空穴越多,半导体的电阻率减小得就越厉害。 如果半导体是掺杂的,因为从杂质上释放一个电子(或空穴)所需的能量比本征半导体价电子所需的能量小,所以较长波长的光也能产生光电导。 具有光电导效应的材料称为光导材料。大多数的半导体和绝缘体都具有光电导效应。但能利用于制作光敏器件的却不多。从目前的光敏电阻来看,可分为三种类型:第一类为可见光光敏电阻,如硫化镉,硒化镉,硫—硒化镉,硫化镉—硫化锰光敏电阻等;第二类为红外光光敏电阻,如硫化铅,硒化铅,锑化铅,砷化铅,碲镉汞,碲化铅等光敏电阻;第三类为紫外光光敏电阻,如硫化铅,硫化锌镉,硫化锗镉,硒碲锑三元素化合物等光敏电阻。

电子控制动力转向系统

项目 电子控制动力转向系统 随着汽车的高速化,对汽车操纵的轻便性及灵活性要求越来越高。现今广泛应用的液压式助力转向系,因存在着结构 复杂、价格高、维修保养困难等缺陷,应用范围受到一定的 影响,故常用于中、重型汽车及高级轿车上,而电子控制动 力转向系可广泛应用于轻型汽车及普通型轿车上,并可提高汽车的操纵灵活性。 本项目知识目标: 1.了解电子控制动力转向系统的基本组成。 2.熟悉电子控制动力转向系统基本的工作原理。 本项目能力目标: 1、熟悉汽车电子动力转向系统的发展现状及趋势。 2、了解电动式电子控制动力转向系统的工作原理。 电动式电子控制动力转向系统 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,在一定程度上增加了驾驶员的劳动强度;电动式电子控制动 力转向系统则是在驾驶员的控制下,借助于电控系统的电动机驱动 力来实现车轮转向。 1、电动式电子控制动力转向系统基本结构组成? 2、电动式电子控制动力转向系统控制原理? 一、 电动式电子控制动力转向系统结构 (一)电动式电子控制动力转向系统的优点 1、电动机、减速机、转向桥和转向齿轮箱可以制成一 个整体,管道、油泵等不需单独占据空间,易于装车。 2、基本上只增加电动机和减速机,没有了液压管道等

部件,使整个系统趋于小型轻量化。 3、油泵仅在必要时用来使电动机运转,故可以节能。 4、因为零件数目少,不需要加油和抽空气,所以在生产线上的装配性好。 虽然动力比不上液压式。该系统已广泛应用于日本日产、三菱、大发、铃木等汽车公司的许多车型。 (二)电动式电子控制转向系统的组成 以大众速腾汽车为例,电控动力转向系统在车上的实际安装位置。 该系统由方向盘、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机V187、转向助力辅助控制单元J500等机构或元件组成。 (三)电动式电子控制转向系统基本的工作原理 上图为基本的控制原理图,在进行原理分析的时候,可以结合下图中的动力转向图进行分析。

电子动力转向系统的研究与设计

摘要 电动助力转向系统(Electric Power Steering System,简称EPS),是汽车工程领域的热门课题之一。本文在研究了电动助力转向系统工作原理的基础上,设计开发了EPS的电子控制单元ECU (Electronic Control Unit)的硬件电路和相应的控制软件框图。 本文详细分析了电动助力转向系统电子控制单元的功能,研究开发了以89c51单片机为微处理器的电子控制单元。控制单元具有实时数据信号采集和系统控制功能,根据采集的数据信号,确定电动机输出的目标电流,利用PWM脉宽调制技术,通过H桥式电路控制电动机的输出电流和转动方向,实现助力转向功能。 在研制了实验用ECU装置后,开发了相应的控制软件。控制软件分为控制策略的实现和数据信号采集与分析两部分。整个软件系统采用了模块化的设计思想。在数据信号采集与控制部分,设计了系统主程序、A/D采集程序、车速信号采集程序和PWM控制程序。 本文所设计的EPS电子控制单元性能稳定,结构合理,与整车匹配性能好,可保证EPS实现良好的转向助力效果。 关键词 电动助力转向电子控制单元单片机控制策略

Abstract Electric Power Steering System (EPS) is one of the focuses research in automotive engineering.This paper is based on the principles of EPS to study the operation, designed and developed the Electronic Control Unit (ECU) and the soft ware diagram of the ECU. The thesis Considers the functions of the electronic control unit of EPS, studied and developed the hardware that adopted 89c51as its microprocessor. The control unit was able to realize real-time data/signal acquisition and system control. The target current of motor output could be determined by the obtained data; and utilizing the Pulse-Width Modulation (PWM) technology, power could be provided to the steering system by controlling the output current and rotation direction through H-bridge circuit. The software program, which was divided into the realization of control strategy and the acquisition&control of data/signal, was developed in modular after thedesign of experimental ECU was completed. And the main program, A/D acquisition program, speed signal acquisition program and PWM control program are developed in the second part. The result showed that the electronic control unitdesigned was with stable performance, appropriate structure and excellent matchingcondition, and the excellent power steering effect could be ensured by EPS. Key words: Electric Power Steering System (EPS) Electronic Control Unit Single-Chip Microprocessor Control Strategy

