毕业论文_电控动力转向系统的故障诊断与检修文档24页

控制电路将来自微处理器的电流命令输送到电机驱动电路转向助力机械包括助力电动机电磁离合器及减速传动机械。

助力电动机般采用直流电动机，其电流大小由微处理器来控制，可根据不同的车速得到相应的助力特性。

通过减速传动机构，将电动机的动力传给转向器。

电磁离合器则作为安全装置确保系统在发生故障时，断开电动机与减速传动机构，中断动力传递，使系统从电动助力转向状态转入到人力机械转向状态。

液压助力转向系统已发展了半个多世纪，其技术已相当成熟。

但随着汽车微电子学院毕业论文技术的发展，对汽车节能环保性要求不断提高，该系统存在的耗能对环境可能造成的污染等固有不足已越来越明显，不能完全满足时代发展的要求。

电动助力转向系统将最新的电力电子技术和高性能的电机控制技术应用于汽车转向系统，能显著改善汽车动态性能和静态性能提高行驶中驾驶员的舒适性和安全性减少环境的污染等。

因此，该系统经提出，就受到许多大汽车公司的重视，并进行开发和研究，未来的转向系统中电动助力转向将成为转向系统主流，与其它转向系统相比，该系统突出的优势体现在燃油消耗。

液压动力转向系统需要发动机带动液压油泵，使液压油不停地流动，浪费了部分能量。

相反电动助力转向系统在需要转向操作时才需要电机提供的能量，该能量可以来自蓄电池，也可来自发动机。

而且，能量的消耗与转向盘的转向及当前的车速有关。

当转向盘不转向时，电机不工作，需要转向时，电机在控制模块的作用下开始工作，输出相应大小及方向的转矩以产生助动转向力矩，而且，该系统在汽车原地转向时输出最大转向力矩，随着汽车速度的改变，输出的力矩也跟随改变。

该系统真正实现了按需供能，是真正的按需供能型统。

汽车在较冷的冬季起动时，传统的液压系统反应缓慢，直至液压油预热后才能正常工作。

由于电动助力转向系统设计时不依赖于发动机而且没有液压油管，对冷天气不敏感，系统即使在也能工作，所以提供了快速的冷起动。

由于该系统没有起动时的预热，节省了能量。

不使用液压泵，避免了发动机的寄生能量损失，提高了燃油经济性，装有电动助力转向系统的车辆和装有液压助力转向系统的车辆对比实验表明，在不转向情况下，装有电动助力转向系统的国辆燃油消耗降低在使用转向情况下，燃油消耗降低了增强了转向跟随性。

在电动助力转向系统中，电动助力机与助力机构直接相连可以使其能量直接用于车轮的转向。

该系统利用惯性减振器的作用，使车轮的反转和转向前轮摆振大大减水。

因此转向系统的抗扰动能力大大增强和液压助力转向系统相比，旋转力矩产生于电机，没有液压助力系统的转向迟滞效应，增强了转向车轮对转向盘的跟随性能。

改善了转向回正特性。

直到今天，动力转向系统性能的发展已经到了极限，电动助力转向系统的回正特性改变了这切。

当驾驶员使转向盘转动角度后松开时，该系统能够自动调整使车轮回到正中。

该系统还可以让工程师们利用软件在最大限度内调整设计参数以获得最佳的回正特性。

从最低车速到最高车速，可得到簇回学院毕业论文正特性曲线。

通过灵活的软件编程，容易得到电机在不同车速及不同车况下的转矩特性，这种转矩特性使得该系统能显著地提高转向能力，提供了与车辆动态性能相机匹配的转向回正特性。

而在传统的液压控制系统中，要改善这种特性必须改造底盘的机械结构，实现起来有定困难。

提高了操纵稳定性。

通过对汽车在高速行驶时过度转向的方法测试汽车的稳定特性。

采用该方法，给正在高速行驶的汽车个过度的转角迫使它侧倾，在短时间的自回正过程中，由于采用了微电脑控制，使得汽车具有更高的稳定性，驾驶员有更舒适的感觉。

提供可变的转向助力。

电动助力转向系统的转向力来自于电机。

通过软件编程和硬件控制，可得到覆盖整个车速的可变转向力。

可变转向力的大小取决于转向力矩和车速。

无论是停车，低速或高速行驶时，它都能提供可靠的，可控性好的感觉，而且更易于车场操作。

对于传统的液压系统，可变转向力矩获得非常困难而且费用很高，要想获得可变转向力矩，必须增加额外的控制器和其它硬件。

但在电动助力转向系统中，可变转向力矩通常写入控制模块中，通过对软件的重新编写就可获得，并且所需费用很小。

采用绿色能源，适应现代汽车的要求。

电动助力转向系统应用最干净的电力作为能源，完全取缔了液压装置，不存在液压助力转向系统中液态油的泄漏问题，可以说该系统顺应了绿色化的时代趋势。

该系统由于它没有液压油，没有软管油泵和密封件，避免了污染。

而液压转向系统油管使用的聚合物不能回收，易对环境造成污染。

系统结构简单，占用空间小，布置方便，性能优越。

由于该系统具有良好的模块化设计，所以不需要对不同的系统重新进行设计试验加工等，不但节省了费用，也为设计不同的系统提供了极大的灵活性，而且更易于生产线装配。

由于没有油泵油管和发动机上的皮带轮，使得工程师们设计该系统时有更大的余地，而且该系统的控制模块可以和齿轮齿条设计在起或单独设计，发动机部件的空间利用率极高。

该系统省去了装于发动机上皮带轮和油泵，留出的空间可以用于安装其它部件。

许多消费者在买车时非常关心车辆的维护与保养问题。

装有电动助力转向系统的汽车没有油泵，没有软管连接，可以减少许多忧虑。

实际上，传统的液压转向系统中，液压油泵和软管的事故率占整个系统故障的在故障点之前，同耳机可以听到施加的音频信号，第章绪论响度适当，并且在故障处时声响会增强，过了故障点后，声响会有明显变化例如声音很微弱，或者根本就听不。

