汽车电动助力转向系统

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汽车电动助力转向系统
第十一章 汽车行驶安全性控制系统
ASR系统的主要控制方式
ASR系统的控制目标参数是驱动轮滑转率，主要的控制方式 有：
(1)对发动机输出转矩进行控制：
合理地控制发动机的输出转矩，可以获得最大驱动力。 发动机输出转矩的控制手段主要有调节燃油喷射量、调整 点火时间及调整进气量三种，从加速圆滑和减少污染的角 度看，调整进气量最好，但反应速度较慢，通常辅以其他 控制方式。
在制动时轮速传感器测量车轮的速度，如果一个车轮有抱死 的可能时，车轮减速度增加很快，车轮开始滑转。如果该减 速度超过设定的值，控制器就会发出指令，让电磁阀停止或 减少车轮的制动压力，直到抱死的可能消失为止。为防止车 轮制动力不足，必须再次增加制动压力。在自动制动控制过 程中，必须连续测量车轮运动是否稳定，应通过调节制动压 力（加压、减压和保压）使车轮保持在制动力最大的滑转范 围内。
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第十章 汽车电动助力转向系统
电动式EPS是利用电动机作为助力源，根据车速和转向参数 等，由ECU完成助力控制，其原理可概括如下： 当操纵转向盘时，装在转向盘轴上的转矩传感器不断地测出 转向轴上的转矩信号，该信号与车速信号同时输入到ECU。 ECU根据这些输入信号，确定助力转矩的大小和方向，即选 定电动机的电流和转向，调整转向辅助动力的大小。电动机 的转矩由电磁离合器通过减速机构减速增扭后，加在汽车的 转向机构上，得到一个与汽车工况相适应的转向作用力
对驱动轮进行制动控制是对发生滑转的驱动轮直接施
以制动，使车轮的滑转率控制在目标值范围内，这时，非
滑转车轮仍有正常的驱动力，从而提高了汽车在滑溜路面
上的起步、加速的能力及行驶方向的稳定性。
(3)对可变锁止差速器进行控制：
这是一种电子控制可变锁止差速器，也把它称作限滑
差速器(LSD)控制。
(4)对发动机与驱动轮之间的转矩进行控制：
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•第二节 安全气囊系统的组成及工作原理
1、碰撞传感 器
（1）滚球式 传感器结 构及原理
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•第二节 安全气囊系统的组成及工作原理
工作原理
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•第二节 安全气囊系统的组成及工作原理
（2）偏心锤 式传感器 的结构与 原理
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•气袋的基本保护思想是：在发生碰 撞后迅速在乘员和车内部件之间打 开一个充满气体的袋子，让乘员扑 在气袋上。通过气袋的排气节流阻 尼吸收乘员的动能，使猛烈的车内 碰撞得以缓冲，以达到保护乘员的 目的。
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第一节 概述
一、安全气囊的类型 按碰撞类型 正面防护安全气囊、侧面防护安全气囊和顶部碰撞防护
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第十章 汽车电动助力转向系统
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第十一章 汽车行驶安全性控制系统
汽车防滑控制系统（ABS）
原理
汽车在制动时，车速与轮速之间产生速度差，车轮发生滑 动现象。 在非制动状态（滑动率为0）下，制动附着系数等于0；在 制动状态下，滑动率达到最优滑动率时，制动附着系数最 大，在此之前的区域为稳定区域；之后，随着滑动率的增 大制动附着系数反而减少，侧向附着系数也下降很快，汽 车进入不稳定区域，特别是当滑动率为100%时，侧向附 着系数接近于0，也就是汽车不能承受侧向力，这是很危 险的。所以应将制动滑动率控制在稳定区域内。附着系数 的大小取决于道路的材料、状况以及轮胎的结构、胎面花 纹和车速等因素。
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第十一章 汽车行驶安全性控制系统
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第十一章 汽车行驶安全性控制系统
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第十一章 汽车行驶安全性控制系统
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第十一章 汽车行驶安全性控制系统
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2020/11/23
