SSP225_电动助力转向系统_CN
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丰田锐志电动助力转向系统原理与检修款锐志乘用车装备的是目前较新型的电动转向装置。
现代汽车的动力转向,有液压式和电动式两种类型,绝大多数汽车采用液压动力转向。
由于电动助力转向系统具有一系列的优点,所以在现代汽车上使用日益增多。
电动助力转向有两种基本形式,即电液转向系统和电动助力转向系统。
锐志乘用车电动转向助力系统由电机提供动力。
该电动转向的结构比较复杂,技术含量较高。
本文对该系统的结构及基本原理及其常见故障进行分析,希望对同行能有所帮助。
一、锐志乘用车电动助力转向系统的基本组成电动助力转向系统是由转向控制单元控制转向电机工作来实现助力的转向系统(如图1所示)。
驾驶员操纵方向盘的转向力矩,通过转向齿轮和转向拉杆传到汽车的转向轮上;与此同时,电子控制单元再根据目前驾驶员操纵方向盘的转向力矩、当时行驶的车速和一定的设计要求,计算出所需要的转向助力。
而所需的转向助力是通过调整电机的电压和电流来实现的,所以转向轮上最终得到的转向力矩,是驾驶员转向力矩和转向电动助力之和(后者远大于前者)。
电动转向助力系统直接使用电源,它不消耗发动机的机械动力,故不会直接影响发动机的运转,从而比传统的液压助力转向系统节省燃图1 锐志乘用车电动助力转向系统的基本组成[本帖最后由寡人爱色于 07-08-10 16:00 编辑]07-08-10 15:53点击查看原图 (22.25 KB)二、转向助力系统的主要部件该电动助力转向系统主要包括:由方向盘直接驱动的转矩传感器,其下部的小齿轮驱动齿条;转向电机,装于转向管柱的中部;减速装置,采取与电机转子内壳配套的循环滚珠式减速齿轮;转角传感器,反映助力电机的转角和转向;齿条轴的外壳及左右横拉杆。
其结构如图2所示图2 锐志电动转向系统结构[本帖最后由寡人爱色于 07-08-10 16:00 编辑]07-08-10 15:53点击查看原图 (67.42 KB)1.转向扭矩传感器结构与工作原理转向扭矩传感器包括两部分,分别安装在方向盘的输入轴和转向小齿轮的输出轴上。
ssps车速感应助力转向
特色安全装备:SSPS---随速助力转向系统、ARP---电子防侧滚系统、DCS---陡坡缓降功能
SSPS随速助力转向系统:这套系统目前广泛的应用于雪佛兰车系,也可以称为“速度感应式动力转向系统”,这套系统与宝马的主动式转向系统非常类似,可根据车速的变化自动控制辅助力度的大小。
这套系统具有根据车速变化自动调整助力的作用。
高速行驶时,转向阻力会自动增加,提高操控精准性;而在一般低速情况下,该系统具有增大助力的作用,减小驾驶者的操作力,在停车、倒车入位时更加轻便、灵活。
ARP电子防侧滚系统:对于重心更高、质量更大的SUV车型来说,ARP系统具有很多实际的意义。
这套系统是通过传感器感知车辆的位置,调节发动机扭矩及各车轮的制动力,从而防止车辆在高速急转弯等紧急状况时发生翻车状况,提高SUV车型的安全性。
DCS陡坡缓降功能:也许大家都认为DSC功能并非安全配置,而更像是越野性能优劣的评价标准之一,但是在实际中,DCS功能可以在苛刻的陡坡上,避免驾驶员分心,间接地提供安全性保障。
在同级别中,科帕奇也是唯一一款配备此项功能的SUV车型。
DCS的工作原理其实很容易理解,车辆驶在倾斜度较大的下坡路上行进时,DCS自动进行制动,让车辆维持在57公里/小时的速度前进,司机无须踩刹车踏板,而且确保车轮不发生抱死,只需专心、轻松的驾驭方向。
目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1 助力转向系统的分类 (1)1.2 EPS系统国内外发展研究现状 (1)1.3 EPS的分类 (1)1.3.1 转向轴助力式 (1)1.3.2 转向小齿轮助力式 (2)1.3.3 转向齿条助力式 (2)1.4 电动助力转向系统的优点 (3)1.5 电动助力转向系统的工作原理 (3)2 EPS方案设计 (5)2.1 电动助力转向系统选型 (5)2.2 机械部分系统方案设计 (5)2.2.1 机械部分设计要求分析 (5)2.2.2 机械式转向器方案分析 (5)2.2.3 齿轮齿条式转向器布置和结构形式的选择 (7)2.2.4 转向梯形结构方案分析 (8)2.3 控制部分系统方案设计 (8)2.3.1 控制部分性能要求分析 (8)2.3.2 控制部分方案设计 (10)3 齿轮齿条式转向器设计 (12)3.1 整车性能参数 (12)3.2 齿轮齿条式转向器的设计和计算 (12)3.2.1 齿轮齿条转向器计算载荷的确定 (12)3.2.2 转向器基本部件设计 (15)3.2.3 齿轮轴和齿条的材料选择及强度校核 (21)3.2.4 齿轮齿条转向器转向横拉杆的运动分析 (24)3.2.5 齿轮齿条传动受力分析 (25)3.2.6 间隙调整弹簧的设计计算 (25)3.2.7 齿轮轴轴承的校核 (27)3.2.8 键的计算 (28)4 EPS的关键部件和控制策略 (29)4.1 EPS的关键部件选型 (29)4.1.1 电动机 (29)4.1.2 电磁离合器 (29)4.1.3 减速机构 (30)4.1.4 扭矩传感器 (30)4.1.5 电流传感器 (31)4.2 EPS的电流控制 (31)4.3 