电动式电子控制动力转向系统

电动式电子控制动力转向系统 引言:液压动力转向系统结构复杂、消耗功率大、易产生泄漏、转向力不易有效控制等。随着电子控制技术在汽车上的广泛应用,出现了电动式电子控制动力转向系统,简称电动式EPS。 1.电动式EPS的组成、原理与特点 1.1 组成:电动式EPS通常由转矩传感器、车速传感器、电子控制单元(ECU)、电动机和电磁离合器等组成。 1.2 工作原理:电动式EPS是利用直流电动机作为助力源,根据车速和转向参数等,由ECU完成助力控制。 当操纵转向盘时,装在转向盘轴上的转矩传感器不断地测出转向轴上的转矩信号,该信号与车速信号同时输入到ECU。ECU根据这些输入信号,确定助力转矩的大小和方向,即选定电动机的电流和转向,调整转向辅助动力的大小。电动机的转矩由电磁离合器通过减速机构减速增扭后,加在汽车的转向机构上,得到一个与汽车工况相适应的转向作用力。 2.电动式EPS主要部件的结构及工作原理 2.1 转矩传感器:转矩传感器的作用是测量转向盘与转向器之间的相对转矩,以作为电动助力的依据之一。 (a) (b) 图1 无触点式转矩传感器的结构及工作原理图 在输出轴的极靴上分别绕有A、B、C、D四个线圈,转向盘处于中间位置(直驶)时,扭力杆的纵向对称面正好处于图示输出轴极靴AC、BD的对称面上。当在U、T两端加上连续的输入脉冲电压信号Ui时由于通过每个极靴的磁通量相等,所以在V、W两端检测到的输出电压信号U0=0。转向时,由于扭力杆和输出轴极靴之间发生相对扭转变形,极靴A、D之间的磁阻增加,B、C之间的磁阻减少,各个极靴的磁通量发生变化,于是在V、W之间就出现了电位差。其电位差与扭力杆的扭转角和输入电压Ui成正比。即将力矩引起的扭力杆角位移转换为电位差的变化。 2.2 电动机。电动式EPS用电动机一般是在永磁式直流电动机的基础上改进而来,以期改善操纵感、降低噪声、减少振动。其最大电流一般为30A,电压为DC 12V,额定转矩为10N·m左右。利用控制电路控制通过电动机的电流方向和大小以实现电动机的正、反转和转矩输出。

电子液压助力转向系统

电子液压助力转向系统 中文名 电子液压助力转向系统 外文名 Electric Power Steering 主要构件 储油罐、助力转向控制单元等 原理 电子控制单元根据车辆 缩写 EPS 目的 低速时驾驶轻便,高速时稳定可靠 目录 1基本介绍 2主要构件 3工作原理 4优点缺点 1基本介绍 EPS电动转向 电动转向(Electric Power Steering)

电子液压助力转向系统 电动转向是用电动机直接提供助力,助力大小由电控单元(ECU)控制的动力转向系统。扭矩传感器与转向轴连接在一起,当转向轴转动时,传感器工作,将信号传给ECU,ECU,根据车速决定电动机的助力效果,以保证汽车在低速时驾驶轻便,高速时稳定可靠。 2主要构件 储油罐、助力转向控制单元、电动泵、转向机、助力转向传感器等,其中助力转向控制单元和电动泵是一个整体结构。 3工作原理 电子液压转向助力系统克服了传统的液压转向助力系统的缺点。它所采用的液压泵不再靠发动机皮带直接驱动,而是采用一个电动泵,它所有的工作的状态都是由电子控制单元根据车辆的行驶速度、转向角度等信号计算出的最理想状态。 电子液压助力转向系统 简单地说,在低速大转向时,电子控制单元驱动电子液压泵以高速运转输出较大功率,使驾驶员打方向省力;汽车在高速行驶时,液压控制单元驱动电子液压泵以较低的速度运转,在不至于影响高速打转向的需要同时,节省一部分发动机功率。是使用较为普遍的助力转向系统。 4优点缺点

