1、 2.32.3 液压回路设计工作原理液压回路设计工作原理 该回路住要应用电液比例换向阀,储能灌。当电液比例阀处于中间位时，液 压缸不工作，油泵产生的液压力储存到储存罐中。当 1YA 接通时，电液比例换向 阀处于右位，并根据电磁铁的吸力大小调节阀芯的移动距离而控制油量与压力大 小，此时储蓄罐中的液压力通过电液比例换向阀进入液压缸右腔，推动活塞运动。 当 2YA 接通时，情况于此相反。 1 油箱 2 液压泵 3 单向阀 4 蓄能器 5 电液比例换向阀 6 液压缸 图 2-3 液压系统设计工作原理 . . 3 3 硬件选取硬件选取 3.13.1 扭矩传感器扭矩传感器 EPS 控制系统的传感器信号包括
2、转向盘转矩信号、汽车车速信号、汽车轴重 信号、电机电流信号，前三者用于确定助力电机的助力转矩大小和方向，后者用 于电机的闭环控制。这些信号用来作为 EPS 的输入信号，共同决定助力信号的输 出。因此，传感器信息融合是 EPS 系统中的关键技术之一。 EPS 中扭矩传感器主要有：电阻式转向传感器、非接触式电感扭矩传感器和 其他类型传感器，也有通过在转向轴位置加一扭杆，通过测量扭杆的变形得到扭 矩的大小和方向。电阻式转向传感器实际上是个滑动可变电阻器，当操作方向盘 时，其电阻的变化最终经电路处理以电流的形式将转矩信号送至 ECUTM。这种传 感器价格低，但体积大，易于磨损，在早期 EPS 中应用较
3、多。随着非接触式扭矩 传感器成本的降低，越来越多的厂商转而采用这种精度高、体积小且寿命长的新 型传感器。图 3 所示为 KOYO 公司研制的非接触式 EPS 扭矩传感器原理图，该装 置由安装在输入轴上的探测环 1 和探测环 2，安装在输出轴上的另一个探测环 1，探测线圈和补偿线圈组成。当方向盘转动时，扭杆受转动力矩作用发生扭转， . . 由于线圈生扭转，由于线圈固定不动，探测线圈与探测环之间的位置发生变化导 致线圈磁阻改变，并最终反映扭矩的变化。 3.23.2 电液比例阀电液比例阀 电液比例阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作，使工作 阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此 完成与
4、输入电压成比例的压力、 流量输出的元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。由于电 液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制的各种电液系统、 控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，因此应用领域日 益拓宽。近年研发生产的插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械的使 用特点，具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它的出现对移动式液压 机械整体技术水平的提升具有重要意义。特别是在电控先导操作、无线遥控和 有线遥控操作等方面展现了其良好的应用前景 . . 图 3-2 电液比例阀实物图 . . 4 4 电子转向控制单元电子转向控制单元 4.14.1 电子控制单
5、元的组成及原理电子控制单元的组成及原理 组成：动力转向电脑 ECU，车速传感器 VSS，电磁阀，分流阀，反应室等组 成。 原理：在汽车直线行驶时，转向盘不动，电动液压泵以很低的速度运转，大 部分工作油经过转向阀流回储液罐，少部分经过液控阀然后流回储液罐；当驾驶 员开始转动方向盘时，ECU 根据检测到的转角及角速度，车速，发动机转速以及 电动机转速的反馈信号等，判断汽车的行驶状态，转向状态，决定应提前提供的 助力大小，同时向驱动单元发出控制指令，使电动机产生相应的转速以驱动油泵， 进而输出相应流量和压力的高压油。高压油经转向控制阀进入齿条上的动力缸， 推动活塞产生适当的助力，以协助操作员进行转向
6、操作，从而获得理想的转向效 果。 4.1.14.1.1 ECUECU 控单元、汽车电控单元或集成电路控制单元、多路控制装置等等。汽车制造 公司不同叫法也不同。它是由集成电路组成的用于实现对数据的分析处理发送等 一系列功能的控制装置。目前在汽车上广泛应用，并且集成度越来越高。 电控单元主要由硬件和软件两大部分组成。硬件部分主要包括系统电路、电 源电路、输入采集接口电路、输出驱动电路等1.系统电路：系统电路以所选定的 单片机为核心，主要有存储区扩展电路、时钟电路、复位电路、通信电路等。 2.输入接口电路：输入接口主要将从传感器中采集到的转速、油门踏板位置、冷 却水温度等各种发动机信号进行放大、整形
7、、电压转换、滤波处理等，保证实时 准确地为 CPU 提供发动机的各种参数，以便 CPU 进行监控。3.驱动电路：驱动电 路主要是将 CPU 根据发动机状态和操作人员的要求计算得到的控制信号放大驱动， 实现对油量控制机构和定时控制机构的控制。 . . 图4-1 电子控制单元工作原理 ECU 的主要功能 1.接受控制信息，主要指接受操作人员的各种控制指令如油门指令。2.系统 参数的采集处理功能，应用单片机丰富的接口 资源采集发动机的工况和状态参 数，之后加以转换处理。3.在控制软件的管理下，完成各种控制功能，根据采集 的系统参数进行工况判断，实现喷油量控制和喷油定时控制。4.输出驱动功能， 根据系
8、统处理后所得的控制信息，进行信号输出放大，驱动油量控制机构和定时 控制机构。5.具备系统自诊断功能，如果检测到故障，则启用后备功能。6.与监 控系统进行实时通讯的功能。 ECU 的作用 判断车辆是否是停止状态，低速行驶状态，高速行驶状态。ECU 通过车速传 感器 VSS 传来的输入信号，按工作状态的需求调节电磁阀电流的大小，改变反应 室油压，产生良好的手感（路感） ，提高行驶的操纵性和稳定性 ECU 的工作环境 车用 ECU 所处的环境十分恶劣复杂，除了湿度、温度、振动、冲击、灰尘、 泥砂、水、油污、波动电压等环境因素外，电磁环境更是个不可忽视的问题。为 了能使 ECU 适应汽车内恶劣电磁环境
9、，在设计汽车电子产品时考虑 ECU 所处的环 境以及对 ECU 进行检测和评估就显得十分重要。 4.1.24.1.2 分流阀分流阀 分流阀作用将油泵送来的油液分配到转阀，电磁阀和反应室中。 1.不转向时油泵和转阀中的油压小，整个系统为低压油常流循环状态。 . . 2.转向时转阀油压升高，电磁阀和反应室油压也随之升高，此时，电磁阀 和反应室中油压的高低，由 ECU 控制电磁阀来调节。 4.1.34.1.3 电磁阀电磁阀 电磁阀的作用电脑 ECU 根据车速信号 VSS，来使电磁阀开启，用 01A 的电 流值，调节反应室内的油压，产生不同的“手感” 。 1.不转时,电磁阀不通电，系统维持一定低压。 2.原地转向或低车速转向时，ECU 输出大电流给电磁阀，磁吸力吸动空心柱 塞下移，使阀口开大，油液大量泄流回油罐，使油压降低，使司机产生“轻手感” 。 3.中高速转向时，电磁阀电流减小,阀口也逐渐减小至闭合，油液泄流回油 罐的量减小，使转阀流入分流阀的油压升高，司机产生“重手感” ，不存在“发 飘”感觉。 反应室的作用-将液压