助力控制 (32)4.4 阻尼控制 (32)4.5 回正控制 (33)5 EPS电机驱动电路的设计 (34)5.1 微控制器的选择 (34)5.2 硬件电路总体框架 (34)5.3 电机控制电路设计 (35)5.3.1 H桥上侧桥臂MOSFET功率管驱动电路设计 (35)5.3.2 桥臂的功率MOSFET管驱动电路 (36)5.4 蓄电池倍压工作电源 (37)5.5 电机驱动电路台架试验 (37)6 结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)摘要电动助力转向 (Electric Power Steering,简称EPS)系统,是继液压助力转向系统后出现的一种新型动力转向系统,具有液压助力转向系统无法比拟的优势,它不仅能节约能源,提高安全性,还有利于环境保护,是一项紧扣现代汽车发展主题的高新技术,是汽车转向系统发展的必然趋势。
电动助力转向系统电动助力转向系统发展历史在汽车的发展历程中,转向系统经历了四个发展阶段:从最初的机械式转向系统(Manual Steering,简称MS)发展为液压助力转向系统(Hydraulic Power Steering,简称HPS),然后又出现了电控液压助力转向系统(Electro Hydraulic Power Steering,简称EHPS)和电动助力转向系统(Electric Power Steering,简称EPS)。
装配机械式转向系统的汽车,在泊车和低速行驶时驾驶员的转向操纵负担过于沉重,为了解决这个问题,美国GM公司在20世纪50年代率先在轿车上采用了液压助力转向系统。
但是,液压助力转向系统无法兼顾车辆低速时的转向轻便性和高速时的转向稳定性,因此在1983年日本Koyo公司推出了具备车速感应功能的电控液压助力转向系统。
这种新型的转向系统可以随着车速的升高提供逐渐减小的转向助力,但是结构复杂、造价较高,而且无法克服液压系统自身所具有的许多缺点,是一种介于液压助力转向和电动助力转向之间的过渡产品。
到了1988年,日本Suzuki公司首先在小型轿车Cervo上配备了Koyo公司研发的转向柱助力式电动助力转向系统;1990年,日本Honda公司也在运动型轿车NSX 上采用了自主研发的齿条助力式电动助力转向系统,从此揭开了电动助力转向在汽车上应用的历史。
[编辑本段]优势优点相比传统液压动力转向系统,电动助力转向系统具有以下优点:1、只在转向时电机才提供助力,可以显著降低燃油消耗传统的液压助力转向系统有发动机带动转向油泵,不管转向或者不转向都要消耗发动机部分动力。
而电动助力转向系统只是在转向时才由电机提供助力,不转向时不消耗能量。
因此,电动助力转向系统可以降低车辆的燃油消耗。
与液压助力转向系统对比试验表明:在不转向时,电动助力转向可以降低燃油消耗2.5%;在转向时,可以降低5.5%。
2、转向助力大小可以通过软件调整,能够兼顾低速时的转向轻便性和高速时的操纵稳定性,回正性能好。
车型中文名全新科鲁兹1.5L 手动先锋版 1.5L 自动先锋版(天窗) 1.5L 手动炫锋版 1.5L 自动炫锋版 1.4T 双离合先锋版(天窗) 1.4T 双离合炫锋版 1.4T 双离合领锋版车型英文名All-new Chevrolet Cruze1.5 LS MT1.5 LS AT(Sunroof)1.5 LT MT1.5 LT AT1.4T LS DCG(Sunroof)1.4T LT DCG1.4T LTZ DCG车身参数Body Parameters 长度(mm)Length (mm)宽度(mm)Width (mm)高度(mm)Height (mm)轴距(mm)Wheelbase (mm)轮距(前/后)(mm)Track Width (front/rear)(mm)1535/1555整备质量(kg)Curb Weight (kg)1240127012401270131013101310轮胎Tyre225/45 R17油箱容积(L)Fuel Tank Capacity (L)行李箱容积(L)Trunk Capacity (L)动力参数Powertrain发动机Engine排量(mL)Displacement 最大功率(Kw/rpm)Max Power 最大扭矩(Nm/rpm)Max Torque 变速箱Transmission 6MT6AT6MT6AT驱动形式Drive Type 最高车速(Km/h)Top Speed185180185180200200200加速性能 0~100 Km/h(s)Acceleration 0~100 km/h(s)11.712.111.712.19.99.99.9燃油Fuel 排放标准Fuel Oil90km/h 等速油耗(L/100Km)90km/h F.E. Constant-Speed.