现代轿车马力大、速度快,为了操纵的轻便和灵敏,中高档次的轿车转向器都加装了转向动力装置,又称为液压动力转向器。它具有工作无噪声,灵触度高体积小,能够吸收来自不平路面的冲击力,在现代轿车上得到十分广泛的应用。 液压动力转向器的主要部件包括油泵、液压分配阀和助力器。液压分配阀与油泵组合一体,助力器与转向器装在一起,中间用油路连接。发动机通过皮带带动油泵,把油压输出到助力器。助力器壳体内是一个活塞,活塞连接着转向器的齿轮,活塞两端是腔室。 当轿车直线行驶时,活塞两端压力相等,静止不动,油泵空转;当轿车转弯时,液压分配阀将油液通过变化了的通道进入了助力器的一侧,使活塞两端产生压力差,迫使活塞移动到另一侧,带动齿轮转动,“助一臂之力”。这样转动方向盘的操纵力不是直接迫使车轮转向的唯一作用力了,可由助力器辅动车轮转向,减轻了驾驶者的劳动强度,减少了方向盘的转数,特别是减少了停车转向时的操纵力。 现在已经出现了电子控制速度传感型的轿车动力转向器,它除了满足减少操纵力,提高灵触度外,还可以根据车速与行驶条件的不同而产生与之相适应的转向力。在停车时能提供足够的助力,随着车速的逐渐增加助力又可以逐渐减少,当高速行驶时则无助力但保持良好的路感。这种电子式的动力转向机构附有微处理机和电子转速表,电子转速表发出脉冲讯号,微处理机发出相应的指令控制动力转向机构。 轿车动力转向装置是50年代在美国大型轿车上出现的事物,现在已经普及开来了。它的好处正如德国奔驰汽车制造公司所描述的那样:“发动机发动后,您就得到动力转向辅助,尤其在泊车及左右移动车辆时,动力转向装置会令您能非常轻松地控制方向盘。 电动助力转向器 现在,动力转向系统已成为一些轿车的标准设置,全世界约有一半的轿车采用动力转向。随着汽车电子技术的发展,目前一些轿车已经使用电动助力转向器,使汽车的经济性、动力性和机动性都有所提高。 电动助力转向系统的英文缩写叫“EPS”(Electrical Power Steering),它利用电动机产生的动力协助驾车者进行转向。此类系统一般由扭矩传感器、电控单元(ECU)、电机、、机械转向器所组成。 汽车转向时,转矩传感器检测到转向盘的力矩和转动方向,将这些信号输送到电控单元,电控单元根据转向盘的转动力矩、转动方向和车辆速度等数据向电动机控制器发出信号指令,使电动机输出相应大小及方向的转动力矩以产生助动力。当不转向时,电控单元不向电动机控制器发信号指令,电动机不工作。同时,电控单元根据车辆速度信号,通过电液转换器确定输给转向盘的作用力,减少驾车者在高速行驶时方向盘“飘”的感觉。 由于电动助力转向系统只需电力不用液压,与机械式液压动力转向系统相比较省略了许多元件。没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量控制阀、储油

电子控制液压助力转向系统解读

电子控制液压助力转向系统 为了提高汽车的操纵稳定性,可在动力转向系统中采用可变转向力控制机构。车速感应动力转向PS系统,是依靠车速控制所对应的转向力,通过驾驶员的操作,使车辆操纵性获得提高的系统。驾驶员所希望车辆在低速行驶区实现敏捷的运行和轻便的操舵力,而在高速行驶区能获得稳定性好的适当略重的操舵力。其控制方法有机械控制和电子控制两种,目前采用的控制方式见下表: 表一车速感应PS机构 序号名称控制对象 (1 流量控制式PS 流入PS的供给流量 (2 旁通阀控制式PS 动力缸的工作压力 (3 油压反作用控制式PS 反作用机构的工作压力 (4 阀特性控制式PS 控制阀的工作压力(控制压力特性) (5 电磁助力式PS 扭杆的刚性

1.流量控制式它是根据控制阀内产生的压力损失与供给流量平方成比例的关系,使流入PS的供给流量随车速上升而减小,达到既节省能量又可控制转向力 的一种装置。 2.动力缸旁通阀控制式PS它是在PS转向器上设置了连接动力缸两室的旁通阀和油路,伴随着车速的增加,扩大了旁通阀的节流面积,减小了动力缸内的工 作压力而控制转向里的一种装置。 3.油压反作用控制式PS它是在PS控制阀上设置油压反作用机构,由油压反作用阀随车速上升,使流入反作用室的油压增加,提高了反作用机构的刚性(等价弹性模数),进而直接控制转向力的一种装置。 4.阀特性控制式PS阀特性控制式PS,是把阀的特性制成可以变化的,用来 控制转向力的一种装置。 5.电磁助力式PS是电磁助力式PS转向器,它将普通的转阀与一个双向电磁旋转助力器(微动电机)集成在一起,构成PS转向器有机的组成部分。 下面仅对电磁助力式PS转向器的关键部分进行介绍。 电子旋转助力器由静止和旋转两格部分构成。静止部分包括外部磁路(壳体2等)和励磁线圈3,励磁线圈3紧固在转向器壳体2上。旋转部分包括永磁体(图d-zx-35(a))和齿型组件图(d-zx-35(b))。永磁体a由30个磁极构成的永久磁环7和塑料保持架8组成,并通过注塑连接在阀芯轴9上。齿型组件b由一个较大的内齿环5和一个较小的齿轮6组成。齿环5和齿轮6各有15个轮齿,齿轮6套在齿环5的中心部位,二者齿顶相对,但错开半个轮齿,并且齿顶之间留有一定的间隙(见图d-zx-35(d)),齿环5和齿轮6用金属板4固结成一体(齿型磁回路),并固定在阀套1上。永磁体a插入齿型组件b的齿顶间的间隙中,而励磁线圈3位于齿型组件b的下方。图d-zx-35i

