3. 系统组件
(1)转向力矩传感器转向力矩传感器安装在转向柱下部与
EPS齿轮齿条式转向器间的接缝位置处。它向
EPS控制单元提供驾驶员指令和驾驶员施加在方向盘上的力矩。
EPS控制单元根据方向盘上的力矩(和其他输入参数)控制转向助力的大小。
转向力矩通过转向杆的扭转来确定。转角由两个霍尔传感器元件进行测定。这样便有一个冗余信号可供使用,因此即使在某一传感器元件失灵的情况下仍可继续使用
EPS功能。
(2)带有电机位置传感器的电机 电机的主要任务是产生
EPS控制单元计算的力矩,从而提供所需转向助力。电机制造商是Robert Bosch GmbH公司。这是一种同步电机,必须用三相交流电压驱动。该电压必须由
EPS控制单元通过14V车载网络的直流电压产生。与
EPS齿轮齿条式转向器的其他组件一样,该电机的设计使用寿命也与车辆使用寿命相同。它可以在较大转速范围内提供恒定力矩。因此可使转向助力不受转向角速度的影响保持不变。效率较高是同步电机的典型特点。
电机的短时最大耗电量可达到120A。但该电流强度仅以极短的脉冲形式出现,因此正极导线的保险装置使用100A保险丝即可。因此
EPS峰值功率约为1. 5kW,而且更重要的是,平均电功率低于50W。该平均值较低是因为只有在转向期间而非直线行驶或以恒定转向角行驶期间需要转向助力。而且在绝大多数情况下,车辆都处于直线行驶状态。
EPS平均功率消耗极低是其有助于降低耗油量的原因所在。电机位置传感器直接安装在电机轴上。
EPS控制单元可通过该传感器测定转子的准确位置和转速。电机位置传感器根据霍尔效应进行测量:一个带有永久磁铁的轮子在霍尔传感器元件旁转动。
(3)
EPS控制单元
EPS控制单元安装在电机上,如图47所示。除电子控制装置外,它还带有控制电机的供电电子装置。
电子控制装置通过总线系统进行通信并计算出电动机械式助力
转向系统的功能。该计算结果是电机的一个额定转矩。供电电子装置执行该规定值并产生相电压,从而在电机绕组上产生磁场。供电电子装置的一个重要组成部分是一个半导体电路,通过该电路可以断开电机绕组电路。识别出严重故障时,该电路就会可靠终止电机控制。电路断路后电机轴自由转动,因此可以防止出现电机电动卡止的故障情况。
在
EPS控制单元内部装有一个温度传感器,用于提前识别出电气组件过热并采取相应措施。
EPS控制单元的安装位置具有温度变化和湿度影响较大的特点。因此在壳体上带有由Goretex材料制成的隔膜,用于实现内部与环境间的压力平衡,同时隔膜还可防止湿气从该部位侵入。
在
EPS控制单元的壳体上还带有
EPS电气连接件,其作用是:供电;总线连接件(PT-CAN,包括唤醒导线);转向力矩传感器的供电和信号导线。
(4)减速器 减速器将电机产生的力矩传输到齿条上,从而在转向横拉杆上产生一个纵向力。相对于3系和1系的电动机械式助力
转向系统而言,该减速器更加强化,因为需要传输的作用力随电机功率增大而增大。
齿形皮带传动机构和球螺纹驱动装置也是
E72 EPS减速器的主要部件,如图48所示。电机轴驱动齿形皮带传动机构的小齿轮。通过齿形皮带和大齿轮使球螺纹驱动装置的螺母转动。由于螺母无法沿齿条纵向方向移动,因此在球形螺纹内移动的钢球会向齿条施加一个纵向作用力。
减速器与电机固定连接在一起。无法对这单个部件进行维修和调整工作。减速器特别是齿形皮带的设计使用寿命与车辆使用寿命相同。
如果因防尘套损坏造成
EPS齿轮齿条式转向器内部进水,可能会导致转向器腐蚀。为了排出渗入水,在壳体最底部集成有一个排水阀。
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