二、电控动力转向系统的组成
1.转角传感器G85
转角传感器G85安装在转向柱上的转向开关与方向盘之间,与安全气囊时钟弹簧集成为一体,其实物如图4所示。
转角传感器G85的作用是检测转向盘的转动角度和转动速度,是电动助力的依据之一。该传感器由转子、发光二极管、光敏二极管和放大器等组成。其工作原理如图5所示,发光二极管作为信号源,光敏二极管作为接收源。随着转子转动,当透光孔与发光二极管对正时,光线照射到光敏二极管上产生高电位,经放大电路放大后输送给ECU,如图5(a)所示。当透光孔与发光二极管错开时,光线不能照射到光敏二极管上,光敏二极管无电压信号输出,产生低电位输送给ECU,如图5(b)所示。如此反复后即形成图5(c)所示方波信号,并通过CAN总线将该信号传递给转向柱电控单元J527a J527分析转角信号,将处理后的方向盘转角信号、转角速度信号传递给转向辅助控制单元J500, J500结合转向力矩传感器G269、车速传感器信号、电动机转动速度信号进行处理,从而适时调整转向助力大小。
当发现信号失效时,故障指示灯K161常亮,应急运转模式启动,电子助力转向依然起作用。
2.转向力矩传感器G269
磁性转子和转向柱连接块为一体,磁阻传感元件和转向小齿轮连接块为一体,其实物如图6所示。
转向力矩传感器的作用是测量转向盘与转向器之间的相对转矩,是电动助力的控制依据之一。当转动方向盘时,转向柱连接块和转向小齿轮连接块反向运动,即磁性转子和磁阻传感元件反向运动,发生磁场变化,在磁阻传感元件两端产生电位差。通过测量磁阻传感元件两端的电位差值,则转向力(矩)的大小可以被测量出来,转向力矩传感器G269 Z作原理图如图7所示。
如果信号失效,转向助力系统将关闭,但并不是马上关闭,而是通过一个柔软的逐步的过程。在此过程中,故障警告灯K161亮起。转向助力的大小是由ECU通过电动机转子角度和方向盘转角等信号计算出的值所代替的。
3.转向电动机V187
转向电动机V187是无刷式异步伺服电动机,具有无扭矩波动、低噪声、抗泥污、无额外摩擦、较宽的转速范围和温度范围等优点。其平均工作电流约2.5A,最大电流约80A,其实物图如图8所示。
转向电动机需要正反转控制,图9所示为一种比较简单适用的控制电路,a1, a2为触发信号端。当a1端得到输人信号时,三极管VT3导通,VT2得到基极电流而导通,电流经VT2、电动机M,VT3,搭铁而构成回路,于是电动机正转。当a2端得到输人信号时,电流则经VT1, M, VT4,搭铁而构成回路,电动机则因电流方向相反而反转。控制触发信号端电流的大小,就可以控制通过电动机电流的大小。