电动机械式液压助力转向系统.docx
《电动机械式液压助力转向系统.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电动机械式液压助力转向系统.docx（15页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
电动机械式液压助力转向系统
电动机械式液压助力转向系统（）
电动机械式助力转向系统（）与传统液压助力转向机构在转向助力上有所区别。
通过一个电动伺服马达而非通过一个液压驱动装置对驾驶员提供支持。
只在转向时，此伺服马达才激活。
因此，该伺服马达在直线行驶时不消耗功率。
电动机械式助力转向系统具有下列优点：
-驻车时转向力较低
-集成式、视车速而定的转向助力（伺服转向助力系统）
-转向时冲击较低以及方向盘旋转振动较低
-主动式方向盘复位
-节约燃油达0.3100并因此降低2排放
-不需要液压油
电动机械式助力转向系统包含下列装备系列：
电动机械式助力转向系统（）：
12伏特供电（和以前相同）
电动机械式助力转向系统（），配备一体化主动转向控制（）和电动马达/变速箱特定组合：
由发动机室内的外部起动接线柱进行12伏供电
电动机械式助力转向系统（），配备一体化主动转向控制（）和电动马达/变速箱特定组合（重量集中在前桥）：
由辅助电池、断路继电器和具有转换器的辅助电池充电装置进行24伏特供电
显示的为带主动转向控制的电动机械式助力转向系统
索引
说明
索引
说明
1
转向器
2
转向阻力矩传感器
3
控制单元
4
集成有马达位置传感器的伺服马达
5
单元
部件简短描述
将描述电动机械式助力转向系统的下列部件：
单元
单元由下列部件组成：
-控制单元
-集成有马达位置传感器的伺服马达
控制单元是电动机械式助力转向系统的一部分。
控制单元通过2个插头连接与车载网络连接。
转向阻力矩传感器通过另一个插头连接与控制单元连接。
在控制单元中存储了多条用于伺服助力装置、主动式方向盘复位以及减震特性的特性线。
根据输入端参数计算出的数值与相应的特性线一起得出必要的转向助力。
根据不同的装备系列，为单元提供不同的总线端.30。
接线盒中的配电器为控制单元提供总线端.15N。
索引
说明
索引
说明
1
带伺服马达的装置
2
转向阻力矩传感器的插头连接，6芯（使用2个线脚）
3
电源插头连接，2芯
4
车载网络插头连接，6芯
5
控制单元
带马达位置传感器的伺服马达
此伺服马达是一个无集流环的同步直流马达（永久磁铁）。
此伺服马达驱动减速器。
于是伺服马达的功率传递到齿条上。
控制单元线路板上有2个马达位置传感器（冗余）。
两个传感器利用霍尔效应原理工作（带凸极转子的霍尔传感器）。
凸极转子固定在发动机轴上。
马达位置传感器1可以获知伺服马达的位置。
此传感器提供一个正弦波信号和一个余弦信号。
根据这些信号可以确定出伺服马达的转子位置。
马达位置传感器2用于监控（可信度）。
两个传感器都由控制单元供电。
减速器
减速器将伺服马达的功率传递到齿条上。
伺服马达和方向盘之间的转速比约为18.37:
1（采用一体化主动转向控制时为13.37）。
减速器由一个皮带传动机构和一个滚珠丝杠传动机构组成。
每旋转一圈，滚珠丝杠传动机构提升9（采用一体化主动转向控制时为10）。
此伺服马达驱动齿带。
皮带传动的减速为2.85:
1（采用一体化主动转向控制时为2.49:
1）。
齿带用于驱动滚珠丝杠传动机构。
滚珠丝杠传动机构具有一个内部球形再循环（5个循环）。
滚珠丝杠传动机构已进行噪音优化。
转向阻力矩传感器
转向阻力矩传感器以数字方式检测驾驶员施加的转向阻力矩。
工作范围为方向盘从极限位置到极限位置转动3圈。
索引
说明
索引
说明
1
带扭杆的小齿轮
2
转向阻力矩传感器
3
控制单元的6芯插头连接（使用2个线脚）
扭杆通过转向阻力矩保持位置。
同时扭杆把转向阻力矩传递到小齿轮上。
