汽车电子助力转向PPT[1]

2、作用在方向盘上的力引起了在转向小齿轮上的转 动杆旋转，转向力矩传感器G269察觉的旋转并将计 算出的转向力传给控制单元J500，指示出一个“中 等”的转向力施加在方向盘上。
3、方向盘转角传感器G85将大的方向盘转动角度传 给控制单元J500，同时转子传感器将当前的转动速 度传给控制单元J500。
驱动转向齿条。
的助力转向力矩的总和是车辆在城市
工况下最终驱动转向齿条上的有效力
矩。
汽车电子助力转向PPT[1]
在高速公路工况下的转向操纵功能：
1、在变换车道时，驾驶员对方向盘施加一个轻微的 力。
2、作用在方向盘上的力引起了在转向小齿轮上的转 动杆旋转，转向力矩传感器G269察觉的旋转并将计 算出的转向力传给控制单元J500，指示出一个“小” 的转向力施加在方向盘上。
回转力 电机的助力力矩 有效的输出力矩
汽车电子助力转向PPT[1]
转向力矩传感器
控制单元
电机
转向小齿轮 转向柱
驱动小齿轮 转向齿条 方向盘转角传感器
汽车电子助力转向PPT[1]
电动助力转向系统 Electric Power Steering
带外壳的异步伺服电机系统
汽车电子助力转向PPT[1]
电动助力转向系统 Electric Power Steering
电控单元J527。J527分析转角信号。
输入信号：
－方向盘转角 －转角速度
信号失效： 应急运转模式起动，由替代值代替，电子助力转 向依然起作用，只不过故障指示灯K161常亮。
转向柱电控单元
汽车电子助力转向PPT[1]
最大旋转1044°，转向小齿轮最多可转2.76圈
汽车电子助力转向PPT[1]
Electric power steering Steering angle sensor
Function
F317_092
汽车电子助力转向PPT[1]
宝来车的方向盘转角传感器G85
结构原理 利用光栅原理测量角度。传感器构成如下： -a 光源；-b 编码盘；-c+d光学传感器；-e整圈计数 器 我们将结构简化一下，如左图：带孔模板1和模板2， 光源在两板之间，光学传感器在两板之外。
光束通过孔隙照到传感器上，产生电压信号。如果光 线被挡住，电压消失。
4、控制单元根据转向力、车速、发动机转速、转向 角度、转向速度和存储在控制单元中的特性曲线图 评估出电机需要的必要的回正力。
5、电机工作促使车轮回到直线向前行驶的方向，回 到中心位置。
回转力 电机的助力力矩 有效的输出力矩
汽车电子助力转向PPT[1]
直线行驶功能： 直线行驶功能是主动回正功能的一个扩展，当没有力提供时，系统产生一个助力使车轮 回到中心位置。为实现功能，又分为长时间法则和短时间法则两种不同的情况。 长时间法则：当长时间发生背离中心位置的任何一侧时，起到平衡背离的任务，如：当 将夏季轮胎换到冬季轮胎（使用）。 短时间法则：负责短时间发生背离。这将使驾驶员更容易驾驶。如：受到侧向风时，会 产生必要的阻止转向力。
磁阻传感 元件
原理： 磁性转子和转向柱连接块为一体，磁阻传 感元件和转向小齿轮连接块为一体，当转 动方向盘时，转向柱连接块和转向小齿轮 连接块反向运动，即磁性转子和磁阻传感 元件反向运动，因此转向力（矩）的大小 可以被测量出来并传递给控制单元。
F317_08 0
汽车电子助力转向PPT[1]
Electric power steering Operating diagrams
2 Examples of operating diagrams Operating diagram for heavyweight vehicle Operating diagram for lightweight vehicle
移动模板产生2个不同的电压序列。 其中一个模板因孔隙间隔一致，产生 的电压信号也是规则信号。
另一块模板因不规则间隙生成不规则信号。 比较2个信号，系统可以计算出模板移动的 距离。由不规则板确定运动的汽车起电子始助点力转。向PPT[1]
转向力矩传感器G269
转向柱连接块
扭转杆 转向小齿 轮连接块
磁性转子
没有转向助力油，减少对环境的污染
“双齿轮”式电子机械助力转向系统，由两个能够向转向拉 杆提供足够转向力的齿轮组成（转向齿轮和驱动齿轮）。
