一、系统概要
2022款本田雅阁混动车辆配有电动动力转向系统(EPS)。驾驶员侧转向力通过转向器内的电机进行辅助,代替发动机从动油泵生成机油压力,这样EPS系统可改善发动机效率。
EPS控制单元监测和控制EPS电机的辅助力,以适应行驶条件。
•低车速:高电动助力(易于操控);
倒车雷达•高速行驶:低电动助力(稳定行驶);
•低速到高速行驶:从高助力向低助力平稳转变。
二、系统部件国际车展现场工作人员发生冲突
EPS控制单元、EPS电机和转矩传感器组合在转向器内,有关车辆上各部件位置,如图1所示,EPS系统主要包括以下部件:EPS控制单元,控制EPS电机;EPS电机,产生辅助扭矩;转矩传感器,测量施加到方向盘的转向力;转向器,传输转向力。
1.转向器
辅助小齿轮轴将EPS电机动力传递到转向齿条。EPS电机动力由涡轮传动装置传递到涡轮。辅助小齿轮轴通过由涡轮增加和传递的EPS电机动力移动转向齿条。手动小齿轮轴将方向盘的转向力矩传递到转向齿条。转向力矩从转向柱轴传递到输入轴,通过扭杆与输入轴相连的手动小齿轮轴移动转向齿条,如图2所示。
2.VGR(可变传动比)
VGR用于转向齿条的手动齿轮轴侧。正常传动比用于转向齿条的前方位置附近,可使转向操作平稳启动。快传动比用于大的转向角,可减小一个极限位置到另一个极限位置转角,如图3所示。
3.转矩传感器
扭矩传感器内置于转向器,使用霍尔IC传感器检测方向盘扭
力。扭矩传感器由输入轴、扭杆、手动齿轮轴和扭矩传感器单元组成(图4)。
三、系统说明
系统说明信息,如图5所示。
1.扭矩传感器检测方向盘的转向力、并将信号传送至EPS控制单元。EPS控制单元根据转向扭矩信号和车速信号计算辅助扭矩、并激活电机辅助转向力。
2.若要正常激活三相无刷电机、电机转角传感器检测电机角度并传送信号至EPS控制单元。
文/江苏 田锐
浅析2022款本田雅阁混动EPS转向系统
图1 转向部件位置索引
免发动机熄火。
信息。
图2 转向器
四、EPS控制
1.基本电流
基本电流是驱动电机的基本电流值,是使用转向力矩和车速计算的。火车k80
2.惯量补偿
EPS电机扭矩会随着车辆开始移动而偏低,并随着车速因车身旋转惯性降低而
6.限位停止控制
限位停止控制降低方向盘满行程(右限位或左限位)时的电机电流,以保护系统。此值用目标电流和电机转速来确定。
7.运动模式
EPS系统有两个控制模式,对应于从PCM通过F-CAN发送的运动模式信号。
4.0.6当车辆处于正常模式时,EPS系统提供平稳且自然的转向感觉。当车辆处于运动模式时,EPS系统提供直接且线性的转向感觉。
8.方向盘回位控制
回位控制根据转向角和车速控制方向盘的回位速度。此控制负责使方向盘回到中位。
9.转向速度反馈控制
代拍上海车牌转向速度反馈控制通过控制转向扭矩的迟滞现象提高高速范围下的稳定性。转向速度反馈控制电流是根据目标和实际转向角速度之间的偏差计算的,用于调节基本电流。
10.EPS电机控制回路
EPS电机控制电路由系统控制CPU、M O S -F E T (场效应晶体管)驱动器、MOS-FET、断电继电器、断电继电器开关、电流传感器和EPS电机组成。通过输入传感器的信号,CPU计算并根据占空比将相应的三相电流输出至FET驱动器。该操作由负荷控制,如图6所示。
宝马x3报价及图片11.电机输出限制控制
电机输出极限控制会在车辆停止但是反复转动方向盘时减少电机电流。此控制会逐渐减少动力转向助力。动力转向助力会从0N •m(0kg •m,0lbf •ft)的转向扭矩或从车辆OFF(LOCK)模式开始逐渐恢复,最多经过20min就能够恢复到正常的助力状态。电机极限控制的激活取决于电机和控制系统内部温度。
五、转向角检测
EPS控制单元从电机转角传感器值计
算转向角。EPS控制单元通过电机转角传
表2 EPS系统传输信号
图5 系统图
偏高。为减少惯性的影响,在加速时惯性补偿会增加基本电流,并在减速时减少基本电流。惯性补偿电流通过转向扭矩、车速、电机转速来计算。
3.减振补偿
在刹车或转弯时,方向盘可能会接收到来自路面的振动。通过电机电流控制施加阻尼效果来进行阻尼补偿以减小方向盘的振动。阻尼补偿电流通过转向扭矩、车速、电机转速来计算。
4.目标电流
目标电流是进行电机反馈控制的必要值,是通过对基本电流施加惯性和阻尼补偿以及增加转向扭矩方向而确定的。
5.电流反馈控制
电流反馈控制监测通过传感器的电机电流,并减小电机电流相对于目标电流的偏差,以此来精确运行电机。
感器检测电机旋转角度(A)、并通过将电机旋转角度乘以蜗轮的减速比、计算辅助小齿轮轴角度(B)。EPS控制单元使用VGR(可变传动比)转换图来转换辅助小齿轮轴角度和初始转向角度、并计算手动小齿轮轴角度(C)、及转向角度(图7)。
图7 转向角检测
六、转向角中间位置学习
当车辆转至ON模式时,EPS控制单元学习转向角中间位置检测初始转向角。转向角中间位置学习分为初始学习和常规学习。
1.初始学习
清除了转向角中间位置后,首次行驶时将自动执行初始学习。根据各传感器信号,EPS控制单元判断车辆在进行直线行驶时,将学习转向角中间位置。
(1)行驶时的学习方法
注意:仅当道路和环境因素允许安全操作时使用该方法。
①驾驶车辆并在十字路口以10km/h(6miles/h)以上的车速左转和右转直至指示灯熄灭。
注意:学习的困难情况如下:
•在不平的道路上行驶。
•行驶10km/h(6miles/h)或更短距离。
•在斜坡上行驶。
•急加速和急减速。
②检查并确认指示灯熄灭。
(2)停止时的学习方法
①将车辆停在平坦、水平的路面上。
②将车辆转为READYTODRIVE(准备行驶)模式。③将方向盘设置到中间(正前方)位置。④如下转动方向盘:
•向左转一圈并回到原来的位置;•向右转一圈并回到原来的位置;•向左转1/4并回到原来的位置;•向右转1/4并回到原来的位置;•向左转1/4并回到原来的位置;•向右转1/4并回到原来的位置。⑤检查并确认指示灯熄灭。
2.转向角传感器中间位置清除
只要进行了以下任一操作,进行转向角传感器中间位置清除:
(1)更换EPS电机/控制单元;
(2)从12V蓄电池断开12V蓄电池电缆;(3)断开EPS控制单元电源;(4)PS控制单元电源电压减小。
3.常规学习
车辆在行驶过程中,会产生正常磨损及车轮定位的改变,常
规学习可修改中间位置的间隙。
4.使用HDS学习
使用HDS,执行了VSA系统的VSA传感器中间位置记忆,则转向角中间位置将清除并重写。
图6 EPS电机控制回路
(未完待续)