电动汽车原理与构造(第2版)第7章.ppt

《电动汽车原理与构造(第2版)第7章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第7章电动车辆的电动化辅助系统哪些电动汽车辅助系统需要电动化？电动汽车动力转向系统制动系统空调系统其它部件泵系统冷却系统低压供电系统为什么要电动化节能的需要提高性能的需要结构合理化的需要取消发动机的需要为什么要电动化？转向系统电动化：电动助力转向EPS电转向(线控转向)ESS电控液压助力转向EHPS电动助力转向技术的特点电动助力转向能改善汽车的转向助力特性，提高汽车的轻便性和安全性。电动助力转向只在转向时电动机才提供助力，能减少能量消耗。电动助力转向零件比液压动力转向减少，质量更轻、结构更紧凑，在安装位置选择方面也更容易，并且能降低噪声。电动助力转向没有液压回路，比液压动力转向更易调整和检测，

2、装配自动化程度更高，能缩短生产和开发周期。电动助力转向不存在渗油问题，可大大降低保修成本，减小对环境的污染。电动助力转向比液压动力转向具有更好的低温工作性能。可实现转向系统的主动回正电动助力转向系统EPS的结构电动助力转向系统框图转矩传感器检测作用在输入轴的力矩，ECU根据车速传感器和转矩传感器的信号控制电动机的旋转方向和助力电流的大小，电动机的力矩通过减速机构作用到小齿轮上，实现助力转向。转矩传感器电子控制单元助力电机电磁离合器减速器机械转向器供电电源电动助力转向系统EPS的结构转矩传感器用来测量驾驶员作用在转向盘上的力矩大小与方向,以及转向盘转角的大小和方向,目前采用较多的是扭杆式电位计传

3、感器，它是在转向轴位置加一根扭杆，通过扭杆检测输入轴与输出轴的相对扭转位移得到扭矩。电动助力转向系统EPS的结构现在EPS公司都采取旋变式无刷电机及控制。1、转子位置检测(旋转变压器)，实现转子位置的实时检测；2、采用矢量控制技术（FOC兼SVPWM技术）算法，实现正弦波控制；3、绕组电流为正弦波,谐波分量小，转矩脉动低；4、运行平衡性好，噪声低，响应快，定位精度高；5、与方波驱动比，转矩脉动小；用于1.6L以下汽车的电动机,功率:300W;助力转矩:1～25Nm(最大输出电流35A)。用于2.0L汽车的电动机,功率:400W;助力转矩:1～32Nm(最大输出电流45A)。助力电机一般情况分有

4、刷直流电机和无刷直流电机。要求电动机低转速大扭矩、波动小、转动惯量小、尺寸小、质量轻，而且要求可靠性高，易控制。为了增强转向操纵时驾驶员的“手感”并降低噪声和振动，需要对电动机的结构作一些特殊处理，如：沿转子的表面开出斜槽或螺旋槽，定予磁铁设计成不等厚。电动机转矩特性负载转矩涡流、磁滞损耗和机械损耗p为极对数；N为电枢绕组总导体数；Φ为每极气隙磁通；a为电枢绕组的并联支路对数。电动机脉宽调制原理电动助力转向系统EPS的结构电动式EPS中的电磁离合器主要是起到安全保护的作用，当EPS系统发生故障、助力电机工作电流过大等情况下．电磁离合器会及时切断，汽车仍可以以传统的机械转向装雹进行工作，从面保障

5、整个系统和行车的安全。为了不使电动机和电磁离台器的惯性影响转向系的工作，离合器应及时分离，以切断辅助动力。电动助力转向系统EPS的结构减速机构通过离合器与电动机相连,起减速增矩作用,常采用蜗轮蜗杆机构,也有采用行星齿轮机构,电子控制单元(ECU)根据转矩传感器信号和车速传感器信号,进行逻辑分析与计算后,发出指令,控制电动机和离合器的动作。此外,ECU还有安全保护和自我诊断功能。电动助力转向系统EPS的分类根据助力电机布置位置的不同，电动助力转向分为转向轴助力式、齿轮助力式、齿条助力式。转向轴助力式小齿轮助力式齿条助力式结构紧凑、响应性好、小排量汽车用大的转向力、助力特性控制困难两种方案，主流方

6、案、大的助力，大排量轿车电动助力转向EPS的工作原理操作步骤如下：输入由车速传感器测得的车速信号；输入由转向盘转矩传感器测得的转向盘力矩大小和方向；根据车速和转向盘力矩，由助力特性得到电动机目标电流；通过电动机电流控制器控制电动机输出力矩。电动助力转向的基本助力控制过程转向控制(包括常规控制、回正控制和阻尼控制)是EPS开发的核心之一，电动助力转向EPS的工作原理汽车在低速行驶进行转向时，电控单元对电动机进行常规控制，出于要求电动机的端电压随转向盘转速提高而增大，所以场效应管的占空比将随转向盘转速提高而增大。这样使转向机具有较好的转向响应，转向操纵灵敏轻便。当车速高于43～52km／h时，停止

7、电机的助力并切断电磁离合器。汽车在高速行驶时仍不切断离合器，利用电动机本身和其内部电路构成的回路对汽车原有的转向系统增加一个阻尼，这样能够进一步提高汽车在高速行驶的稳定性，更进一步降低了汽车高速转向变道时方向盘“发飘”的现象，提高驾驶员驾驶的舒适性。回正控制可以改善转向盘的回正性。在汽车低速行驶过程中，当转向盘转动后回到中位时，电控单元对电动机进行回正控制。阻尼控制汽车高速行驶过程中，当转向盘转动