转向阻力矩传感器的功能基于磁阻原理。
此处充分使用了这种效果，即在磁场发生变化时，电阻也会产生变化。
从磁阻元件中会产生不同的电压信号，将这些信号导入控制单元。
控制单元使用这些信息对不断提升的助力扭矩进行计算。
外部起动接线柱：
12伏
外部起动接线柱位于发动机室内右侧，减震支柱盖旁边。
当和一体化主动转向控制连接到一起时，由外部起动接线柱为供电。
此时发动机和变速箱之间存在一种依存关系。
索引
说明
索引
说明
1
蓄电池正极接线柱
2
保险丝
由外部起动接线柱进行的供电通过保险丝进行保护。
该保险丝方便进行检查。
电容器箱：
12伏
电容器箱安装在轮罩内右侧。
当和一体化主动转向控制连接到一起时，由电容器箱为供电。
此时发动机和变速箱之间存在一种依存关系。
索引
说明
索引
说明
1
电容器箱
2
3芯插头连接
由电容器箱进行的供电通过其他保险丝进行保护。
电容器可以衰减车载网络电压的纹波。
该纹波是由发电机产生的（3相）。
控制单元通过一根自身的导线诊断车载网络电压的纹波。
系统网络：
12伏
显示的为：
12伏
索引
说明
索引
说明
1
控制单元
2
转向阻力矩传感器
3
仅用于带有一体化主动转向控制的：
蓄电池正极接线柱
4
仅用于带有一体化主动转向控制的：
外部起动接线柱上的保险丝
5
仅用于带有一体化主动转向控制的：
电容器箱中的保险丝
6
仅用于带有一体化主动转向控制的：
电容器箱中的电容器
7
数字式发动机电子伺控系统（）或数字式柴油机电子伺控系统（）
8
保险丝
9
一体式底盘管理系统（）
10
仅用于无一体化主动转向控制的：
蓄电池配电器中的保险丝
11
转向柱开关中心（）
12
组合仪表（）
13
中央网关模块（）
系统网络：
24伏
显示的为：
24伏
索引
说明
索引
说明
1
控制单元
2
转向阻力矩传感器
3
数字式发动机电子伺控系统或数字式柴油机电子伺控系统
4
接线盒保险丝
5
接线盒电子装置（）
6
后部配电器保险丝
7
带转换器的辅助电池充电装置
8
辅助电池
9
蓄电池
10
蓄电池配电器中的保险丝
11
转向柱开关中心（）
12
断路继电器
13
一体式底盘管理系统（）
14
组合仪表（）
15
中央网关模块（）
下列其它控制单元与电动机械式助力转向系统通信：
：
一体式底盘管理系统
控制单元通过车轮转速传感器提供行驶速度。
控制单元负责对行驶速度进行集中的信号处理。
为此相应的控制单元通过与相连接。
：
转向柱开关中心
转向角传感器集成在转向柱开关中心（）中。
转向角传感器提供转向角信号。
该信号被发送至控制单元。
控制单元由此计算出齿轮角度。
如果车辆装备有一体化主动转向控制，还会一并计算主动转向控制的调整角。
转向柱开关中心通过进行连接。
和：
数字式发动机电子伺控系统或数字式柴油机电子伺控系统
发动机控制系统在上提供“发动机正在运转”信号。
在某些工作条件（例如发动机起动）时需要发动机转速信号。
：
组合仪表
当电动机械式助力转向系统（）失效时，在液晶显示器上出现一个黄色检查控制图标。
同时组合仪表中的固定指示灯亮起。
此检查控制图标具有下列意义：
转向性能！
谨慎行驶！
索引
说明
索引
说明
1
组合仪表
2
指示灯和检查控制图标
检查控制信息亮起的可能原因有：
-控制单元、一个集成式传感器或伺服马达中有故障
-过热保护
-低电压或过压
-对转向助力有影响的外部信号失效
-转向系的初始化设置有故障或不完全（例如学习极限位置）
系统功能
描述了电动机械式助力转向系统（）的下列系统功能：
-转向助力
-主动式转向系复位
-主动式路面信息反馈
-过压识别和低电压识别
-过热保护
-过电流识别
-作为软件功能的极限位置
-泊车辅助系统
转向助力
在系统中集成了伺服转向助力系统、与车速有关的转向助力系统的电子调节装置。
控制单元根据不同的输入端参数确定出必要的转向助力。
索引
说明