电控动力转向系统(EHPS)介绍

电控动力转向系统(EHPS )介绍 汽车转向系统可按转向的能源不同分为机械转向系统和动力转向系统两类。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;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,所以动力转向系统也称为转向动力放大装置。 随着道路条件的不断改善,汽车速度的不断提高,对转向系统操纵的安全性与舒适性提出了更高的要求。动力转向系统由于具有使转向操纵灵活、轻便,设计汽车时对转向器结构形式的选择灵活性大,能吸收路面对前轮产生的冲击等优点,因此已在各国的汽车制造中普遍采用。但是,从易于驾驶和安全性方面考虑,理想的操纵状态是低速时转向始终应当轻快,而在高速时要有适当的手感并且运行平稳,因此,对于传统的液压动力转向器,其固定的放大倍率成为动力转向系统的主要缺点,往往是满足了低速转向轻便的要求便无法满足高速转向时要求的手感,或者满足了高速转向时有良好的手感但低速时又不免转向沉重。 人满意的程度。电子控制动力转向系统(系统(液压式EPS ,又作

子控制动力转向系统(电动式EPS)。EHPS是在传统的液压动力转向系统的基础上增设了控制液体流量的电磁阀、车速传感器和电子控制单元等装置构成的,电子控制单元根据检测到的车速信号,控制电磁阀的开度,使转向动力放大倍率实现连续可调,从而满足高、低速时的转向助力要求。电动式EPS 则是利用直流电动机作为动力源,电子控制单元根据转向参数和车速信号,控制电机输出扭矩。电动机的输出扭矩经由电磁离合器通过减速机构减速增扭后,加在汽车的转向机构上,使之得到一个与工况相适应的转向作用力。 EHPS从控制方式可以分为以下几种类型: 其中,第(1)种和第(2)种类型是EHPS发展初期的控制方式,主要的控制目标都是将系统中的动力泄荷掉一部分以实现高速时减小助力,但这样做的弊病就是浪费了动力,不利于车辆省油,而且,还有急转弯反应迟钝的缺点,需要安装特别装置才能解决,现在已很少采用。第(3)种油压反馈控制式现在使用的比较普遍,其根据车速传感器,控制反力室油压,改变压力油的输入、输出的增益幅度以控制操舵力。操舵力的变化量,按照控制的反馈压力,在油压反馈机构的容量范围内可任意给出,急转弯也没问题,但是其结构复杂,各部分的加工精度要求较高,价格也较高。第(4)种阀特性控制式是近几年开发的类型,是根据车速控制电磁阀,直接改变动力转向控制阀的油压增益(阀灵敏度)以控制油压的新方法。这种控制方式使来自油

电动助力转向系统及其关键技术

电动助力转向系统及其关键技术 摘要: 电动助力转向 (EPS) 系统具有结构简单、节能环保等独特优势得以迅速发展; 介绍了 EPS 的工作原理及分类,分析了 EPS 系统的助力电机、减速机构、传感器、ECU 等关键部件及助力特性、控制理论等关键技术。 关键词: 电动助力转向; 关键部件; 助力特性; 控制技术 汽车转向是通过驾驶者转动转向盘,经过转向系统提供的操纵力以改变车轮角度来实现。助力转向是一种为了减轻驾驶员的操纵力而设有助力机构的转向装置。为方便驾驶员易于操纵转向系,动力转向已经作为汽车的标准装备。 助力转向最初为机械式,然后发展为液压式(HPS) ,随着现代控制技术和电子技术的发展,电动式动力转向系统 (EPS) 作为一种新的助力转向系统 [1] 传感器与转向轴(小齿轮轴) 连接一起,其不断检测作用于转向柱扭杆上的扭矩,当转向轴转动时,传感器把输入轴和输出轴在扭杆作用下产生的相对转动位移变成电信号传给控制装置,控制装置按照已设定的控制程序和控制策略对扭矩传感器以及车速传感器产生的信号进行运算处理,以此确定电机的旋转方向和助力电流的大小,电机经减速机构将助力转矩传递给转向系统,从而完成实时控制助力转向[2]。

