浅析2022款本田雅阁混动EPS转向系统工

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浅析2022款本田雅阁混动EPS转向系统

◆文/江苏 田锐

一、系统概要

2022款本田雅阁混动车辆配有电动动力转向系统(EPS)。驾

驶员侧转向力通过转向器内的电机进行辅助，代替发动机从动油

泵生成机油压力，这样EPS系统可改善发动机效率。

EPS控制单元监测和控制EPS电机的辅助力，以适应行驶

条件。

?低车速：高电动助力(易于操控)；

?高速行驶：低电动助力(稳定行驶)；

?低速到高速行驶：从高助力向低助力平稳转变。

二、系统部件

EPS控制单元、EPS电机和转矩传感器组合在转向器内，有

关车辆上各部件位置，如图1所示，EPS系统主要包括以下部件：

EPS控制单元，控制EPS电机；EPS电机，产生辅助扭矩；转矩

传感器，测量施加到方向盘的转向力；转向器，传输转向力。

1.转向器

辅助小齿轮轴将EPS电机动力传递到转向齿条。EPS电机动

力由涡轮传动装置传递到涡轮。辅助小齿轮轴通过由涡轮增加和

传递的EPS电机动力移动转向齿条。手动小齿轮轴将方向盘的转

向力矩传递到转向齿条。转向力矩从转向柱轴传递到输入轴，通

过扭杆与输入轴相连的手动小齿轮轴移动转向齿条，如图2所示。

图1 转向部件位置索引

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图2 转向器

图4 转矩传感器

表1 EPS系统接收信号

发送单元信号名称

驾驶员侧车门开关信号

仪表控制单元

刮水器开关状态

系统工作状态信号

侧转向信号

发动机转速信号

PCM

车速信号

系统故障信息

运动模式信号

图3 VGR(可变传动比)

车轮转速信号

横摆角速度偏差信号

VSA调节器-控制单元估算的纵向加速度信号

μ比率信号

系统故障信息

横摆速度信号

横向加速度信号

SRS单元纵向加速度信号

驾驶员座椅安全带锁扣开关状态

系统故障信息

LKAS模式信号

毫米波雷达显示当前信号

系统故障信息

全景影像单元

转向操作请求信号

系统故障信息

控制单元将电机负载状态传送至PCM。车辆怠速或

低速运转时如果电机的电气负载较高、则PCM增加怠速转速以避

免发动机熄火。

控制单元从VSA调制器-控制器单元接收车辆行为

信息。

系统检测到故障时、EPS控制单元存储DTC并将信

号传送至仪表控制单元、使EPS指示灯点亮。

6.当EPS控制单元从毫米波雷达接收到转向辅助请求时、

EPS控制单元辅助转向力。

7.带智能驻车辅助系统：当智能驻车辅助激活时、EPS控制

单元通过来自全景影像单元的信号自动转动方向盘。

8.F-CAN通信数据，EPS系统接收信号，如表1所示。

EPS系统传输信号，如表2所示。

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图5 系统图

表2 EPS系统传输信号

偏高。为减少惯性的影响，在加速时惯性

信号名称

补偿会增加基本电流，并在减速时减少基

指示灯驱动信号

本电流。惯性补偿电流通过转向扭矩、车

电机负载状态

速、电机转速来计算。

转向角信号

EPS

侧转向信号

3.减振补偿

控制单元

转向速度信号

在刹车或转弯时，方向盘可能会接收

驾驶员注意力监控信息信号

到来自路面的振动。通过电机电流控制施

转向力矩信号

加阻尼效果来进行阻尼补偿以减小方向盘

电机转速信号

的振动。阻尼补偿电流通过转向扭矩、车

系统故障信息

速、电机转速来计算。

四、EPS控制

4.目标电流

目标电流是进行电机反馈控制的必要

1.基本电流

值，是通过对基本电流施加惯性和阻尼补

基本电流是驱动电机的基本电流值，

偿以及增加转向扭矩方向而确定的。

是使用转向力矩和车速计算的。

5.电流反馈控制

2.惯量补偿

电流反馈控制监测通过传感器的电机

EPS电机扭矩会随着车辆开始移动而

电流，并减小电机电流相对于目标电流的

偏低，并随着车速因车身旋转惯性降低而

偏差，以此来精确运行电机。

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6.限位停止控制

限位停止控制降低方向盘满行程(右限

位或左限位)时的电机电流，以保护系统。

此值用目标电流和电机转速来确定。

7.运动模式

EPS系统有两个控制模式，对应于从

PCM通过F-CAN发送的运动模式信号。

当车辆处于正常模式时，EPS系统提供

平稳且自然的转向感觉。当车辆处于运动模式

时，EPS系统提供直接且线性的转向感觉。

8.方向盘回位控制

回位控制根据转向角和车速控制方向

盘的回位速度。此控制负责使方向盘回到

中位。

9.转向速度反馈控制

转向速度反馈控制通过控制转向扭矩

的迟滞现象提高高速范围下的稳定性。转

向速度反馈控制电流是根据目标和实际转

向角速度之间的偏差计算的，用于调节基

本电流。

电机控制回路

EPS电机控制电路由系统控制CPU、

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(1)行驶时的学习方法

注意：仅当道路和环境

因素允许安全操作时使用该

方法。

①驾驶车辆并在十字路

口以10km/h(6miles/h)以上

的车速左转和右转直至指示

灯熄灭。

注意：学习的困难情况

如下：

?在不平的道路上行驶。

或更短距离。

?行驶10km/h(6miles/h)

?在斜坡上行驶。

?急加速和急减速。

图6 EPS电机控制回路

②检查并确认指示灯

熄灭。

(2)停止时的学习方法

①将车辆停在平坦、水平的路面上。

②将车辆转为READYTODRIVE(准备行驶)模式。

③将方向盘设置到中间(正前方)位置。

④如下转动方向盘：

?向左转一圈并回到原来的位置；

?向右转一圈并回到原来的位置；

?向左转1/4并回到原来的位置；

?向右转1/4并回到原来的位置；

?向左转1/4并回到原来的位置；

?向右转1/4并回到原来的位置。

⑤检查并确认指示灯熄灭。

感器检测电机旋转角度(A)、并通过将电机旋转角度乘以蜗轮的减

速比、计算辅助小齿轮轴角度(B)。EPS控制单元使用VGR(可变

传动比)转换图来转换辅助小齿轮轴角度和初始转向角度、并计算