根据驾驶员转向意愿要求，调节电机工作，帮助转向。
系统通过“主动回正”功能帮助转向轮回到中心位置,使在 各种驾驶情况下能获得良好的平衡感觉及精确的直线行驶 稳定性。
1、当车辆受到持续的侧向力时，如：侧向风。
2、驾驶员给方向盘一个力使车辆保持直线行驶状态。
3、控制单元根据转向力、车速、发动机转速、转向 角度、转向速度和存储在控制单元中的特性曲线图 评估出要保持直线行驶状态电机需要提供的必要力。
4、电机工作，车辆回到直线行驶状态，驾驶员不需 要在用力保持方向盘了。
J220/J248
J533数据总线诊断接口
J527转向柱电子 控制单元
J285组合仪表
G85 K161故障指示灯
15#正电
J500电子助力转向控制单元
G269转向力矩传感器
V187电子助力转向电机
输入信号 输出信号 CAN
汽车电子助力转向PPT[1]
源自文库
如何转向助力是通过存储在控 制单元中的不变的特性图程序 控制的，控制单元中最多可存 储16种不同的特性图。特性图 是在生产厂根据不同的整车装 备分别设置的（如整车重量）。 GOLF2004中放置了8中特性图。 CADDY中放置了 如果控制单元或转向系统发生 了改变时，可以用VAS5051通 过功能“adaption”中的01通道 进行匹配。
汽车电子助力转向PPT
2020/11/23
汽车电子助力转向PPT[1]
- 方向盘 - 带方向盘转角传感器G85的转向柱控制单元 - 转向柱 - 转向力矩传感器 G269 - 转向齿轮 - 电子机械助力转向电机V187 - 助力转向控制单元 J500
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汽车电子助力转向PPT[1]
3、方向盘转角传感器G85将大的方向盘转动角度传 给控制单元J500，同时转子传感器将当前的转动速 度传给控制单元J500。
方向盘输入的旋转力矩 电机的助力力矩
4、根据大的转向力、大的方向盘转角、车速为 0km/h、发动机转速、转动速度以及存储在控制单元 中的v=0km/h的特性曲线图，控制单元计算出需要一 个“大”的助力力矩并控制电机开始工作。
4、根据大的转向力、大的方向盘转角、车速为 50km/h、发动机转速、转动速度以及存储在控制单 元中的v=50km/h的特性曲线图，控制单元计算出需 要一个“中等”的助力力矩并控制电机开始工作。
方向盘输入的旋转力矩 电机的助力力矩 有效的输出力矩
5、这样在此种工况下，由电机驱动的第二个小齿轮
（驱动小齿轮）提供能量产生“中等”的转向助力， 6、施加在方向盘上的力矩和“中等”
汽车电子助力转向PPT[1]
1、当司机用力旋转方向盘时助力转向系统开始 工作。
2、作用在方向盘上的力引起了转向小齿轮的旋 转，转向力矩传感器G269察觉的旋转并将计算 出的转向力传给控制单元J500。
3、方向盘转角传感器G85将正确的方向盘转动 的角度传给控制单元J500，同时转子传感器将正 确的转动速度传给控制单元J500 。
有效的输出力矩
5、这样在高速公路上为实现变换车道，由电机驱动 6、施加在方向盘上的力矩和“最小” 的第二个小齿轮（驱动小齿轮）提供能量产生“小” 的助力转向力矩的总和是在高速公路 的转向助力，驱动转向齿条；或者根本就不助力。 上变换车道时最终驱动转向齿条上的
有效力矩。
汽车电子助力转向PPT[1]
主动回正功能：
1、如果驾驶员在转弯的过程中减少了施加在方向盘 上的力，旋转杆上的扭转也相应减少。
2、转向力的减少的同时，包括转向角度和转向的速 度都相应的减少，一个精确的回转速度也相应的计 算出来。将其和转向角度和速度进行比较，其结果 就是需要的回正力。
3、作用在方向盘上的转向回正力是由整个运动装置 设计的结果，转向回正力经常很微弱，因为转向系 统及悬挂系统的摩擦力就可以使车轮回到中心位置。
有效的输出力矩
6、助力转向力矩和施加在方向盘 上的力矩的总和是最终驱动转向 齿条上的有效力矩。
汽车电子助力转向PPT[1]
在停车时的转向操纵功能：
1、当车辆静止时，应保证驾驶员可以迅速的转动方 向盘。