迅速发展。相对 于 HPS , EPS 有很多优 势 : ( 1) 在各种行驶工况下提 供最佳的 助力; (2) 只在转向时才提 供助力, 不像 HPS 不转向时 液 压系统的 油泵也运转, 节省燃油损耗; (3) 结构紧凑, 便于安装 和装 配; (4) 取消了液压回路, 减少了对 环境的 污染; (5) 具有自我诊断功能, 便于维修和保养; 另外, EPS 系统性能能够在不改变系统结构的 情况下, 可以通过改变系统的控制策略、编程来实现, 满足不同车型和不同驾驶感觉的 需要 。近些年 , 国 内外汽车企业 第 7 期 ·177· 齿轮齿条式助力 (R-EPS) 等三大 基本类型, 如图 2 所示。 图 2 不同助力转向系统结构图 C-EPS 的 助力单元、控制器和传感器都集中于转向柱处, 系统比较紧凑, 易于在车辆上的 安装 , 更容易替代原有的液压助力转向系统。一 般系统布 置在驾驶室内, 其工作环境很好, 电气元件一 般不需要 防水和隔热 措施, 但有限的 空间 可能会影响碰撞能量的 吸收, 要 求有满足碰撞法 规要 求的 结构。 P-EPS 的 助力单元固定在转向齿轮的 小齿轮轴 上端, 其电动机 和减速机 构相连, 直接驱动小齿轮进行助力。P-EPS 安装 在发动机 仓底部, 靠近排气管, 其材料和结构必须耐热 和防水。此系统的 ECU 可以 分别安装 在车厢和发动机 仓内, 目 前多数 安装 在车厢内, 但会消耗较长的 线束同时 会影响收音机 效果, 如果安装 在发动机 仓内, 要 求有辅助的 隔热装置。 R-EPS 的 减速机 构连同电机 、传感器一 起安装 在转向器与 转向小齿轮位置相对布置的 另一 侧, 另有一套小齿轮, 直接驱动齿条进行助力。根据电机与转向齿条的 位置关系可以 分 为平行 布置式、交叉布 置式、同轴布置式。当电动机与转向齿条平行布置时 , 电机通过皮带减速器和滚珠丝杆两级减速来驱动齿条进行助力; 当电动机与转向齿条交叉布 置时 , 电机 通过锥齿轮和滚 和高 校对 E PS 做了大 量研 究工作, 取得 了一 系列成果。 1 EPS 工作原理及分类 1. 1 EPS 工作原理 EPS 结构框图如图 1 所示, 其工作原理是: 扭矩 图 1 电动助力转向系统 1. 2 EPS 类型 依据电动机布置位置不同, EPS 系统主要可分为转向柱式助力 (C-EPS) ,小齿轮式助力 (P-EPS) ,

电子控制系统的应用和发展前景资料

电子控制系统的应用和发展前景 自20世纪90年代初以来,移动通信领域一场新的技术革命悄然兴起!这就是以软件无线电为特征的新一代通信系统研究与开发"软件无线电[SWR]技术是第三代移动通信系统和军用电台的发展趋势"文章主要介绍了软件无线电的概念、软件无线电的关键技术、软件无线电的应用和软件无线电的发展趋势。 一、软件无线电的概念 软件无线电的基本概念是把硬件作为无线通信的基本平台,而把尽可能多的无线通信及个人通信功能用软件实现。软件无线电技术是近年来提出的一种实现无线通信的新的体系结构,他具有很强的灵活性与开放性的特点,由于软件无线电具有现有无线通信体制所不具备的许多优点,因此他有着广泛的应用前景在军用方面。软件无线电技术可实现各种军用电台的互连互通,软件无线电系统可接入各种军用移动通信网"在民用方面,多频段多模式移动电话通用手机’多频段多模式移动电话通用基站’无线局域网及通用网关等都是软件无线电的应用领域&软件无线电的各种通信功能用软件来实现,这样无线通信新系统’新产品的开发将逐步转到软件上来,而无线通信的产品价值将越来越多地体现在软件上,这是无线通信领域从固定到移动’从模拟到数字之后的第三次革命,必将形成和计算机及程控交换相当的巨大产业。 (一)软件无线电的关键思想软件无线电的关键思想在于:构造

一个标准化、模块化的通用硬件平台将各功能用软件来实现,并使宽带.A/D和D/A转化器尽可能地靠近天线。这种由A/D DSP和D/A”硬件平台和各种功能软件模块组成的无线通信系统,通过软件改变硬件配置结构方式实现不同的通信功能,所以具有高度的灵活性’开放性的特点。 三、软件无线电电子控制系统的应用 无线电电子控制系统在工业自动化领域有着非常广泛的应用,比如控制远端电机的启动和停止、远端指示灯的开关和控制一些电器设备的运行与终止等等,这类应用实际上都是利用信道来传输开关量信号。无线电电子控制系统就是利用无线电传送控制信号,对物体或各种过程进行远距离的控制。如通过无线电传送控制信号,操纵模型飞机作出各种动作,控制导弹飞向目标,控制人造飞船进行轨道等。通常也以为核心,传感器辅助实现发射接收。一个运用计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术来实现环境感知、它在军事、民用和科学研究等方面已获得了应用。 随着科学技术的发展,无线电新技术,新业务,新设备广泛地应用于民用航空的各个领域,在保障民航飞行安全加速空中流量改善航空服务,促进航空发展中发挥着越来越重要的基础保障和技术支撑作用.航空运输是一种快速但同时对安全性要求最高的交通运输方式,也是一个复杂的系统工程.每一架班机从起飞到降落.都需要飞行机组与管制人员的协调配合需要无线电通信导航监视和气象设备的安全保障.

