汽车EPS系统精解课件

PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT汽车汽车EPS系统精解系统精解2024/7/5汽车EPS系统精解汽车EPS系统精解2023/7/30汽车EPS系统精解1PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT1 转向系的功能转向系的功能 转向系的功用是转向系的功用是保证汽车按照驾驶员的意志进行转向行保证汽车按照驾驶员的意志进行转向行驶驶或或保持稳定的直线行驶保持稳定的直线行驶。汽车顺利并轻便转向，需要解决两个基本问题。汽车顺利并轻便转向，需要解决两个基本问题。一是一是汽车转向时，所有车轮需要绕着一个转向中心转动；汽车转向时，所有车轮需要绕着一个转向中心转动；二是二是必须通过某种方式增大驾驶员操纵转向盘的手力，形成足够的作必须通过某种方式增大驾驶员操纵转向盘的手力，形成足够的作用力使转向车轮偏转一定的角度，实现汽车转向。用力使转向车轮偏转一定的角度，实现汽车转向。汽车EPS系统精解1转向系的功能转向系的功用是保证汽车按照驾驶员2PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPTSteering wheelSteering columnPitman armSteering gearDrag linkSteering armSteering knuckleTrack armTrack rod1 转向系的组成转向系的组成增大操纵转向增大操纵转向盘的手力盘的手力汽车EPS系统精解SteeringwheelSteeringcolumnP3PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT汽车EPS系统精解汽车EPS系统精解4PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPTPinion小齿小齿轮轮 rack 齿条齿条 angle of the inner wheel内轮内轮转角转角转向节臂转向节臂Steering armTie rod横横拉杆拉杆？转向转向“轻便轻便”与与“灵活灵活”汽车EPS系统精解Pinion小齿轮rackangleoft5PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT机械转向器机械转向器转向摇臂转向摇臂转向拉杆转向拉杆转向节转向节梯形臂梯形臂转向横拉杆转向横拉杆转向油罐转向油罐转向油泵转向油泵转向控制阀转向控制阀转向动力缸转向动力缸Power steering system液压动力转向系统液压动力转向系统 汽车EPS系统精解机械转向器转向摇臂转向拉杆转向节梯形臂转向横拉杆转向油罐转向6PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT动力转向器动力转向器l.l.转向操纵机构转向操纵机构2.2.转向控制阀转向控制阀 3.3.机械转向器与转向动力缸总成机械转向器与转向动力缸总成 4.4.转向传动结构转向传动结构 5.5.转向油罐转向油罐 6.6.转向油泵转向油泵 R.R.转向动力缸右腔转向动力缸右腔L.L.转向动力缸左腔转向动力缸左腔 高速行驶过程中产生的高速行驶过程中产生的 转向盘转向盘“发飘发飘”汽车EPS系统精解动力转向器l.转向操纵机构高速行驶过程中产生的汽车EPS系统7PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT 电控液压动力转向系统电控液压动力转向系统 (速度敏感型速度敏感型)汽车EPS系统精解电控液压动力转向系统汽车EPS系统精解8PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT1）何为电动转向）何为电动转向2）电动转向器基本构成与基本原理电动转向器基本构成与基本原理3 3）电动转向与液压转向的比较）电动转向与液压转向的比较4 4）电动转向器的分向器的分类5 5）电动转向的基本原理）电动转向的基本原理2 电动转向的基本概念与基本原理电动转向的基本概念与基本原理汽车EPS系统精解1）何为电动转向2电动转向的基本概念与基本原理汽车EPS9PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT1）何为电动转向电动转向是一种简称电动转向是一种简称，它有别于电动液压转，它有别于电动液压转向。前者指的是一种纯电机助力转向装置，向。前者指的是一种纯电机助力转向装置，后者指的是一种电控液压助力转向装置。后者指的是一种电控液压助力转向装置。一般讲电动转向助力装置包含电动转向器的一般讲电动转向助力装置包含电动转向器的机械部分、控制器、电机和传感器机械部分、控制器、电机和传感器等。其相等。其相对关系可以不同。对关系可以不同。汽车EPS系统精解1）何为电动转向电动转向是一种简称，它有别于电动液压转向。10PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT2）电动转向器基本构成与基本原理电动转向器基本构成与基本原理控制器（控制器（ECUECU）扭矩（角度）传感器扭矩（角度）传感器直流电机（带或不带电磁离合器）直流电机（带或不带电磁离合器）减速装置减速装置 机械转向器部分机械转向器部分EPSEPS显示灯显示灯线束及接插件线束及接插件转向传动轴转向传动轴汽车EPS系统精解2）电动转向器基本构成与基本原理汽车EPS系统精解11PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT2）电动转向器基本构成与基本原理电动转向器基本构成与基本原理电动转向器电动转向器提供助力的装置。