•2．回正控制
• 改善转向回正特性的一种控制模式。根据转向盘转矩和转动的方向可以 判断转向盘是否处于回正状态。一般用于低速行驶状态时的转向控制。
•3．阻尼控制
• 阻尼控制是汽车运行时为提高高速运行直线稳定性的一种控制模式。汽 车高速运行时，如果转向过于灵敏，会影响汽车高速行驶的稳定性，为此， 设置在死区范围内进行阻尼控制。
第10章汽车控制系统
•第三节 电动助力转向系统的简单模型与运动特性 •一．电动助力转向的控制原理
第10章汽车控制系统
•第二节 电动助力转向系统的结构及工作原理 •二．电动助力转向系统的工作原理 •1．助力控制
• 助力控制的过程是通过减速机构电动机转矩作用到机械转向系统（转轴、 齿轮、齿条）上的一种控制模式。图10-6电动机控制电路。
•第二节 电动助力转向系统的结构及工作原理 •一、电动助力转向系统结构
•1．转矩传感器
•接触式和非接触式
•(1)接触式转矩传感器
•转矩传感器 在线圈W、V 两端施加脉冲电压Ui
•转矩的大小正比于转角θ， 输出电压也正比于θ，测 量•第二节 电动助力转向系统的结构及工作原理 •一、电动助力转向系统结构
•齿轮助力式——电动机固定在转向柱一侧，经减速机构与转 向轴相连，直接驱动助力转向。 •转向柱助力式——电动机经减速机构与小齿轮相连，直 接驱动齿轮助力转向。 •齿条助力式——电动机经减速机构驱动齿条产生助力转向。
第10章汽车控制系统
•第一节 概述 •四、电动助力转向系统的特点
•（1）性能优 •（2）效率高 •（3）油耗小 •（4）路感好 •（5）回正好 •（6）对环境污染小 •（7）可以独立于发动机工作 •（8）应用范围广 •（9）装配性好，且易于布置
•电子控制器：检测轮速信号，判断车辆运行工况（停止、高速、 低速）对电磁阀的电流进行线性控制，从而达到控制阻力转向 的目的。 • 力感调节：低速和大转角时，电流大，电磁阀吸力增加，液 压调节用的油回流较多，作用在柱塞油压降低，操纵阀轴油压 降低，操纵杆力感较小。反之则产生相反的效果。
•助力过程：在转向盘的转向力作用下，扭杆就可以产生一 定的扭矩作用在与驱动小齿轮固定在一起的旋转阀转过一 定的角度，使得两阀的通道口相通，动力缸受到压力油的 作用，驱动缸内的活塞左右移动，产生转向助力。
第10章汽车控制系统
•第二节 电动助力转向系统的结构及工作原理
•5．减速机构 •作用：增加电动机的输出转矩。 •形式： •（1）蜗轮蜗杆减速机构
•用于：转向助力式转向系统。
•（2）双行星齿轮式减速机构
•用于：齿轮助力式及齿条助力式转向系统。
•6．电子控制单元
•8位CPU，256zb内存RAM，4k的只读存储器ROM（硬盘） 以及一个D/A转换器组成。 •要求：控制算法是关键，响应速度快。
•2．电子控制式液压助力转向系统（下页图10-2）
第10章汽车控制系统
•第一节 概述 •三、助力转向系统的类型
•2．电子控制式液压助力转向系统——组成：电子控制系统、
转向齿轮箱、油泵、分流阀组成。控制——电磁阀。
•低速电流大，回流大， 高速电流小，回流小。
第10章汽车控制系统
•第一节 概述 •三、助力转向系统的类型 •2．电子控制式液压助力转向系统
第10章汽车控制系统
•第一节 概述 •三、助力转向系统的类型 •3．电动助力转向系统
•电动助力转向系统（EPS）：利用电动机的作用作为助力源。 • 根据车速、转向等参数，由电子控制单元完成助力控制。
•系统组成——转矩传感器、车速传感器、电子控制电源、电 动机、离合器、减速机构、转向轴、手动齿轮组成。 •电动助力转向系统（EPS）分类：转向柱助力式、齿轮助力式、 齿条助力式。
•系统的组成
•原理：不转向时，助力电机不工 作，转向盘转动时，与转轴相连
的转矩传感器，不断地测出作用
于转轴上的转矩，并由此产生一
个对应的电压信号；同时，车速
传感器测出车速信号（电压量），
这两路信号被传送到ECU控制单
元，经处理后，产生控制指令，
控制电机转速，离合器的离合力
矩。产生助力输出。
第10章汽车控制系统
•（2）常压式：汽车行驶过程中，无论方向盘是否转动， 整个液压系统始终保持高压。 •缺点：若汽车高速运行调整方向盘力感，低速时显得力感过大。 反之，则在高速时，会感到方向盘处于飘拂感觉。电子阻力转向 系统可以克服这一缺点。 • 电子阻力转向系统可以引入速度信号反馈，可以根据车速的状 况，改变调节阻力转向装置的反馈力感，可以克服这一缺点。
•4）．可以利用电动机惯性的质量阻尼效应，可以使 转向轴的抖（颤动）动降低到最小。
第10章汽车控制系统
•第四节 电动助力转向的控制方法 •二、三菱“米尼卡"车电子控制电动助力转向系统
