轉(zhuǎn)矩傳感器
亦稱轉(zhuǎn)向傳感器，其作用是通過測定轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向器之間的相對轉(zhuǎn)矩，作為電動助力的依據(jù)之一 。
轉(zhuǎn)矩傳感器的基本工作原理，如圖12-69所示 。
圖12-69轉(zhuǎn)矩傳感器原理
a)結(jié)構(gòu)圖；b)原理圖
用磁性材料制成的定子和轉(zhuǎn)子可以形成閉合的磁路，線圈a、b、c、d分別繞在極靴上，形成一個橋式回路 。轉(zhuǎn)向盤桿扭轉(zhuǎn)變形的扭轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)矩成正比，所以只要測定桿的扭轉(zhuǎn)角，就可間接地知道轉(zhuǎn)向力的大小 。
在線圈的u、t兩端施加連續(xù)的脈沖電壓信號ui，當(dāng)轉(zhuǎn)向桿上的轉(zhuǎn)矩為零時，定子與轉(zhuǎn)子的相對轉(zhuǎn)角也為零 。這時轉(zhuǎn)子的縱向?qū)ΨQ面處于定子ac、bd的對稱平面上，每個極靴上的磁通量是相同的 。電橋平衡，v、w兩端的電位差u0=0 。
如果轉(zhuǎn)向桿上存在轉(zhuǎn)矩時，定子與轉(zhuǎn)子的相對轉(zhuǎn)角不為零，此時轉(zhuǎn)子與定子間產(chǎn)生角位移θ 。極靴a、d間的磁阻增加，b、c間的磁阻減小，各個極靴的磁阻產(chǎn)生差別，電橋失去平衡，在v、w兩端產(chǎn)生電位差 。這個電位差與桿的扭轉(zhuǎn)角θ和輸入電壓ui成比例，從而可知道轉(zhuǎn)向盤桿的轉(zhuǎn)矩 。
一種實際應(yīng)用的轉(zhuǎn)矩傳感器結(jié)構(gòu)如圖12-70所示，其工作原理與上基本相同，優(yōu)點是便于安裝 。
圖12-70實際應(yīng)用的轉(zhuǎn)矩傳感器
1-檢測環(huán)；2-檢測線圈；3-輸入軸；4-輸出軸
日本富士重工電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用轉(zhuǎn)矩傳感器，是將負(fù)載力矩引起的扭桿扭轉(zhuǎn)角位移測出，并轉(zhuǎn)換為電位計電阻的變化 。轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的電信號經(jīng)滑環(huán)由定子傳遞出來，其結(jié)構(gòu)如圖12-71所示 。
圖12-71日本富士重工電子控制電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用轉(zhuǎn)矩傳感器
1-軸；2-扭桿；3-輸出端；4-外殼；5-電位計；6-轉(zhuǎn)向器主動齒輪；7-滑環(huán)
提示：車速傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理參考自動變速器部分 。
電動機、離合器與減速機構(gòu)
電動機、離合器和減速機構(gòu)組成的整體稱為電機組件，其結(jié)構(gòu)如圖12-72所示 。
圖12-72 電機組件
1-電磁離合器；2-渦輪；3-斜齒輪
1）電動機
轉(zhuǎn)向助力電動機就是一般的永磁電動機（原理不再敘述），電動機的輸出轉(zhuǎn)矩控制是通過控制其輸入電流來實現(xiàn)，而電動機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)則是由電子控制單元（ecu）輸出的正反轉(zhuǎn)觸發(fā)脈沖控制 。圖12-73是一種比較簡單適用的正反轉(zhuǎn)控制電路 。
圖12-73 電動機正反轉(zhuǎn)控制電路
a1、a2為觸發(fā)信號端 。從電子控制器得到的直流信號輸入到a1、a2端，用以觸發(fā)電動機產(chǎn)生正反轉(zhuǎn) 。當(dāng)a1端得到輸入信號時，晶體管t3導(dǎo)通，t2管得到基極電流而導(dǎo)通，電流經(jīng)t2管的發(fā)射極和集電極、電動機m、t3管的集電極和發(fā)射極搭鐵，電動機有電流通過而正轉(zhuǎn) 。當(dāng)a2端得到輸入信號時，晶體管t4導(dǎo)通，t1管得到基極電流而導(dǎo)通，電流經(jīng)過t1管的發(fā)射極和集電極，電動機m、t4管的集電極和發(fā)射極搭鐵，電動機有反向電流通過而反轉(zhuǎn) ?？刂朴|發(fā)信號端的電流大小，就可以控制電動機通過電流的大小 。
2）離合器
一般使用干式單片電磁離合器，如圖12-74所示 。工作電壓為dc12v，額定轉(zhuǎn)速時傳遞的轉(zhuǎn)矩為15 n·m，線圈電阻（20℃時）為19.5Ω 。
【eps 電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)及工作原理】
圖12-74 電磁離合器工作原理
1-滑環(huán)；2-線圈；3-壓板；4-花鍵；5-從動軸；6-主動輪；7-滾珠軸承
其工作原理是：當(dāng)電流通過滑環(huán)進入離合器線圈時，主動輪產(chǎn)生電磁吸力，帶花鍵的壓板被吸引與主動輪壓緊，電動機的動力經(jīng)過軸、主動輪、壓板、花鍵、從動軸傳給執(zhí)行機構(gòu) 。
推薦閱讀
- eps 電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成及工作原理
- 電動動力轉(zhuǎn)向系直流電動機的檢查
- 異響 液壓動力轉(zhuǎn)向系有噪音故障的診斷與排除方法
- 液壓動力轉(zhuǎn)向系左右轉(zhuǎn)向輕重不同的故障診斷與排除
- 動力轉(zhuǎn)向系轉(zhuǎn)向盤回位的檢查
- 電動牙刷壽命 電動牙刷能用多久
- 艾美達電動三輪車車架號在哪里
- 動力轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)壓力的檢查
- 液壓動力轉(zhuǎn)向系轉(zhuǎn)向沉重故障的診斷方法與排除方法
- 動力轉(zhuǎn)向器的安裝步驟