提供助力的装置。助力的大小助力的大小由控制器（由控制器（ECU）通过输出电流对电机进行控制，通过输出电流对电机进行控制，提供最理想的电流。提供最理想的电流。ECU采集的信号采集的信号来自扭矩传感来自扭矩传感器、车速传感器和发动机的信器、车速传感器和发动机的信号。号。转向力的扭矩大小与扭杆的扭转向力的扭矩大小与扭杆的扭转角度成正比；车速传感器安转角度成正比；车速传感器安装在轿车变速器上，也可以直装在轿车变速器上，也可以直接从电子仪表盘上取得，反映接从电子仪表盘上取得，反映的是变化的汽车行驶速度。发的是变化的汽车行驶速度。发动机信号取自发动机点火线圈。动机信号取自发动机点火线圈。汽车EPS系统精解2）电动转向器基本构成与基本原理电动转向器提供助力的12PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT3）电动转向与液压转向的比较1 能能耗耗降降低低。电电动动助助力力转转向向系系统统无无液液压压装装置置，是是“按按需需型型”系系统统，既既只只有有转转向向时时系系统统才才工工作作，消消耗耗较较少少的的能能量量。在在各各种种行行驶驶工工况况下下均均可可节节省省发发动动机机能能源源35%左右左右。2 轻轻量量化化显显著著。液液压压动动力力系系统统因因有有液液压压缸缸、油油泵泵、转转阀阀、液液压压管管道道等等部部件件，使使系系统统结结构构复复杂杂，零零件件数数目目多多，占占用用空空间间大大，布布置置不不方方便便。电电动动助助力力转转向向系系统统则则表表现现出出了了明明显显的的优优势势，系系统统结结构构紧紧凑凑，重重量量减减轻轻，无无油油渗渗漏漏问问题题，系系统统易于布置等。易于布置等。3 优优化化助助力力控控制制特特性性。液液压压助助力力的的增增减减有有一一定定的的滞滞后后性性，反反应应敏敏感感性性较较差差，随随动动性性不不够够。电电动动助助力力转转向向系系统统由由于于采采用用电电子子控控制制，可可以以使使转转向向系系统统的的转转向向性能得到优化，增强随动性。性能得到优化，增强随动性。4 系系统统安安全全保保护护。当当电电动动助助力力转转向向系系统统出出现现故故障障时时，即即切切断断电电动动机机与与助助力力齿齿轮机构的动力传送，迅速转入人工轮机构的动力传送，迅速转入人工机械转向状态。机械转向状态。5 精精确确助助力力转转向向。就就是是在在汽汽车车转转向向过过程程中中，该该转转向向器器根根据据不不同同车车速速、转转向向盘盘转转动动的的快快慢慢，准准确确的的提提供供各各种种行行驶驶路路况况下下的的最最佳佳转转向向助助力力或或阻阻尼尼，这这都都是是在在计算机（计算机（ECU）控制下实现的。）控制下实现的。汽车EPS系统精解3）电动转向与液压转向的比较1能耗降低。电动助力转向系统无13PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT？操纵稳定性中的两大问题A 汽车高速行驶过程中产生的汽车高速行驶过程中产生的转转向盘发飘向盘发飘。B 汽车行驶过程中汽车行驶过程中转转向盘撒手回正时产生的向盘撒手回正时产生的前轮摆头前轮摆头现象。现象。n液压助力转向解决了汽车转向轻便性问题，解决不了液压助力转向解决了汽车转向轻便性问题，解决不了“发飘发飘”和和“摆头摆头”问题。问题。1 1）电动转向系统可根据车速通过控制助力电机，降低高速行驶）电动转向系统可根据车速通过控制助力电机，降低高速行驶时转向助力，增大转向手力，甚至于加大高速转向时的转动阻时转向助力，增大转向手力，甚至于加大高速转向时的转动阻力，这样才能真正解决高速发飘问题力，这样才能真正解决高速发飘问题 2 2）高水平的控制器已经具有增加转向轴回正阻力的能力，增加）高水平的控制器已经具有增加转向轴回正阻力的能力，增加了从方向盘到车轮的整个弹性系统的阻尼，能使转了从方向盘到车轮的整个弹性系统的阻尼，能使转向向盘撒手回撒手回正正时产生的生的摆头现象衰减的更快。随着带角度信号传感器的使摆头现象衰减的更快。随着带角度信号传感器的使用，可以使车轮更快的回正到零位。用，可以使车轮更快的回正到零位。汽车EPS系统精解？操纵稳定性中的两大问题A汽车高速行驶过程中产生的转向盘发14PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT电动转向的优点电动转向的优点提高了汽车操纵稳定性提高了汽车操纵稳定性有较好的汽车转向轻便性有较好的汽车转向轻便性有较好的汽车安全性有较好的汽车安全性降低了发动机功率损耗降低了发动机功率损耗节省了油料节省了油料减少了污染减少了污染提高了转向系统低温工作性能提高了转向系统低温工作性能 汽车EPS系统精解电动转向的优点提高了汽车操纵稳定性汽车EPS系统精解15PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT4 4）电动转向器的分向器的分类 汽车EPS系统精解4）电动转向器的分类汽车EPS系统精解16PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT5 5）电动转向的基本原理）电动转向的基本原理汽车电动转向器动作原理框图 汽车EPS系统精解5）电动转向的基本原理汽车电动转向器动作原理框图汽车EPS17PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT电动转向理想的向理想的转向手力模型向手力模型 随转向盘力矩增大，电机电流（转矩）按一定规律增大；随转向盘力矩增大，电机电流（转矩）按一定规律增大；随汽车车速增大，电机电流（转矩）按一定规律减小；随汽车车速增大，电机电流（转矩）按一定规律减小；随转向盘转动速度增大，电机转速增加；随转向盘转动速度增大，电机转速增加；随转向盘转动方向不同，电机转动方向不同随转向盘转动方向不同，电机转动方向不同.