方向盘下的玄机:助力转向系统解读

方向盘下的玄机(一):助力转向系统解读 [汽车之家技术] 汽车已经成为我们生活中不可或缺的部分,方向盘+换挡杆+踏板的组合似乎已经成为天经地义的汽车控制方式,但是它们各自的作用机理却鲜有人明了。就以我们手中的方向盘为例,广大车友对于常见的各类转向系统概念仍旧模糊,比如“电动助力和液压助力的差别”,“可变助力是怎么回事”等等问题都是大家所好奇的,下面,我们就要为大家系统的介绍各类常见的转向系统,为大家解答这些问题,并与大家一起讨论各种转向系统的玄机和奥秘。 由于篇幅较长,所以我们本文介绍的是我们现在最常见的助力转向系统,解读“助力从何而来”并介绍助力转向系统的分类。 助力转向,顾名思义,就是通过增加外力来抵抗转向阻力,让驾驶者只需更少的力就能够完成转向,也称动力转向,英文为power steering,最初是为了让一些自重较重的大型车辆能够更轻松的操作,但是现在已经非常普及,它让驾驶变得更加简单和轻松,并且让车辆反应更加敏捷,一定程度上提高了安全性。助力转向按照助力的来源不同,可以分为两大类---液压助力和电动助力。

● 机械液压助力 液压动力转向的由来最早要追溯到1902年的2月,英国的Frederick W. Lanchester发明了“cause the steering mechanism to be actuated by hydraulic power”即液力驱动转向机构。之后类似的发明分别有美国和加拿大的发明家相继注册专利。而在汽车生产厂商中,克莱斯勒率先实现了液压助力转向系统的商业化生产,将其命名为Hydraguide油压转向系统,并于1951年将其搭载在克莱斯勒的第六代Imperial(译为帝王)车型上。随着技术的发展,出现了以电子泵代替机械泵的电子液压助力转向系统,所以目前液压助力的主要分为机械式液压助力和电子液压助力两类,另外,在机械式液压助力的基础上还派生出了电子伺服的液压助力转向系统。 我们来看机械式液压助力转向的主要原理,它是基于机械式的齿轮齿条转向机构而来,增加了一整套液力系统,包括储液罐、液压助力泵、与转向柱相连的机械阀、转向机构上的液压缸和能够推动转向拉杆的活塞等等。

电子控制燃油喷射系统的组成及工作原理

电子控制燃油喷射系统的组成及工作原理 一、电子控制燃油喷射系统的控制内容及功能 1、电子控制燃油喷射(EFI) 电子控制燃油喷射主要包括喷油量、喷射定时、燃油停供及燃油泵的控制。 1)喷油量控制 ECU将发动机转速和负荷信号作为主控信号,确定基本喷油量(喷油电磁阀开启的时间长短),并根据其它有关输入信号加以修正,最后确定总喷油量。 2)喷油定时控制 在电控间歇喷射系统中,当采用与发动机转动同步的顺序独立喷射方式时,ECU不仅要控制喷油量,还要根据发动机各缸的发火顺序,将喷射时间控制在一个最佳时刻。 3)减速断油及限速断油控制 a. 减速断油控制 汽车行驶中,驾驶员快收油门踏板时,ECU将会切断燃油喷射控制电路,停止喷油,以降低减速时HC及CO的排放量。当发动机转速降至一定的特定转速时,又恢复供油。 b. 限速断油控制 发动机加速时,发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速,ECU将会在临界转速时切断燃油喷射控制电路,停止喷油,防止超速。 4)燃油泵控制 当点火开关打开后,ECU将控制汽油泵工作2—3秒,以建立必须的油压。此时若不启动发动机,ECU将切断汽油泵控制电路,汽油泵停止工作。在发动机启动过程和运转过程中,ECU控制汽油泵保持正常运转。 2、电控点火装置(ESA) 点火装置的控制主要包括点火提前角、通电时间和爆震控制等方面。 1)点火提前角控制 ECU中首先存储发动机在各种工况及运行条件下最理想的提火提前角。发动机运转时,ECU 根据发动机转速和负荷信号,确定基本点火提前角,并根据其它有关信号进行修正,最后确定点火提前角,并向电子点火控制器输出信号,以控制点火系的工作。