汽车电动助力转向系统
第十章 汽车电动助力转向系统
传统液压助力 液压式动力转向系统由于工作压力和工作灵敏度 较高，外廓尺寸较小，因而获得了广泛的应用。
电子控制液压助力
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第十章 汽车电动助力转向系统
液压缺点： 结构复杂、消耗功率大、容易产生泄漏、转
第十一章 汽车行驶安全性控制系统
汽车的制动过程
在制动时车轮由于制动力矩的作用，地面给车轮一个制动力。
随着制动力矩的增大，制动压力增大，车轮速度开始降低，
滑动率和车轮转矩增大。可以认为在最优滑动率之前，车轮
转矩和制动力矩同步增长，这就是说，在该阶段车轮减速度
和制动力矩增大速度成正比且在该区域制动主要是滑转。但
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ASR优点
提高行驶方向稳定性 保持转向操纵能力 提高加速性能和爬坡性能
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ASR控制方式
控制发动机输出转矩 控制驱动轮的制动力 控制差速器锁止程度
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第十一章 汽车行驶安全性控制系统
外型如图：
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•第二节 安全气囊系统的组成及工作原理
结构图
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•第二节 安全气囊系统的组成及工作原理
工作原理：
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•第二节 安全气囊系统的组成及工作原理
2、安全传感器
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EBD
EDS
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第十一章 汽车行驶安全性控制系统
汽车电子制动系统
汽车防／避撞控制系统 1.传感测距 2.碰撞报警与避免系统 3.雷达防撞系统
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安全气囊
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• 汽车发生碰撞事故时，在惯性的作用下， 司机和乘客会高速撞向方向盘等车内部件， 受到伤害。在汽车上安装安全带和安全气袋 等保护系统，可以在撞车时把乘客约束在座 椅上，限制乘客头部、胸部的移动距离，避 免与车内部件发生剧烈碰撞，从而起到保护 作用。所以也把这种保护系统叫做乘员约束 系统。
安全气囊。 按气囊数目 单气囊系统、双气囊系统等。
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第一节 概述
二、汽车对安全气囊的要求 可靠性高 安全气囊的使用年限为7-15年 。 安全可靠 能正确区分制动减速度和碰撞减速度的区别 灵敏度高 当汽车发生碰撞时，在二次碰撞前打开。 有防误爆功能 减速度过过低，轻微碰撞不能引爆。 有自动诊断功能 。 电控安全气囊要有备用电源。
向力不易有效控制等。
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第十章 汽车电动助力转向系统
电动助力 电动式EPS通常由转矩传感器、车速传感器、电 子控制单元(ECU)、电动机和电磁离合器等组成， 如图所示。
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。
•电动式EPS的组成
•1—转向盘；2—输入轴；3—ECU；4—电动机；
这种控制方法多是通过控制变速器的换档特性、改变 传动比来实现的。
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第十一章 汽车行驶安全性控制系统
ASR与ABS的联系与区别 (1)两者都是用来控制车轮相对于地面的滑动，以使车轮
与地面的附着力不下降，但ABS控制的是制动时车轮的“ 滑拖”，而ASR控制的是驱动时车轮的“滑转”。 (2)ASR只对驱动车轮实施制动控制。 (3)ABS是在汽车制动后车轮出现抱死时起作用，当车速很 低(低于8km／h)时不起作用；而ASR则是在汽车行驶过程 中车轮出现滑转时起作用，当车速很高(高于80-120km／ h)时一般不起作用。 (4)两者都需要轮速传感器。
•5—电磁离合器；6—转向齿条；7—横拉杆；8—转向轮；
•9—输出轴；10—扭力杆；11—扭矩传感器；12—转向齿轮
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第十章 汽车电动助力转向系统