汽车EPS系统精解电动转向理想的转向手力模型随转向盘力矩增大，电机电流（转矩18PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT利用利用转向手力模型向手力模型的实例的实例汽车EPS系统精解利用转向手力模型的实例汽车EPS系统精解19PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT1 1）电动转向装置的结构）电动转向装置的结构2 2）控制器的结构）控制器的结构3 3）电机的结构）电机的结构4 4）传感器的结构）传感器的结构5 5）汽车的故障代码实例）汽车的故障代码实例3电动转向器及各总成的结构汽车EPS系统精解1）电动转向装置的结构3电动转向器及各总成的结构汽车EP20PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT1）电动转向装置的结构汽车EPS系统精解1）电动转向装置的结构汽车EPS系统精解21PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT 轴助力式C-EPS汽车EPS系统精解轴助力式C-EPS汽车EPS系统精解22PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT小齿轮助力式P-EPS汽车EPS系统精解小齿轮助力式P-EPS汽车EPS系统精解23PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT 齿条助力式REPS 汽车EPS系统精解齿条助力式REPS汽车EPS系统精解24PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT 齿条助力式DDEPS 汽车EPS系统精解齿条助力式DDEPS汽车EPS系统精解25PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT C-EPS 总成图 汽车EPS系统精解C-EPS总成图汽车EPS系统精解26PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT北斗星电动转向管柱汽车EPS系统精解北斗星电动转向管柱汽车EPS系统精解27PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT北斗星汽车EPS汽车EPS系统精解北斗星汽车EPS汽车EPS系统精解28PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT2）控 制 器新控制器汽车EPS系统精解2）控制器新控制器汽车EPS系统精解29PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT3）电机汽车EPS系统精解3）电机汽车EPS系统精解30PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT4）传感器(电位器式）电位器式传感器特性曲线 汽车EPS系统精解4）传感器(电位器式）电位器式传感器特性曲线汽车EPS系31PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT电磁感应式传感器汽车EPS系统精解电磁感应式传感器汽车EPS系统精解32PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT电位器式(NSK)电感式电感式(KOYO)汽车EPS系统精解电位器式(NSK)电感式(KOYO)汽车33PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT电位器式电位器式汽车EPS系统精解电位器式汽车EPS系统精解34PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT电位器式电位器式汽车EPS系统精解电位器式汽车EPS系统精解35PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT蜗轮蜗杆式减速机构蜗轮蜗杆式减速机构汽车EPS系统精解蜗轮蜗杆式减速机构汽车EPS系统精解36PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT5）日本铃木“北斗星”汽车的故障代码实例 汽车EPS系统精解5）日本铃木“北斗星”汽车的故障代码实例汽车EPS系统精解37PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT日本铃木“北斗星”汽车的故障代码实例 汽车EPS系统精解日本铃木“北斗星”汽车的故障代码实例汽车EPS系统精解38PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT 电电动动助助力力转转向向系系统统自自1988年年3月月首首次次在在日日本本铃铃木木汽汽车车公公司司的的塞塞尔尔沃沃轿轿车车上上使使用用以以来来，紧紧接接着着在在大大发发汽汽车车公公司司的的米米勒勒、三三菱菱汽汽车车公公司司的的米米尼尼卡卡、铃铃木木汽汽车车公公司司的的奥奥拓拓等等轿轿车车上上相相续续采采用用。