汽车电子控制系统复习题及答案

汽车电子控制技术复习资料 第一章 1、发动机上的应用主要表现在(电控燃油喷射系统)、(电控点火系统)和其他辅助控制系统。 2、在电控燃油喷射EFI 系统中(喷油量)控制是最基本也是最重要的控制内容。 3、电控点火系统ESA 最基本的功能是(点火提前角控制)。 4、防抱死制动系统利用电子电路自动控制(车轮制动力),防止车辆(侧滑)和(甩尾),减少车祸。 5、所谓驱动轮滑转是指汽车在起步时(驱动轮)不停地转动,但汽车却(原地不动)或者在加速时汽车车速不能随驱动轮转速的提高而提高。 6、(弹簧)刚度和(减振器阻尼)特性参数可调的悬架为主动悬架。简答题 1、汽车发动机电子控制系统的辅助控制系统有哪些? 答:(1)怠速控制系统(ISC)(2)排放控制系统(3)进气控制系统(4)增压控制系统,(5)失效保 护系统(6)应急备用系统(7)自诊断与报警系统 第二章 1、电子控制系统主要组成可分为传感器,控制器,执行器三大部分。 2、曲轴位置传感器一般有磁感应式、霍尔式和光电式三种类型。 3、爆震传感器按照振动频率的检测方式可以分为压电式和磁电式两种。 4、节气门位置传感器按总体结构分为触点开关式、可变电阻式、触点与可变电阻组合式。按节气门位置传感器输出信号的类型可分为线性式和开关式两类。 5、氧化钛式传感器也安装在温度较高的(排气管)上。同时采用了直接加热方式使传感元件温度迅速达到工作温度(600C)。 6、检测发动机工况的传感器有曲轴位置传感器、进气温度传感器、水温传感器、节气门位置传感器、车速传感器、氧传感器、爆震传感器等。 7、根据测量原理不同,空气流量计有翼片式、涡旋式、热丝式及热膜式几种类型。 8、旧油泵不能干试,在通电试验时,一旦电刷与(换向器)接触不良,就会产生火花引燃泵壳内汽油而引起爆炸。 9、凸轮轴位置传感器的功用是采集配气凸轮轴的位置信号,从而进行(喷油时刻)、(点火提前角和喷油正时控制)和爆震控制。 10、油压调节器安装在燃油分配管的一端,用于调节供油系统的燃油压力,使系统油压与(进气歧管压力)之差保持恒定。 11、怠速控制阀ISCV的功用是通过调节发动机怠速时的(怠速阀开度)调整怠速转速。 思考题 1、缺少哪些传感器信号时,电控发动机将不能启动?为什么?答:缺少曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器和水温传感器的信号时电控发动机将不能启动。因为,曲轴位置传感器是检测发动机的曲轴转角和转速信号,凸轮轴位置传感器检测活塞上止点位置信号,水温传感器检测发动机冷却水温信号。这三个信号作为确定汽车喷油量的主要信息输入电控单元,由ECU计算基本喷油量。 简答题 1、简述电磁式、霍尔式曲轴位置传感器的组成及工作原理。答:电磁式曲轴位置传感器由永久磁铁、叶轮、电磁线圈等组成。其工作原理是:当信号转子旋转时,磁路中的气隙将周期性的发生变化,磁路的磁阻和穿过信号线圈磁头的磁通量随之发生周期性变化。根据电磁感应原理,传感线圈会感应产生交边电动势,从而产生交变电压信号。 霍尔式曲轴位置传感器由触发叶轮,霍尔集成电路、导磁钢片与永久磁铁等组成。其工作原理是:当隔板进入气隙时,霍尔元件不产生电压,传感器输出高电平(5V)信号;当隔板离开气隙时,霍尔元件产 生电压,传感器输出低电平信号(0.1V)。发动机曲轴没转两转(720。)霍尔传感器信号转子就转一圈。(360°),对应产生一个低电平信号和一个高电平信号,其中低电平信号对应于 1 缸压缩上止点前一定角度。控制单元识别出 1 缸压缩上止点位置后,便可进行顺序喷油控制和各缸点火时刻控制。 2、简述燃油压力调节器的工作原理。 答:供油系统的燃油从油压调节器进油口进入调节器油腔,燃油压力作用与阀体相连的膜片上。当燃油压力

