如图4-14所示为三菱汽车用齿轮动力式EPS结构。系统中的电子控制装置可根据车速和转向盘上的操纵力,控制转向动力机构内的电动机,实现转向动力控制。
该系统在其设定的车速以上转向时,就变成了普通的转向系统。如果系统出现故障,自我修正功能就会发挥作用,断开电动机的输出电流,使其变成普通的转向系统。同时,速度表内的警报灯亮,以通知驾驶员系统发生故障。
齿轮动力式EPS主要部件的结构及工作原理:
1)电动机、离合器和减速机构动力电动机、离合器与转向传感器均安装在转向器内。电子控制装置根据车速和转向盘的转动状况,向电动机和离合器输出控制电流,电动机的旋转力矩经减速机构传给转向小齿轮,实现转向动力。直流电动机最大的通过电流为30 A,在发动机不起动时,EPS由蓄电池供电;怠速时由发电机供电。因此EPS工作时,发动机处于高怠速工作状态。电动机与行星齿轮间的传动关系如图4-15所示。
行星齿轮减速机构的动力传动路线是:转向器转矩杆3→输入轴4→行星齿轮转速器的内齿圈B→行星小齿轮6→行星小齿轮6的轴→从动齿轮10(太阳轮运动受约束)。驾驶员在转动盘上的转矩由行星齿轮减速器内齿圈输入,从行星齿轮轴输出。此种传动的传动比i大于1,即减速增矩转动,i为驾驶员作用在转向盘上的转矩经行星齿轮减速机构后增大的倍数。
电动机电动助力的转矩由电动机轴上的驱动齿轮传给主动齿轮A,再由主动齿轮A传给从动齿轮10,使从动齿轮10转矩增大。
驾驶员的转矩经行星齿轮减速器扩大后,作用在从动齿轮10上,而电动机助力转矩也作用在从动齿轮10上,最后共同作用在齿轮齿条转向机小齿轮9上,小齿轮9使齿条往复运动,使左右转向轮克服地面转向阻力矩而转向。
2)转矩传感器:通过扭杆将转动转向盘时的转矩变为转角信号输送给电子控制装置。一般扭杆的扭转角度设定为46 °左右,而且由于采用行星齿轮机构,使转矩传感器的检测精度提高。
3)车速传感器。车速传感器的结构如图4-16所示,电磁感应式车速传感器安装在变速器上。传感器根据车速的变化,把两个系统(主、副)的脉冲信号输送给ECU。传感器每转动一圈将产生8个脉冲信号,由于是两个系统,故信号的可靠性提高了。
当车速传感器有故障时,由于没有车速信号输送给电子控制系统,则系统变为普通转向系统的工作状态。
图4-14 三菱汽车用齿轮动力式EPS结构
1—车速传感器;2—速度表引出电缆的部位;3—主动轴;4—车速信号(主);5—车速信号(副);6—电子控制装置;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—发电机信号;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—保险丝;26—转矩传感器;27—转向器齿轮总成;28—交流发电机;29—指示灯;30—怠速提高电磁阀;31—发动机控制组件;32—电动机与离合器
图4-15 电动机与行星齿轮间的传动关系
1—转矩传感器;2—转轴;3—转矩杆;4—输入轴;5—电动机与离合器;6—行星小齿轮;7—太阳轮;
8—行星小齿轮;9—齿轮齿条转向机的小齿轮;10—从动齿轮;
A—主动齿轮;B—内齿圈
图4-16 车速传感器的结构
1—壳体;2—定子线圈;3—磁极;4—下侧定子;5—定子
4)交流发电机L端子。交流发电机L端子电压输送给电子控制装置,用于判断发电机是否开始转动。
5)电子控制装置。电子控制装置由一个微型计算机、一个半导体芯片及其外围电路组成。电子控制装置的电路如图4-17所示。
三菱汽车电动式EPS电子控制系统如图4-18所示。具体工作情况为:
1)点火开关接通(ON)时,给电子控制装置加上电源(即接通电子控制装置与蓄电池),电动转向系统开始工作。
2)在发动机起动的同时,交流发电机L端子电压输送给电子控制装置感知发动机的起动状态,使电动转向系统变为工作状态。
3)在汽车行驶过程中,电子控制装置根据车速传感器和转矩传感器送来的电信号,经过对比运算后,向电动机和电磁离合器发出控制指令(电信号),给电动机通以相应的电流而转动,电动机输出轴经减速机构对转向小齿轮助力。
电动机控制电流值分为6种,如图4-19所示。当车速在30 km/h以上时,电子控制装置切断离合器和电动机电流,使离合器分离,电动机停止工作,电动转向系统变为普通转向系统;当车速在27 km/h以下时,电子控制装置使离合器通电接合,电动机通电运转,系统变为电动式动力转向系统。
图4-17 电子控制装置的电路
1—点火开关;2—交流发电机L端子;3—保险丝;4—电动机和离合器总成;5—转矩传感器(主、副);
6—保险控制;7—半导体芯片;8—传感器传动装置;9—诊断用端子;10—车速传感器;
11—车速的增减与基准车速比较电路;12—转向盘转矩与转角信号处理电路;13—电动机工作监测电路; 14—发电机工作状态检测电路;15—电源;16—电动机正反转控制电路;17—电磁离合器驱动电路
图4-18 三菱汽车电动式EPS电子控制系统
图4-19 电动机电流的控制
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。