(L/100km) 4.8 5.0 4.8 5.0 4.7 4.7 4.7综合工况油耗(L/100Km) F.E. combine(L/100km) 5.96.35.96.35.75.75.7底盘悬架(前/后)Suspension (Front/Rear)制动系统 (前/后)Break(Front/Rear)转向系统EPS(SSPS)Start/Stop 智能启停系统Start/Stop smart start-stop systems s s s s s s 外观配置Exterior锐眼立体前大灯Headlamps - Halogen s s s s s s s 投射大灯HID Headlamps(AFL, Auto Washing System)------s 大灯自动感应开启Lamp, Power Auto on ------s 前大灯水平控制系统Headlight level control systems s s s s s s LED 日间行车灯LED daytime running light ------s 前雾灯Frt. Foglamp --s s -s s 外后视镜电动调整OSRVM PowerAdjustable/Heat/Turning Signals s s s s s s 外后视镜电加热External mirror electric heating------s 智能电动天窗(带防夹功能)Power Sunroof, w.Auto close-s s s s s s 16吋双五辐铝合金运动轮毂16 inch double five-spokealuminum sport wheels s s s s s s -17吋双五辐铝合金运动轮毂 17 inch double five-spoke aluminum sport wheels ------s 车身镀铬装饰Body chrome trim--s s s s s 内饰配置Interior织物内饰Fabric upholstery s s --s --PVC+织物内饰Leather Steering Wheel --s s ---真皮内饰Leather interior-----s s 真皮方向盘Leather steering wheel -----s s 多功能方向盘Multifunction steering wheel--s s -s s 方向盘4向调节Steering wheel 4 direction adjustments s s s s s s 驾驶员座椅6向手动调节Manual 4-way/Power 2-way hight , Drivers s s s s s -副驾驶座椅4向手动调节The co-pilot 4 seat to manual regulations s s s s s s 驾驶员座椅8向电动调节Power 8-way Driver Seat +Power Lumbar support ------s 驾驶员座椅腰托Driver seat lumbar support ------s 前排座椅加热Seat Heated function (Frt.)------s 后排座椅整体放倒The rear seat down as a wholes s --s --后排座椅4/6放倒The rear seat down 4/6--s s -s s 前排中央扶手Front Armrests s s s s s s 后排中央扶手带杯托Rear central arm rest with cup holder--s s -s s 多功能驾驶信息显示系统Driver Inoformation Centers s s s s s s 安全科技Safety FeatureABS 防抱死制动系统ABSs s s s s s s ESC 电子车身稳定控制系统ESCs s s s s s s TPMS 智能胎压监测系统(四轮独立数显)TPMS intelligent tirepressure monitoring system(four wheel independent digital display)s s s s s s s HSA 坡道辅助系统HSA ramp auxiliary systemsssssss全新雪佛兰科鲁兹车辆配置表All-new Chevrolet Cruze Specifications466618072700146/4000前轮驱动Front-wheel drive符合国V排放标准China V standards前通风碟刹/后实心碟刹Front ventilated disc brakes /After the solid disc brakeEPS 电动助力转向(SSPS 随速助力)EPS electric power steering (SSPS with speed boost)93号(京沪92号)或以上无铅汽油No. 93 (Beijing Shanghai 92) or above lead-free gasoline240/2000~40004301.5L, 自然吸气,SIDI 顶置直喷1.5 L, naturally aspirated, SIDI overhead direct injection84/6600 1.4L, 涡轮增压,SIDI 顶置直喷1.4L, turbo charging, SIDI top direct injection110/5600205/55 R16146052149013991541/1561麦弗逊前悬架/扭力梁后悬架Mcpherson front suspension / torsion beam rear suspension麦弗逊前悬架/扭力梁后悬架+后瓦特连杆Mcpherson front suspension / torsion beam rear suspension + rear Watt link7DCGAPA自动泊车系统APA automatic parkingsystem------s前排安全气囊Frt. Airbags-Frt.s s s s s s s 前排侧安全气囊Side Airbags-Frt.s s s s s s s 前后一体安全气帘Curtain Airbags-Frt.