电子控制转向系统的结构与工作原理

电子控制转向系统的结构与工作原理 摘要: 为了使汽车在低速行驶时能轻松的操作方向盘,使方向改变,提高使用性能。现在汽车都装有电子控制转向系统。因此,对其电子控制转向系统的结构以及工作原理变得至关重要。文章对其结构和工作原理作了论述。 关键词: 结构,工作原理 。 前言: 随着人们的生活水平提高和汽车工业的不断发展,人们对汽车的操作稳定和舒适性的要求越来越高。电子控制转向系统的诞生使得在驾驶时更加稳定和舒适,得到了广大群众的好评。随它在汽车上的广泛应用,也为汽车修理行业带来了无限商机。本文从结构和工作原理入手作了详细地介绍。 正文: 1. 电子控制转向系统 1.1 概述 1.2 电子控制转向系统的结构与工作原理 1.1 概述 汽车转向系同可按转向的能源不同分为机械转向系统和动力转向系统两类。机械转向系统是依靠驾驶员操作转向盘的转向力来实现车轮转向;动力转向系统则是在驾驶员元的控制下,借助于汽车发动机产生的液体压力或电机驱动力来实现车转向。所以动力转向系统也称为转向动力放大器装置。但是,具有固定放大倍率的动力转向系统的缺点是:如果所设计的固定放大倍率的动力转向系统是为了减小汽车在停车或低速行驶时状态下转动转向盘的力,则当汽车在高速行驶时,这一固定放大倍率的动力转向系统会使转动转向盘的力显得太小,不利于对高速行驶的汽车进行方向控制;反之,如果所设计的固定方的倍率的动力转向系统是为了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,转动方向盘就会显得非常吃力。电子控制技术在汽车动力转向系统的应用,使汽车驾驶性能达到令人满意的程度。电子控制动力转向系统在低速行驶时刻是转向轻便,灵活;当汽车在高速区域行驶时,又能保证提供最优的放大倍率和稳定的转向手感,从而提高了高速行驶的稳定性。 液压动力转向系统,存在制造工艺复杂,易漏油,对密封要求严格,维修保养困难等缺点。同时随着人们对轿车的经济性,环保,主动安全新的日益重视,以及低排放汽车(LEV),混合动力汽车(HEV),燃料电池汽车(FCEV)电动汽车(EV)四大“EV”的长足发展,电子控制技术在汽车上得到广泛应用。转向系统中愈来愈多的采用电子器件和电控技术,相应

电动助力转向系统介绍

电动助力转向系统 1、功能原理 汽车电动助力转向(EPS)系统是在机械式转向系统的基础上加装电动机驱动单元构成的。其主要的是提供助力、改善汽车转向性能、协助驾驶员完成转向操作。 2、组成具体组成原理详细 EPS系统由扭矩传感器、车速传感器、电自控制单元(ECU)、助力电动机及减速机构等。○1扭矩传感器,又称转向传感器,其作用是测定方向盘与转向器之间的相对扭矩,并转化为电信号传递给ECU。 ○2电动机,其功能是根据ECU的相关指令,输出适宜的转向助力矩,是EPS系统的动力源。○3减速机构,接收电动机的转矩,经减速增矩后传递给转向轴、小齿轮或齿条。 ○4ECU,是EPS系统的控制中心,根据扭矩传感器和车速传感器的信号进行逻辑分析与计算并发出指令,控制电动机和离合器。 3、基本工作过程 汽车转向时,扭矩传感器和车速传感器将检测到的扭矩、方向信号及车速信号传递给ECU,ECU根据扭矩传感器的信号和车速传感器的信号确定电动机扭矩的大小和方向,电动机再通过离合器、减速机构等把此扭矩传递给扭杆,最终起到为驾驶员提供转向助力的效果,使汽车转向更轻便。车速越低转向助力越大,车速越高转向助力越小。当车速大于一定值时,取消助力,将直流电动机反接制动,目的是在汽车高速行驶时增加操作方向盘的手感,保证行驶安全。 4、EPS系统的控制方式 ○1助力控制: 助力控制是EPS的基本控制模式,包括汽车原地转向助力控制和动态转向助力 控制两个方面。 ○2回正控制: 回正控制的目的是使方向盘能够更快、更准地回到中位,避免方向盘产生不必要的抖动。 ○3阻尼控制: 阻尼控制是为了提高汽车高速行驶时的转向稳定性的一种控制模式。 5、EPS的优点 ○1降低了燃油消耗 液压动力转向系统需要发动机带动液压油泵,使液压油不停地流动,浪费了部分能量。相反电动助力转向系统(EPS)仅在需要转向操作时才需要电机提供的能量,该能量可以来自蓄电池,也可来自发动机。 ○2增强了转向跟随性 在电动助力转向系统中,电动助力机与助力机构直接相连可以使其能量直接用于车轮的转向。○3改善了转向回正特性 当驾驶员使转向盘转动一角度后松开时,该系统能够自动调整使车轮回到正中。而在传统的液压控制系统中,要改善这种特性必须改造底盘的机械结构,实现起来有一定困难。 ○4提高了操纵稳定性 ○5提供可变的转向助力 电动助力转向系统的转向力来自于电机。通过软件编程和硬件控制,可得到覆盖整个车速的可变转向力。可变转向力的大小取决于转向力矩和车速。 ○6采用"绿色能源",适应现代汽车的要求 电动助力转向系统应用"最干净"的电力作为能源,完全取缔了液压装置,不存在液压助力转向系统中液态油的泄漏问题,可以说该系统顺应了"绿色化"的时代趋势。

相关文档
最新文档