目目前前，国国外外几几家家大大公公司司（如如德德国国的的ZF，英英国国卢卢卡卡斯斯伟伟利利达达，美美国国的的德德尔尔福福、Saginaw、TRW，日日本本的的NSK、Koyo等等）都都竟竟相相推推出出自自己己的的电电动动助助力力转转向向系系统统。1998年年北北京京第第五五届届国国际际汽汽车车博博览览会会和和2000年年北北京京第第六六届届国国际际汽汽车车博博览览会会上上德德国国的的ZF公公司司展展出出了了电电动动助助力力转转向系统。向系统。1）电动助力转向的发展历史电动助力转向的发展历史4 电动转向系统发展与现状汽车EPS系统精解电动助力转向系统自1988年3月首次在日本铃木汽车公39PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT德国德国ZF电动助力转向系统（电动助力转向系统（2000北京国际汽车展览会）北京国际汽车展览会）汽车EPS系统精解德国ZF电动助力转向系统（2000北京国际汽车展览会）汽车E40PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT日本大发日本大发电动助力系统电动助力系统汽车EPS系统精解日本大发电动助力系统汽车EPS系统精解41PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT汽车EPS系统精解汽车EPS系统精解42PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT国内外电动转向系统现状国内外电动转向系统现状 2）结构的发展结构的发展（1）在安装液力转向系统困难的紧凑型小车上，发展在安装液力转向系统困难的紧凑型小车上，发展C-EPSC-EPS。（2 2）由于更由于更强强调环保和保和节能的能的趋势，P-EPSP-EPS将会成将会成为未来未来电动助力助力转向系向系统的重点的重点发展方向。展方向。多用于轻型轿车。多用于轻型轿车。（3 3）电动助力转向系统应用向中型吨位车型发展。）电动助力转向系统应用向中型吨位车型发展。R-EPSR-EPS型和型和DD-EPSDD-EPS型电动转向器型电动转向器得到了发展。得到了发展。（4 4）电动助力转向系统应用向卡车发展，发展出）电动助力转向系统应用向卡车发展，发展出X-EPSX-EPS（循环球电动转向器）（循环球电动转向器）3 3）产品发展现状）产品发展现状（1 1）2000 2000年昌河汽车之北斗星厢式车安装电动转向器，掀开我国汽车转向器历史年昌河汽车之北斗星厢式车安装电动转向器，掀开我国汽车转向器历史上新的一页。上新的一页。（2 2）到现在已有到现在已有1212家大专院校、研究院所和家大专院校、研究院所和2828家国营和民营企业立项或独自开发家国营和民营企业立项或独自开发该种产品。其中大部分单位在研制和生产该种产品。其中大部分单位在研制和生产C-EPSC-EPS，少部分在研制，少部分在研制P-EPSP-EPS、R-EPSR-EPS和和X-EPSX-EPS。（3 3）到现在已有）到现在已有8 8家企业在发展电机，大部分生产有刷电机，小部分生产无刷电机。家企业在发展电机，大部分生产有刷电机，小部分生产无刷电机。（4 4）到现在已有）到现在已有2 2家生产电位计式传感器，还有几家生产相位差式传感器、电磁感家生产电位计式传感器，还有几家生产相位差式传感器、电磁感应式传感器、霍尔元件式传感器。应式传感器、霍尔元件式传感器。汽车EPS系统精解国内外电动转向系统现状2）结构的发展汽车EPS系43PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT4）EPS未来的发展趋势未来的发展趋势 改善环境改善环境模块化模块化集成控制集成控制增加路感增加路感无刷电机无刷电机使用使用42V电压电压发展高输出力高速比的发展高输出力高速比的REPS采用变速比齿轮齿条转向器变速比循环球转向器采用变速比齿轮齿条转向器变速比循环球转向器采采用用转转向向角角度度传传感感器器,可可以以反反映映转转向向角角度度的的大大小小和和车车轮轮的的方方向向,能能够够用用于于开开发发EPSEPS的的其其他他作作用用,可可以以为为EPSEPS提提供供新新的的功功能能.如优化转向控制如优化转向控制,提高整车操纵稳定性。提高整车操纵稳定性。汽车EPS系统精解4）EPS未来的发展趋势改善环境汽车EPS系统精解44PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT演讲完毕，谢谢听讲!再见，seeyouagain3rew3rew2024/7/5汽车EPS系统精解演讲完毕，谢谢听讲!再见，seeyouagain3rew45