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《電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開發(fā)簡介》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、技術(shù)報告記錄編制組長系長課長副主任主任報告名稱:電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開發(fā)簡介報告類型:■產(chǎn)品設(shè)計■工藝過程□產(chǎn)品質(zhì)量■試驗評價□成本分析□管理改進□其他[摘要]:本文主要針對EPS轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的必要性、常用類型、重要參數(shù)分析、開發(fā)基本流程和異響問題的對策方法等方面進行了簡要的闡述;為EPS電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的開發(fā)提供一些借鑒,給轉(zhuǎn)向異響的對策等提供一些解決的方向。正文本文從六個方面介紹電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的相關(guān)知識,主要針對EPS轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的必要性、常用類型、重要參數(shù)分析、開發(fā)基本流程和異響問題的對策方法等方面進行了簡要的闡述:一、動力轉(zhuǎn)向系簡介1、輔助動力轉(zhuǎn)向的必要性使用大而寬的輪胎以及前軸
2、載荷(整車載荷)增加、轉(zhuǎn)向時需要較大的力、人沒有轉(zhuǎn)動的力,所以為了改善駕駛?cè)说牟倏匦?,很有必要增加輔助轉(zhuǎn)向機構(gòu)。2、輔助動力轉(zhuǎn)向的目的增加輔助動力轉(zhuǎn)向的目的是減輕操舵力和提高駕駛時的操穩(wěn)性(穩(wěn)定性、操控性);二、動力轉(zhuǎn)向系的分類1、類型①液壓式(HPS)Y1W②電動液壓式(EHPS)③電動式(EPS):管柱式(C-EPS):YC5、YL1、YAE、YFE小齒輪輸入軸式(P-EPS):YN5、YY5齒條助力式(R-EPS):無2、EPS型式管柱輔助小齒輪輔助齒條輔助三、動力轉(zhuǎn)向系關(guān)重分析1、EPS系統(tǒng)簡圖2、扭矩傳感器扭矩傳感器是通過扭力桿扭轉(zhuǎn)后使兩個分相器單元產(chǎn)生一個相對角度。
3、3、控制器邏輯(ECU)駕駛員操作方向盤時,連接方向盤的扭桿產(chǎn)生形變,其形變角度與方向盤的轉(zhuǎn)矩成正比,轉(zhuǎn)矩傳感器將扭桿形變的角度轉(zhuǎn)化為線性的電壓輸出信號T,并與車速信號V,發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號W,點火信號G送入到控制器ECU進行綜合、分析、判斷和運算后,輸出電流信號控制助力電機。助力電機通過傳動機構(gòu)產(chǎn)生助力轉(zhuǎn)矩,該助力扭矩施加到轉(zhuǎn)向軸上,從而輔助駕駛員完成轉(zhuǎn)向操作。轉(zhuǎn)矩傳感器車速傳感器ECU發(fā)動機轉(zhuǎn)速主要點火信號助力正控控制。項目基本控制慣性補償控制轉(zhuǎn)向復(fù)位控制衰減控制增壓控制T轉(zhuǎn)目標(biāo)電流向V電機減速器車控制算法軸速總成增助大MCU控制策略W力括:G控制軟件模塊包控制、回I電機反饋
4、電流制和阻尼功能根據(jù)轉(zhuǎn)向力矩值及車速大小計算得到所需輸出電流控制馬達運轉(zhuǎn)當(dāng)駕駛員開始操作方向盤時改善馬達的啟動效果(啟動力矩)當(dāng)方向盤從極限位置向回轉(zhuǎn)動時,EPS提供復(fù)位助力控制當(dāng)車輛高速過彎時調(diào)節(jié)助力輸出,以防止車身出現(xiàn)較大搖擺對EPSECU的電壓進行增壓,當(dāng)駕駛員未對方向盤進行任何操作時或車輛保持直線行駛時該電壓保持在0伏。當(dāng)駕駛員對方向盤進行操作時根據(jù)負載大小以27~34伏的電壓對輸出助力進行可變控制系統(tǒng)過熱保護根據(jù)電流大小及其作用時間估計馬達溫度。如果溫度超出規(guī)定范圍系統(tǒng)控制將對輸出電流進行限制,以防止馬達過熱4、減速機構(gòu)4.1減速機構(gòu)處是最易發(fā)生異響的部位,對配合間隙
5、有較高要求。4.2磨損補償渦輪蝸桿傳動而產(chǎn)生的磨損間隙可以通過下面的方式進行補償:四、EPS開發(fā)流程(轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向器)1、開發(fā)過程開發(fā)初期主要確認的參數(shù)有:整車質(zhì)量,前軸載荷,輪胎規(guī)格,轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角,最小轉(zhuǎn)彎半徑,軸距和輪距等;基本流程如下:2、設(shè)計輸入轉(zhuǎn)向柱的設(shè)計輸入主要包括:電機類型、蓄電池電壓、額定電流、傾角調(diào)節(jié)功能及角度、潰縮行程、管柱長度、安裝尺寸、減速比、方向盤接口尺寸、點火開關(guān)鎖口等參數(shù);轉(zhuǎn)向器的設(shè)計輸入主要包括:齒條最大推力、內(nèi)外球頭中心距、齒條行程、線傳動比、齒條直徑和安裝尺寸等參數(shù)。3、空間布置3.1轉(zhuǎn)向柱轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的空間布置根據(jù)發(fā)動機、變速器的搭載位置,以及駕
6、駛室內(nèi)的設(shè)計布局圖進行確定。3.2轉(zhuǎn)向器其空間位置需根據(jù)發(fā)動機、變速器、車輪中心以及轉(zhuǎn)向節(jié)的安裝硬點確定,并依據(jù)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角大小,確定其轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)的幾何參數(shù)。4、類型選擇4.1EPS轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的選擇主要根據(jù)汽車類型、前軸載荷、輪胎規(guī)格和使用條件等決定,并要考慮其傳動效率特性、角傳動比變化特性等對使用條件的適應(yīng)性,以及轉(zhuǎn)向的其他性能、壽命、制造工藝等。4.2C-EPS轉(zhuǎn)向柱結(jié)構(gòu)型式是由轉(zhuǎn)向柱機械結(jié)構(gòu)+助力機構(gòu)組成;國內(nèi)電機技術(shù)的成熟,C-EPS是各汽車行業(yè)主要的選擇方向。4.3轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)型式有多種,主要包括齒輪齒條式、循環(huán)球式、球面蝸桿滾輪式、蝸桿指銷式等。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器其結(jié)構(gòu)
7、簡單、緊湊,占用空間小,制造容易、傳動效率高達90%、間隙可調(diào)整而被廣泛采用。5、關(guān)鍵要素EPS系統(tǒng)關(guān)鍵的要素主要從硬件和軟件兩個方面,詳述如下:6、試驗要求正入力逆入力載荷從小齒輪軸入力,計算齒條軸從車輪端入力,計算齒條軸力力靜強度正入力強度試驗(QCG403)落錘沖擊試驗(QCG405)轉(zhuǎn)向連接座強度試驗(QC拉桿球頭座強度試驗(QC1402)G406)耐久強度正轉(zhuǎn)泥水試驗(QCG404)逆輸入耐久試驗(QCG407)安裝部耐久試驗(QC1406)7、強度校核項目內(nèi)容(YL1)1方向盤入