、液壓軟管
、液 壓油及密封件等
,其零件比液壓動力轉向大大減少,因而其質量更輕
、結構更緊湊,在安裝 位置選擇方面也更容易
,并且能降低噪聲
;沒有液壓回路
,比液壓動力轉向更易調整和檢測
, 裝配自動化程度更高,并且可以通過設置不同的程序
,能快速與不同車型匹配,因而能縮短 生產(chǎn)和開發(fā)周期
;不存在滲油問題
,可大大降低保修成本,減小對環(huán)境的污染
;比液壓動力 轉向具有更好的低溫工作性能。
4具體實施方式
如圖i所示
,電子控制單元根據(jù)采集到的轉向盤轉矩r,與車速r確定助力電動機的目標電流/c/m/
,然后根據(jù)助力電動機的實際電流/與目標電流/cmd對助力電動機電流進行反饋跟蹤控制
。
如圖2所示
,電動推桿式電動助力轉向裝置的工作原理是:當駕駛員轉動轉向盤(l)時
,
駕駛員作用力矩經(jīng)轉向軸(2)
、轉向傳動軸(3)傳遞到循環(huán)球轉向器(5)的輸入軸
,在循 環(huán)球轉向器(5)的輸入軸設置有轉矩測量裝置(4),轉矩測量裝置(4)將測得的駕駛員作 用力矩送給電子控制單元ECU, ECU根據(jù)該轉矩信號并結合車速信號控制電動推桿中的助力 電動機(13)輸出合適的助力矩
,助力電動機(13)輸出的助力矩通過減速機構和螺桿螺母 傳動副
,推動搖臂軸轉動,以此達到助力轉向的目的
。
如圖3所示,扭桿(5)的一端與轉向器輸入軸(4)連接
,另一端與螺桿(7)過盈配合 剛性連接
,扭桿(5)的扭轉變形通過鋼球(3)傳遞給滑套(2)
,傳動銷(1)與螺桿(7) 剛性連接
,并通過與滑套(2)上的螺旋槽配合,在滑套(2)轉動的同時
,產(chǎn)生軸向移動, 通過角位移傳感器(6)測量滑套(2)的軸向移動量
,將扭桿(5)的相對變形(即轉向器輸 入軸(4)與螺桿(7)的相對轉角)轉換為表示轉矩的電信號輸入給電子控制單元(ECU)
。 螺桿(7)與螺母(8)構成循環(huán)球傳動副。螺母(8)上的齒條與齒扇軸(即搖臂軸)上的 齒扇(9)相嚙合
,將轉向力矩輸出。
如圖4所示
,助力電動機(1)的輸出軸與斜齒輪I (2)通過鍵連接
,經(jīng)過斜齒輪II (3) 與斜齒輪I (2)組成減速機構
,起到減速增扭的作用
,螺桿(4)與斜齒輪II (3)連接,通 過螺桿(4)
、螺母(5)的傳動副,變周向轉動為水平軸向的移動
,最后通過螺母(5)將力 傳給推桿(7)
。
如圖5所示,電子控制單元主要由CPU
、信號采集與處理電路、驅動電路
、監(jiān)測電路等 組成
。CPU為8位或16位單片機
,也可以為16位數(shù)字信號處理器(DSP)
。信號釆集與處理 電路用于采集電動機電流信號
,以及處理轉矩信號、車速信號
、發(fā)動機轉速信號等。驅動電 路包括電子開關(如繼電器)
、狀態(tài)指示燈和電動機的驅動
。其中電動機的驅動是一個H型 PWM功率轉換電路
,由MOSFET管G卜G2
、 G3、 G4組成
。MOSFET管的開關由PWM信 號的高低電平控制
,PWM信號的頻率為20kHz
。電動機驅動電路中還設置有電子開關(如繼 電器),當系統(tǒng)出現(xiàn)異常后
,迅速切斷開關
,以保證系統(tǒng)安全
。監(jiān)測電路用于對系統(tǒng)進行保護
, 提高系統(tǒng)的安全可靠性。