---s-s s 前排安全带预拉紧Tighten the front seat belts s s s s s s s 后排安全带预拉紧Tighten the back seat belts---s-s s 倒车雷达Rear Parking Sensor--s s-s s 倒车影像CCD camera-----s s 侧盲区报警Side blind area alarm------s 发动机电子防盗Engine Immobilizer s s s s s s s安全带高度可调Seat belt height isadjustables s s s s s s前排安全带未系提醒Safty belt reminder s s s s s s s ISO标准儿童座椅固定装置ISOFIX Child Safty Seat s s s s s s s后车门儿童安全门锁Mechanical child locksystem(Rear Door Latch)s s s s s s s舒适科技Convenience Feature四门电动窗(驾驶员侧一键上下防夹功能)Four power windows s s s s s s s 电子手刹Electronic handbrake-s-s s s s 中控门锁Central locking & RKE s s s s s s s 遥控钥匙Remote key s s s s s s s一键启动和无钥匙进入A key to start and no key toenter------s定速巡航Cruise control------s 手动空调Manual HVAC - Single zone s s s s s s-全自动空调Auto HVAC - Single zone------s间歇式无骨雨刷The intermittent bonelesswipers s s s s s s高保真车载音响系统带6扬声器Sound system (6 speaker)s s s s s s sAUX in+USB多媒体接入端口AUX + USB in multimediaaccess ports s s s s s sMyLink 智能车载互联系统MyLink intelligent vehicleinterconnection systems s s s s s s7英寸多点触控电容彩屏7 inch multi touchcapacitive screens s s s s s s蓝牙音乐和蓝牙控制Bluetooth music andBluetooth controls s s s s s sOnstar智能行车伙伴Onstar(App control &bluetooth)-----s s4G LTE原装集成车载Wi-Fi4G LTE Car-Fi-----s s 自然语音控制Natural voice control--s s-s s 百度Carlife Baidu Carlife--s s-s s 苹果CarPlay Apple Carplay s s s s s s s 外观颜色Body Color极光白White o o o o o o o 耀岩黑Black o o o o o o o 冷铂银Silver o o o o o o o 冰河蓝Blue o o o o o o o 钛金灰Gray o o o o o o o 烈焰红Red o o o o o o o 内饰颜色Interior color星罗深灰织物Dark grey fabric s s--s--织锦浅灰PVC+织物双拼Brocade light greyPVC+Double fabric--o o---织锦深灰PVC+织物双拼Brocade dark greyPVC+Double fabric--o o---雅光灰黑真皮Elegant light grey blackleather-----o o马鞍棕真皮Saddle brown leather-----o o选装附件包Optional accessoriespackage运动装饰套装(后备箱防擦条+LED蓝光迎宾踏板 +运动金属操控踏板)Sports decorated suit (Trunk rubbing strip+LED blue light pedals+Manipulation of the pedal movement metal)舒适套装(全天候后备箱垫 +全天候绒面脚垫)Comfortable suit(All-weather trunk mat+All-weather suede mat)舒适升级套装(全天候后备箱垫 +全天候绒面脚垫+行车记录仪)Comfortable upgrade kit(All-weather trunk mat+All-weather suedemat+Tachograph)o(¥449)o(¥449)o(¥999)。