• l一车速传感器，2一速度表引出 电缆的部位，3—传动轴，4一副 驾驶员脚下部位，5一车速信号 (主) ，6一车速信号(副) ， 7一 EcPs电子控制器，8一点火电源信 号，9一蓄电池信号，10一发电机 信号，11一指示灯电流信号，12 一提高怠速电流信号，13一电动 机电流信号，14一离合器电流信 号，15—转矩信号(主)，16一转矩 信号(副) ，17一电动机，18一扭 杆，19一齿条，20一小齿轮，2l— 传动齿轮，22一电动机齿轮，23 一离合器，24一转矩传感器，25 一转向器齿轮总成，26一电动机 与离合器，27一发动机电子控制 器， 28一怠速提高电磁阀，29一 指示灯，30一交流发电机(L端子)， 31—熔丝，第1302章一汽车点控制火系开统 关。
•1．转矩传感器
•(1)非接触式 •转矩传感器
•转矩传感器 在线圈W、V 两端施加脉冲电压Ui
•转矩的大小正比于转角θ， 输出电压也正比于θ，测 量输出电压就可以反映转 矩的大小。
第10章汽车控制系统
•第二节 电动助力转向系统的结构及工作原理 •一、电动助力转向系统结构 •2、车速传感器
•采用电磁感应式车速传感器，安装在变速器上， 传感器根据车速的变化，把主、副两个系统的 脉冲信号传送给ECU，由于是两个系统，因此 信号的可靠性提高了。
第10章汽车控制系统
•第二节 电动助力转向系统的结构及工作原理 •一、电动助力转向系统结构 •3．电动机
•EPS电动助力转向， 的动力源是电动机。， 功能是根据ECU发出 的指令，调整助力的 大小，产生相应的输 出转矩。
•电动机具有正反转 控制功能。控制电路 如图所示。
第10章汽车控制系统
•第二节 电动助力转向系统的结构及工作原理 •一、电动助力转向系统结构 •4．离合器
•电动机理想模型的基本方程为
第10章汽车控制系统
•第三节 电动助力转向系统的简单模型与运动特性 •二．电动助力转向的控制策略
•3．阻尼控制 •电动机理想模型的基本方程为
•因此，用一定占空比的PWM信号在电动机控制电路内部使电机短路电机旋 转产生的反电动势形成阻碍电动机继续旋转的阻尼转矩，改变占空比，既可 以改变阻尼转矩的大小。
•第四节 电动助力转向的控制方法 •二、三菱“米尼卡"车电子控制电动助力转向系统
第10章汽车控制系统
•第四节 电动助力转向的控制方法 •二、三菱“米尼卡"车电子控制电动助力转向系统
•图10·15 电子控制器电路示意图
•1一点火开关(IGI), 2一交流发电机(L端子) , 3一易熔 线,4一电动机与离合器,4．1一电动机,4．2一离合器,5 一转矩传感器,5．1一副传感器,5．2一主传感器,6一自 我修正控制，7一发电检测，8一电源电路，9一电流极 性控制，10一驱动电路，1l一中间、转向、操纵力的检 测，主、副转矩传感器之差，12—8bit单片机，13—传 感器、执行部件故障检测，14一电动机工作检测，15 一车速、加减速基准车速的对比，主副车速传感器之 差，16～自诊断测用端子，17一二极管，18一车速传 感器。
• 1—滑环外引线连接器， 2—线圈，3—压板，4— 花键，5—从动轴，6— 主动轮， 7—滚子轴承， 8—电动机。
•在车速的设定范围内， 线圈2通 以直流12V电压， 将压板吸合（离合），电 动机由ECU根据司机的操 作方向运转，带动主动轮 旋转，带动花键上的从动 轮旋转产生转向助力。车
速超出设定范围时，线圈2断 电，转为司机无助力转向操作。
•第四节 电动助力转向的控制方法 •一、富士重工电动助力转向系统 •3．控制系统的功能 •（2）自诊 断和安全功 能
第10章汽车控制系统
•第四节 电动助力转向的控制方法 •一、富士重工电动助力转向系统 •4．全电子控制电动助力转向系统的特点 •1）．可以十分灵活地修改转矩、转向角和车速信号 的软件控制逻辑。能够通过软件自由的设置转向特性。 •2）．根据转向角进行回正控制，根据转向角速度进 行阻尼控制，能够利用软件设置转向助力特性。 •3）．由于只有需要时，电动机才进行运行，故此助 力损耗和燃油损耗均能够降到最低。
第10章汽车控制系统
•第四节 电动助力转向的控制方法 •一、富士重工电动助力转向系统
•1．系统的结构特点 •2．系统的控制过程 •3．控制系统的功能
第10章汽车控制系统
•第四节 电动助力转向的控制方法 •一、富士重工电动助力转向系统 •3．控制系统的功能 •（1）控制阻力转矩的功能
第10章汽车控制系统
•第三节 电动助力转向系统的简单模型与运动特性 •四、电动助力转向的控制流程 •图 10—10 控制软 件流程 图。
第10章汽车控制系统
•第三节 电动助力转向系统的简单模型与运动特性 •四、电动助力转向的控制流程
•图
10—10 控制软 件流程
图。
•采集 转矩信
号
第10章汽车控制系统
•第四节 电动助力转向的控制方法 •一、富士重工电动助力转向系统 •1．系统的结构特点