汽车线控技术系列4----汽车转向系统介绍.pptxVIP

2-1汽车转向系统介绍转向系统的分类和发展：汽车转向系统按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向，改变或恢复汽车行驶或倒退方向，对汽车的操纵稳定性和主动安全性有重要影响，因此汽车转向系统的零件称为保安件。汽车转向系统经历了机械转向系统、液压助力转向(HydraulPowerSteering，简称HPS)系统、电液助力转向(ElectronicHydraulicPowerSteering，简称EHPS)系统、电动助力转向(ElectricPowerSteering，简称EPS)系统、线控转向系统等几个阶段。汽车转向系统分为两大类:机械转向系统和动力转向系统。其中，完全靠驾驶员手力操纵的转向系统称为机械转向系统，驾驶员作用在转向盘上的力矩通过机械零部件传递、通过转向器放大力矩，实现车轮转向，其缺点是转向较沉重。借助动力来操纵的转向系統称为动力转向系统。动力转向系统可分为液压助力转向系统、电液助力转向系统、电动助力动力转向系统和线控转向系统等。

2-1汽车转向系统介绍

2-1汽车转向系统介绍2.1.1线控转向系统的结构与工作原理线控转向系统与电动助力转向系统在结构和设计方面有一些类似的地方。为了体现线控转向技术的优点，下面把线控转向技术与电动助力转向技术在结构与工作原理方面作一对比。2.1.1.1电动助力转向系统的结构与工作原理电动助力转向系统是在机械转向系统的基础上加装转向盘转矩传感器、车速传感器、电子控制单元、直流电动机等装置构成的。其组成及在车上的位置如图。电动助力转向系统以直流电动机作为转向助力源。

2-1汽车转向系统介绍图为电动助力转向系统的控制流程。电动助力转向系统的关键控制算法是转向助力算法。电子控制单元根据车速和转向盘转矩等参数控制电机电流强度，调节电机工作力矩而控制转向的助力强度。电动助力转向系统的助力作用在低速转向时最强，获得轻便的转向力特性;随着车速的升高，助力作用逐渐减弱;当达到一定车速时，停止向电机供电，并使电磁离合器分离，转向变为完全由驾驶员人力操纵。所以在高速转向时可获得一定的转向路感，消除了液压助力系统在高速时转向发飘的弊端。

2-1汽车转向系统介绍1.1.2线控转向系统的基本结构和工作原理合理地设计线控转向系统，可以使线控转向系统具有比电动助力转向系统更好的操纵稳定性。图为线控转向系统的基本结构示意图，从电子控制系统组成的角度划分，包括传感器、控制器、执行器、通信网络四部分

2-1汽车转向系统介绍按各部分的功能划分，线控转向系统由转向盘模块、车轮转向模块、电子控制单元、故障诊断与容错控制模块、电源等组成：(1)转向盘模块。包括转向盘、转向盘转角转矩传感器、转向盘力反馈电机等。转向盘模块通过转向盘转角转矩传感器测量转向盘转角转矩，将驾驶员的转向意图转换成数字信号，并传递给电子控制单元。(2)车轮转向模块。包括车轮转角传感器(或齿条位移传感器等)、转向电机、转向电机控制器和车轮转向组件等。车轮转向模块接受电子控制单元根据转向算法得到的指令，控制转向电机实现要求的车轮转角，完成驾驶员的转向意图，并将传感器检测的转向轮实际转角反馈给电子控制单元。

2-1汽车转向系统介绍3)电子控制单元。对传感器信号进行分析处理并判别车辆的运动状态，向力反馈电机和转向电机发送指令，控制两种电机协调工作，实现车辆的转向和驾驶员路感的模拟两个基本功能。(4)故障诊断与容错控制模块。在线控转向系统有故障时，确保转向系统的基本转向功能。包括一系列的监控和实施算法，针对不同的故障形式和故障等级做出相应的处理，最大限度地保持汽车转向系统的安全性能，保证汽车正常行驶。线控转向系统的工作原理如图所示。当转向盘转动时，转向盘转角转矩传感器检测到驾驶员在转向盘上施加的转角和转矩，并将其转变成电信号输入到电子控制单元。电子控制单元根据这些信号和车辆运行状态信号来控制转向电机的旋转方向、转矩大小和旋转的角度。转向电机通过机械传动装置驱动转向轮，控制汽车沿着驾驶员所期望的轨迹行驶。同时，电子控制单元根据车速和安装在转向传动机构上的位移传感器信号来控制力反馈电机的运动，完成路感模拟。

2-1汽车转向系统介绍

2-1汽车转向系统介绍综上所述，线控转向系统与电动助力转向系统在结构上的根本不同在于，取消了转向人机接口和转向执行装置之间的机械连接，因而控制灵活。目前，线控转向系统已经应用在飞机、汽车、船舶等交通工具及装载机等工程机械的转向系统中。与传统的转向系统相比较，线控转向系统具有很多优点。(1)提高汽车的安全性能。例如，摒弃了转向柱等连接，避免了撞车事故中转向柱对驾驶员的伤害;当汽车处于极限工况时，对汽车进行稳定性控制。(2)改善操纵性。转向传动比随车速改变，补偿车速变化导致的操纵性改变。(3)改善驾驶员的路感。力反馈电机反映汽车实际行驶状态