電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介

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1、技術(shù)報(bào)告記錄編制組長(zhǎng)系長(zhǎng)課長(zhǎng)副主任主任報(bào)告名稱：電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介報(bào)告類型：■產(chǎn)品設(shè)計(jì)■工藝過(guò)程□產(chǎn)品質(zhì)量■試驗(yàn)評(píng)價(jià)□成本分析□管理改進(jìn)□其他[摘要]:本文主要針對(duì)EPS轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的必要性、常用類型、重要參數(shù)分析、開(kāi)發(fā)基本流程和異響問(wèn)題的對(duì)策方法等方面進(jìn)行了簡(jiǎn)要的闡述；為EPS電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)提供一些借鑒，給轉(zhuǎn)向異響的對(duì)策等提供一些解決的方向。正文本文從六個(gè)方面介紹電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，主要針對(duì)EPS轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的必要性、常用類型、重要參數(shù)分析、開(kāi)發(fā)基本流程和異響問(wèn)題的對(duì)策方法等方面進(jìn)行了簡(jiǎn)要的闡述：一、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系簡(jiǎn)介1、輔助動(dòng)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(shí)需要較大的力、人沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)構(gòu)。2、輔助動(dòng)力轉(zhuǎn)向的目的增加輔助動(dòng)力轉(zhuǎn)向的目的是減輕操舵力和提高駕駛時(shí)的操穩(wěn)性（穩(wěn)定性、操控性）；二、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的分類1、類型①液壓式(HPS)Y1W②電動(dòng)液壓式(EHPS)③電動(dòng)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(wú)2、EPS型式管柱輔助小齒輪輔助齒條輔助三、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系關(guān)重分析1、EPS系統(tǒng)簡(jiǎn)圖2、扭矩傳感器扭矩傳感器是通過(guò)扭力桿扭轉(zhuǎn)后使兩個(gè)分相器單元產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)角度。

3、3、控制器邏輯（ECU）駕駛員操作方向盤時(shí)，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(hào)T，并與車速信號(hào)V，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)W，點(diǎn)火信號(hào)G送入到控制器ECU進(jìn)行綜合、分析、判斷和運(yùn)算后，輸出電流信號(hào)控制助力電機(jī)。助力電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速主要點(diǎn)火信號(hào)助力正控控制。項(xiàng)目基本控制慣性補(bǔ)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(jī)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(jī)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(jì)算得到所需輸出電流控制馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)駕駛員開(kāi)始操作方向盤時(shí)改善馬達(dá)的啟動(dòng)效果（啟動(dòng)力矩）當(dāng)方向盤從極限位置向回轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，EPS提供復(fù)位助力控制當(dāng)車輛高速過(guò)彎時(shí)調(diào)節(jié)助力輸出，以防止車身出現(xiàn)較大搖擺對(duì)EPSECU的電壓進(jìn)行增壓，當(dāng)駕駛員未對(duì)方向盤進(jìn)行任何操作時(shí)或車輛保持直線行駛時(shí)該電壓保持在0伏。當(dāng)駕駛員對(duì)方向盤進(jìn)行操作時(shí)根據(jù)負(fù)載大小以27~34伏的電壓對(duì)輸出助力進(jìn)行可變控制系統(tǒng)過(guò)熱保護(hù)根據(jù)電流大小及其作用時(shí)間估計(jì)馬達(dá)溫度。如果溫度超出規(guī)定范圍系統(tǒng)控制將對(duì)輸出電流進(jìn)行限制，以防止馬達(dá)過(guò)熱4、減速機(jī)構(gòu)4.1減速機(jī)構(gòu)處是最易發(fā)生異響的部位，對(duì)配合間隙

5、有較高要求。4.2磨損補(bǔ)償渦輪蝸桿傳動(dòng)而產(chǎn)生的磨損間隙可以通過(guò)下面的方式進(jìn)行補(bǔ)償：四、EPS開(kāi)發(fā)流程（轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向器）1、開(kāi)發(fā)過(guò)程開(kāi)發(fā)初期主要確認(rèn)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(jì)輸入轉(zhuǎn)向柱的設(shè)計(jì)輸入主要包括：電機(jī)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(zhǎng)度、安裝尺寸、減速比、方向盤接口尺寸、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)鎖口等參數(shù)；轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)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(dòng)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(dòng)機(jī)、變速器的搭載位置，以及駕

6、駛室內(nèi)的設(shè)計(jì)布局圖進(jìn)行確定。3.2轉(zhuǎn)向器其空間位置需根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、車輪中心以及轉(zhuǎn)向節(jié)的安裝硬點(diǎn)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(jī)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(dòng)效率特性、角傳動(dòng)比變化特性等對(duì)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(jī)械結(jié)構(gòu)＋助力機(jī)構(gòu)組成；國(guó)內(nèi)電機(jī)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(jiǎn)單、緊湊，占用空間小，制造容易、傳動(dòng)效率高達(dá)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(gè)方面，詳述如下：6、試驗(yàn)要求正入力逆入力載荷從小齒輪軸入力，計(jì)算齒條軸從車輪端入力，計(jì)算齒條軸力力靜強(qiáng)度正入力強(qiáng)度試驗(yàn)(QCG403)落錘沖擊試驗(yàn)(QCG405)轉(zhuǎn)向連接座強(qiáng)度試驗(yàn)(QC拉桿球頭座強(qiáng)度試驗(yàn)(QC1402)G406)耐久強(qiáng)度正轉(zhuǎn)泥水試驗(yàn)(QCG404)逆輸入耐久試驗(yàn)(QCG407)安裝部耐久試驗(yàn)(QC1406)7、強(qiáng)度校核項(xiàng)目?jī)?nèi)容（YL1）1方向盤入