2、作用在方向盘上的力引起了在转向小齿轮上的转 动杆旋转，转向力矩传感器G269察觉的旋转并将计 算出的转向力传给控制单元J500，指示出一个大的 转向力施加在方向盘上。
如图所示，在GOLF2004中八种特性图中的一种，根据车的载荷不同又分轻重两部分 特性曲线。 每种特性图由五种不同速度的特性曲线组成（如0km/h、15km/h、50km/h、100km/h、 250km/h）。特性曲线表明：由电机给予的助力转向力矩的总量是由输入的转向力矩 和车速来决定的。
对于用故障导航匹配 特性曲线，先选定底盘之后，则自动选定了特性曲线
电子机械动力转向系统每100Km最大可节省0.2L的燃油。
汽车电子助力转向PPT[1]
电子机械动力转向系统元件组成图： 转向小齿轮 转向力矩传感器G269
黑色的可以单独更换
动力转向控 制单元J500
电子动力转 蠕动齿轮 向电机V187
驱动小齿轮
汽车电子助力转向PPT[1]
J104
G28
G44-G47
3、方向盘转角传感器G85将大的方向盘转动角度传 给控制单元J500，同时转子传感器将当前的转动速 度传给控制单元J500。
方向盘输入的旋转力矩 电机的助力力矩
4、根据大的转向力、大的方向盘转角、车速为 100km/h、发动机转速、转动速度以及存储在控制单 元中的v=100km/h的特性曲线图，控制单元计算出需 要一个“小”的助力力矩并控制电机开始工作。
那么助力转向的元件都装在转向齿轮上，并且可以直接操作。
值得注意的是能量的节约；液力助力系统无论是否转向时都需要一个 连续不断的液力回路，而电子机械助力转向系统仅在真正施加转向力 时才消耗能量。这直接导致减少燃油的消耗。
驾驶员在各种工况下都有最佳的驾驶感觉是依赖于： •良好的直线行驶能力（由电子机械转向系统使转向轮回到中心位置） •直接可以轻松柔和的转向力输入 •即使行驶在不平的路面上也没有令人不舒服的反作用力。
有效的输出力矩
5、这样在静止状态下，由电机驱动的第二个小齿轮 6、施加在方向盘上的力矩和“大”的
（驱动小齿轮）提供能量产生“大”的转向助力， 助力转向力矩的总和是车辆在静止工
驱动转向齿条。
况下最终驱动转向齿条上的有效力矩。
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在城市工况下的转向操纵功能：
1、当车辆城市工况下时，驾驶员转动方向盘。
异步电机
无电刷电机 无扭矩波动 低噪音 无磁性材料 抗泥污 无额外摩擦 宽的转速范围 宽的温度范围 平均工作电流2.5 A 最大电流80A
Torque 扭矩4.1 Nm
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控制单元
• 控制单元与电机直接相连， 出现损坏后整体更换
• 控制单元内部有一个温 度传感器，当温度超过 100度时，当衰减至低 于60%时，则K161亮
方向盘输入的旋转力矩 电机的助力力矩
4、根据转向力、发动机转速、车速、方向盘转 角、方向盘转速以及存储在控制单元中的特性 曲线图，控制单元计算出必要的助力力矩并控 制电机开始工作。
5、由电机驱动的第二个小齿轮（驱动小齿轮） 提供能量产生转向助力，电机是通过一个蠕动 齿轮驱动小齿轮，从而驱动转向齿条产生助力。
由于有了直线行驶稳定功能，当车辆受到侧向风的作用和
行驶在上下颠簸的路面时，驾驶员更容易控制车辆在直线
上行驶。
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电子机械动力转向系统的优点：
和液压助力转向系统比较，最大的优点是没有液压系统： •没有液力转向泵、油管、油罐、虑清器等 •没有液体的流动 •减少装配空间 •降低噪音 •没有复杂的管线系统
利用故障导航熟悉
Support torque (Nm)
F317_022
Steering moment (Nm)
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方向盘转角传感器G85
安装在转向柱上，转向开关与方向盘之间，
G85
与安全气囊时钟弹簧集成为一体。通过
CAN总线将方向盘转角信号传递给转向柱