但是针对于单相接地的故障，由于其他相完好无缺，施加的音频信号可以在这个路径上都被仪器检测出来，并且响度都差不多，单线圈检测的方法已经不可行。

此时可以采用两个线圈做差动线圈来接收，原理如下两个线圈收到的电压信号做差分，从而可以抵消流过地的电流产生的磁场，剩下的导体与金属护套之间流动的电流产生的磁场，可以被接收器接受并用来定位，在故障点前，仪器能收由于其中相对地短路而造成的差信号，而在故障点之后，由于没有没有电流流经导体，因此，仪器接收到的信号为零。

地面微小振动的检测第二章硬件结构原理及理论分析第二章硬件结构原理及理论分析统框图图统框图该系统主要有磁和声音两条通路，线圈作为磁传感器，压电陶瓷作为声音传感器，他们负责收集故障点发出的微弱声音与磁信号，然后在经过放大，带通滤波，声音信号经过功率放大器后可直接听到声音。

但是磁信号频率分量太多，经过带通滤波，然后欠采样，低通滤波，可以得到人耳可以听到的纯净声音，从而可以进行路径探测。

两路信号经过比较器得到单片机可以处理的平，然后传送给单片机，由于磁信号总是早于声音信号到来，从而单片机可以根据两个信号到来的时间差计算出故障点距离仪器的距离，从而实现快速，准确地电缆故障定点探测。

电陶瓷的特性压电效应早在年就为雅克和皮埃尔兄弟所发现，但这效应的广泛应用，只是在压电陶瓷发现之后才得以实现。

本世纪四十年代发现了钛酸钡，五十年代发现了锆钛酸铅以锆钛酸铅为基的三元系四元系，满足了不同的特殊要求。

七十年代初，又研制成功具有电光效应的锆钛酸铅镧明陶瓷材料，近年来出现了锆钛酸铅和高分子聚合物压电体的复合材料以及压地面微小振动的检测电薄膜等，这些材料为压电材料的应用开辟了新的前景。

压电陶瓷是种多晶材料，它以制作简单，成本低廉以及换能效率高等优点，得到了迅速发展。

压电陶瓷的品种不断推陈出新，其应用领域方兴未艾。

目前压电陶瓷的应用已渗透到国防建设及国民经济的各个领域，从导航的压电陀螺到探测地下压力变化的换能器从日常生活的扬声器传声器到现代尖端科学用的红外探测器电子计算机存储器从民用的安全保险装置到军用的报警器从气体的引燃到超声水声方面的应用等。

反过来，这些应用又促进了压电陶瓷材料本身的发展。

每个压电陶瓷材料都有其谐振的基频，与它安装的方法自身尺寸等因素有关。

为了减少系统频带过宽而使噪声增加，我用示波器测量了压电陶瓷探头的频谱响应曲线，从而设计带通滤波器时，使滤波器带宽尽可能窄，而又包含压电陶瓷探头的基频区，且把压电陶瓷探头响应最大得那点作为滤波的中心频率。

这样可以得到好的响应，而又滤去了噪声。

下面是用数字示波器型号择示波器内部把信号放大倍测量的压电陶瓷的频谱响应图如图图电陶瓷响应特性说明上面的图均是压电陶瓷探头放在地面上时的测量标有图第行左数第个是示波器没有任何输入时的频谱响应，明显示波器被流电干扰。

第二章硬件结构原理及理论分析标有图第行中间是稍有力的用椅子击打探头附加的地面时的频谱响应，除了被市电干扰的波峰外，另有三个波峰，有分析可知，别是其二次，三次谐波响应。

标有图第行右数第个是用脚推动探头在地面上移动时的频谱响应，由于移动速度慢，其基频响应特别好，二次，三次谐波响应很弱。

标有图第二行左数第个是用脚快速推动探头在地面上移动时的频谱响应，由于速度加快，与图比，三次谐波响应明显增强。

标有图第二行中间是让探头轻轻击打地面时的响应，由于时用探头击打地面，即使非常轻，压电陶瓷的响应也比较剧烈，击打地面时产生的谐波非常多。

由于压电陶瓷对于谐振频带外的频率信号响应比较弱，且都差不多，因此上图中会有许多幅值比较低的波峰。

标有图第二行右数第个是用脚用力跺探头附近的地面时的响应，产生声音的源频率低，因此只有基波响应。

根据对图分析可以得出结论有上面六副图可知，本探头的谐振基波是合减弱噪声与响应频带的矛盾，我设计的带通滤波器能通过，二，三次谐波的响应，中心频率设为宽设为电磁波传感器设计电磁波传感器是用来检测由于电缆故障点击穿放电而产生的畸变的电磁信号的，它可以将磁信号转换成电压信号然后传送到下级放大电路中。

在两根铁氧体磁棒上缠绕上漆包线，然后将两线棒串联起来，互相垂直放置，这样做的目的就是为了能够检测到各个方向上畸变的电磁信号，是仪器灵敏