浅析2022款本田雅阁混动EPS转向系统工

2024年2月12日发(作者：2006款马自达3)

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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 转向部件位置索引力。扭矩传感器由输入轴、扭杆、手动齿轮轴和扭矩传感器单元组成(图4)。(可变传动比)VGR用于转向齿条的手动齿轮轴侧。正常传动比用于转向齿条的前方位置附近，可使转向操作平稳启动。快传动比用于大的转向角，可减小一个极限位置到另一个极限位置转角，如图3所示。三、系统说明系统说明信息，如图5所示。1.扭矩传感器检测方向盘的转向力、并将信号传送至EPS控制单元。EPS控制单元根据转向扭矩信号和车速信号计算辅助扭矩、并激活电机辅助转向力。2.若要正常激活三相无刷电机、电机转角传感器检测电机角度并传送信号至EPS控制单元。3.转矩传感器扭矩传感器内置于转向器，使用霍尔IC传感器检测方向盘扭Copyright?博看网. All Rights Reserved.

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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。62-CHINA·NovemberCopyright?博看网. All Rights Reserved.

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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。Copyright?博看网. All Rights Reserved.

资料库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、MOS-FET(场效应晶体管)驱动器、MOS-FET、断电继电器、断电继电器开关、电流传感器和EPS电机组成。通过输入传感器的信号，CPU计算并根据占空比将相应的三相电流输出至FET驱动器。该操作由负荷控制，如图6所示。11.电机输出限制控制电机输出极限控制会在车辆停止但是反复转动方向盘时减少电机电流。此控制会逐渐减少动力转向助力。动力转向助力会从0N?m(0kg?m,0lbf?ft)的转向扭矩或从车辆OFF(LOCK)模式开始逐渐恢复，最多经过20min就能够恢复到正常的助力状态。电机极限控制的激活取决于电机和控制系统内部温度。五、转向角检测EPS控制单元从电机转角传感器值计算转向角。EPS控制单元通过电机转角传2022/11·汽车维修与保养63

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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、并计算手动小齿轮轴角度(C)、及转向角度(图7)。2.转向角传感器中间位置清除只要进行了以下任一操作，进行转向角传感器中间位置清除：(1)更换EPS电机/控制单元；图7 转向角检测(2)从12V蓄电池断开12V蓄电池电缆；(3)断开EPS控制单元电源；(4)PS控制单元电源电压减小。六、转向角中间位置学习当车辆转至ON模式时，EPS控制单元学习转向角中间位置检测初始转向角。转向角中间位置学习分为初始学习和常规学习。3.常规学习车辆在行驶过程中，会产生正常磨损及车轮定位的改变，常规学习可修改中间位置的间隙。1.初始学习清除了转向角中间位置后，首次行驶时将自动执行初始学习。根据各传感器信号，EPS控制单元判断车辆在进行直线行驶时，将学习转向角中间位置。4.使用HDS学习使用HDS，执行了VSA系统的VSA传感器中间位置记忆，则转向角中间位置将清除并重写。(未完待续)64-CHINA·NovemberCopyright?博看网. All Rights Reserved.