索引
说明
1
转向助力的扭矩
2
行驶速度
3
由驾驶员施加的转向阻力矩
在控制单元中存储了转向助力和减震特性的特性线。
根据输入端参数计算出的数值与特性线一起得出必要的转向助力。
伺服马达和减速器产生转向助力。
转向助力的重要输入端参数有：
-行驶速度
-通过转向阻力矩传感器的驾驶员侧转向阻力矩
-当前车载网络电压
-工作温度
对转子传感器和转向角传感器的信号偏差进行调整（例如在弯曲车道上直线行驶时）。
主动式转向系复位
在通过弯道后一旦驾驶员不再施加转向阻力矩，主动式转向系复位就将转向系重新引导回直线行驶位置。
为此控制单元需要来自转向角传感器的转向角信号。
主动式转向系复位确保转向系在整个工作温度上平和地返回。
在低温时从极限位置的主动式转向系复位尤其重要。
由此可提高操作舒适性。
在主动式转向系复位中集成了一个滚动减震。
主动式路面信息反馈
关于路面的信息例如有摩擦系数变化或状态。
通过转向阻力矩的改变确定这些信息。
根据下列参数计算出前桥上的加速度。
-行驶速度
-偏航角速度
-横向加速度
又据此为主动式路面信息反馈计算出转向阻力矩比例。
过压识别和低电压识别
12伏：
在过压大于17伏时转向助力断开。
24伏：
在过压大于33伏时转向助力断开。
控制单元存储一个故障。
组合仪表中的一个检查控制图标亮起。
当电压重新下降到低于16伏（32伏）时，转向助力恢复至目前要求的值。
当100%达到要求的转向助力时，检查控制图标熄灭。
在低电压小于9.5伏时，发动机功率线性降低至9伏。
低于9伏时不再产生转向助力。
在40%的转向助力时输出检查控制信息（带有故障记录）。
当电压重新上升到高于10伏时，转向助力恢复至目前要求的值。
当100%达到要求的转向助力时，检查控制图标熄灭。
在具有一体化主动转向控制的12伏上，电机功率在之前已线性降低10%。
过热保护
作为过热保护，根据末级温度在0到100%之间减小发动机标准扭矩。
此时控制单元按下列档执行减小：
-在95°C时为100%
-在110°C时为60%
-在115°C时为0%
过电流识别
在压上路缘时识别到过电流。
这时下列信号参与识别：
-转向角
-转向角速度
-行驶速度
-由驾驶员施加的转向阻力矩
作为软件功能的极限位置
在左侧和右侧各有一个作为软件功能的极限位置。
因此可防止机械极限位置（缓冲器）提前磨损。
此软件功能使用下列信号计算极限位置：
-转向角
-转向角速度
泊车辅助系统
泊车辅助系统由控制单元和2个测量车位的超声波传感器组成。
由电动机械式助力转向系统（）执行驻车控制单元计算出的转向运动。
售后服务提示
一般提示
注意！
示教极限位置！
在更换转向系后，必须重新示教转向器的两个极限位置。
错误调校极限位置可能导致转向助力在极限位置上突然消失。
在学习极限位置时必须满足下列条件：
车辆停在平坦的表面上。
前轮可自由进行转向运动。
发动机运转。
车辆停止。
制动踏板杆未踩下且驻车制动器未拉紧。
动态稳定控制系统（）和转向柱开关中心（）内无故障记录。
组合仪表中的指示灯和检查控制图标亮着。
方向盘在直线行驶位置。
在学习极限位置时必须将方向盘缓慢地一次向左和向右回转到极限位置。
转向速度必须低于方向盘每秒钟转动1圈。
在极限位置上缓慢提高转向力，直到方向盘不再继续转动。
然后方向盘回到中间位置，松开方向盘。
在约5秒钟后组合仪表上的指示灯和检查控制图标熄灭。
诊断提示
在诊断系统中提供下列服务功能：
-极限位置
利用这项服务功能可以删除极限位置的数值（例如在错误学习后）。
同时删除转向角的偏差。
设码/编程提示
在更换后必须对控制单元进行设码。
接通条件和断电条件
在下列条件下激活转向助力：
-点火开关开启（总线端.15N通过和控制单元电压供电）
-发动机运行或可以电动行驶（）
当发动机静止且行驶速度为0时，转向助力退出工作状态。
保留印刷错误、内容疏忽和技术更改的可能性。
升级会员 