优点： 1.助力性能优 2.效率高 3.耗能少 4.“路感”好 5.回正性好 6.对环境污染少 7.可独立于发动机工作 8.应用范围广 9.装配性好且易于布置
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ASR工作原理
如果驱动车轮的滑转率仍未降到设定范围值内， ECU又会控制ASR制动执行器，对驱动车轮施加一 定的制动力，进一步控制驱动车轮的滑转率，使 之符合要求，以达到防止车轮滑转的目的。在 ASR处于防滑控制中，只要驾驶员一踩下制动踏 板，ASR便会自动退出控制，而不影响制动过程 。
是，继续增大制动力矩，滑动率超过最优滑动率后进入不稳
定区域，车轮的滑转程度不断增加，制动附着系数将减少，
侧向附着系数将迅速降低。最终使车轮速度大幅度减少直至
车轮抱死，这期间的车轮减速度非常大。轮胎印迹的变化经
历了车轮自由滚动、制动和抱死三个过程。
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第十一章 汽车行驶安全性控制系统
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第二节 安全气囊系统的组Leabharlann Baidu及工作原理
一、组成 有传感 器、气 囊组件 及安全 气囊ECU 等组成。
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第二节 安全气囊系统的组成及工作原理
二、原理
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第二节 安全气囊系统的组成及工作原理
•其工作原理为：传感器感受汽车碰撞 强度并将其传给控制器，控制器进行 判断并在适当时机发出点火信号触发 气体发生器，气体发生器点火后迅速 产生大量气体展开气袋。从而达到保 护乘员生命安全的目的。
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第十章 汽车电动助力转向系统
电动式EPS主要部件的结构
1. 转矩传感器 2. 电动机 3. 电磁离合器 4. 减速机构 5. 车速传感器 6. 电子控制单元
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第十章 汽车电动助力转向系统
控制(助力、回正、阻尼) 1. 电动机电流控制 ECU根据转向力矩和车速信号确定并控制电动机的驱动电 流的方向和大小，使其在每一种车速下都可以得到最优化的 转向助力转矩。 2. 速度控制 当车速高于43km/h到52km/h时，停止对电动机供电的同时， 使电动机内的电磁离合器分离，按普通转向控制方式工作， 以确保行车安全。
(2)对驱动轮进行制动控制：
对驱动轮进行制动控制是对发生滑转的驱动轮直接施以 制动，使车轮的滑转率控制在目标值范围内，这时，非滑 转车轮仍有正常的驱动力，从而提高了汽车在滑溜路面上 的起步、加速的能力及行驶方向的稳定性。
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第十一章 汽车行驶安全性控制系统
(2)对驱动轮进行制动控制：
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第二节 安全气囊系统的组成及工作原理
三、传感器
碰撞传感器：检测汽车碰撞强度的信号，并将 信号输入给安全气囊ECU，安装于汽车前部的 碰撞传感器叫前碰撞传感器；安装于安全气 囊ECU内部的碰撞传感器叫中央传感器。
安全传感器：安全传感器也叫做保险传感器， 防止安全气囊系统在非碰撞的情况下发生误 引爆。安全传感器安装在安全气囊ECU内部， 通常有两个安全传感器。
•第二节 安全气囊系统的组成及工作原理
四、气囊组件 由气体发生器、点火器、气囊、饰盖和底板等 组成。驾驶员侧气囊组件位于方向盘中心处， 乘客侧气囊组件位于仪表板右侧杂货箱上方。
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•第二节 安全气囊系统的组成及工作原理
1、气体发生器
作用是在有效的时间内产生气体，使气囊张开。气体发生 器由上盖、下盖、充气剂（叠氮化钠固体药片）和金属 滤网组成。金属滤网安装在气体发生器的内表面，用以 过滤充气剂和点火剂燃烧产生的渣粒。
在采用ASR的汽车上一般都装有ASR关断开关， 驾驶员可通过此开关对ASR系统是否起作用进行 人为干预。
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ASR工作原理
ECU根据轮速传感器产生的车轮转速信号， 确定驱动车轮的滑转率，并与ECU里存贮的 设定范围值进行比较，若超过此值便发出 指令控制副节气门的步进电机转动减小节 气门开度，此时，即使主节气门的开度不 变，发动机的进气量也会因副节气门的开 度减小而减小，从而发动机的输出转矩， 驱动车轮的驱动力也就会随之下降。