兩款馬自達(dá)電液轉(zhuǎn)向助力泵差異及轉(zhuǎn)換方案

邢紅兵

(山西省電子工業(yè)科學(xué)研究所，山西 太原 030006)

2017-09-12

邢紅兵(1967- )，男，山西襄垣人，工程師，研究方向?yàn)槠囯娮討?yīng)用。

1674- 4578(2017)05- 0043- 02

兩款馬自達(dá)電液轉(zhuǎn)向助力泵差異及轉(zhuǎn)換方案

邢紅兵

(山西省電子工業(yè)科學(xué)研究所，山西 太原 030006)

本文分析了馬自達(dá)兩種電控液壓助力轉(zhuǎn)向泵外形結(jié)構(gòu)、工作原理，總結(jié)了其中的異同點(diǎn)，以及相互轉(zhuǎn)換的必要條件和具體方案，為市場(chǎng)資源的合理配置提供了一種可能。

馬自達(dá);再制造;ECU

1 汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

汽車工業(yè)一百多年的發(fā)展歷程，是人們對(duì)汽車的理解和研究不斷的深入和豐富的過程，隨著人們生活水平的提高，汽車已由原來單一的代步工具而提升到注重節(jié)能、安全、穩(wěn)定、舒適和環(huán)保等項(xiàng)目上來。近代電子技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了電子控制理論在汽車產(chǎn)業(yè)中的廣泛應(yīng)用，其所占汽車制造比重也越來越大。

2 兩款馬自達(dá)轎車電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向泵描述

本文介紹的內(nèi)容，是目前日系馬自達(dá)轎車所使用的兩款電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向泵，它本身具有節(jié)能、安全、穩(wěn)定、舒適和環(huán)保等方面的特性。這兩款電液泵雖然連線插座數(shù)目不同，一個(gè)為兩接線端，另一個(gè)為三接線端，但它們同時(shí)出現(xiàn)在同一款轎車上，只是轎車的出廠年限不同，而導(dǎo)致采用了不同的電控轉(zhuǎn)向助力泵。為方便描述，現(xiàn)在把早期采用的含三接線端的馬自達(dá)電液泵標(biāo)定為馬自達(dá)Ⅰ，如圖1所示；隨后采用的含兩接線端的馬自達(dá)電液泵標(biāo)定為馬自達(dá)Ⅱ。如圖2所示。

由于這兩款泵外形唯一的不同就是接線端不同，實(shí)質(zhì)表現(xiàn)為泵獲得轉(zhuǎn)向信號(hào)的方式不同，下面分別介紹。

2.1 馬自達(dá)Ⅰ電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向泵工作原理

馬自達(dá)Ⅰ電液泵采用了獨(dú)立傳輸方式，方向柱上的扭矩傳感器連接一四線插頭，兩根電源線由電液泵提供12 V電源，轎車啟動(dòng)以后電液泵開始向該傳感器供電，另兩根為信號(hào)線。無轉(zhuǎn)向時(shí)，信號(hào)線以一固定值輸出，電壓在0.3 V～4.5 V之間；當(dāng)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，傳感器生成一頻率信號(hào)，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向角速度越大，生成的頻率越快，然后通過兩信號(hào)線發(fā)出一組相位差為90°的同樣頻率的脈沖信號(hào)到電液泵ECU中，ECU依據(jù)這一信號(hào)來控制電液泵的運(yùn)行模式。

圖1 三接線端的馬自達(dá)電液泵

圖2 兩接線端的馬自達(dá)電液泵

2.2 馬自達(dá)Ⅱ電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向泵工作原理

馬自達(dá)Ⅱ電液泵采用了數(shù)據(jù)總線的傳輸方式，扭矩傳感器不直接和電液泵發(fā)生關(guān)系。該傳感器電路相對(duì)復(fù)雜，傳感器本身需要一CPU進(jìn)行信號(hào)處理，其供電電源從車身其他地方獲得，工作方式是：當(dāng)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，扭矩傳感器獲得變化信號(hào)，通過自身CPU處理，將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為一組數(shù)，存放在約定地址的CAN包中，信號(hào)線并入車載CAN總線上，以CAN的方式進(jìn)行傳輸。因?yàn)殡娨罕肊CU也掛在該總線上，所以當(dāng)電液泵ECU獲得該地址變化信號(hào)以后，以既定的運(yùn)行模式控制電液泵的運(yùn)行。

3 馬自達(dá)Ⅰ電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向泵轉(zhuǎn)換成馬自達(dá)Ⅱ的設(shè)想

由于馬自達(dá)Ⅰ電液泵為早期產(chǎn)品，轉(zhuǎn)向扭矩以獨(dú)立方式傳輸，使用該泵車型保有量逐年減少，而具有馬自達(dá)Ⅱ電液泵的轎車大量存在，作為轎車配件，現(xiàn)有數(shù)量的馬自達(dá)Ⅱ電液泵無法滿足市場(chǎng)需求，而馬自達(dá)Ⅰ電液泵配件剩余下來，并且價(jià)格低廉。

由于兩款電液泵外形安裝尺寸一致，如果將Ⅰ型電液泵直接替代Ⅱ型電液泵，只會(huì)因?yàn)棰裥碗娨罕脽o法直接接收到轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)而被泵本身判定為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障，該泵不會(huì)隨著轉(zhuǎn)向扭矩變化而變化，其故障進(jìn)入一種故障模式，即以一固定轉(zhuǎn)速為車輛提供基本的轉(zhuǎn)向助力，既無手感又不舒適。

3.1 實(shí)現(xiàn)的具體方法

基于此后期的馬自達(dá)轎車總線包含有轉(zhuǎn)向泵所需的CAN包信號(hào)，把馬自達(dá)Ⅰ電液泵加以特定處理，使其具有馬自達(dá)Ⅱ電液泵同等功能，就需要如下

處理：

我們采用了外加電控轉(zhuǎn)換器的方式來完成這一對(duì)接功能，其框圖如圖3所示。

圖3 功能轉(zhuǎn)換框圖

轉(zhuǎn)換器集成為一塊線路板，面積不大。又由于泵體內(nèi)部有富?？臻g，可以把線路板安裝在泵體內(nèi)部，這樣，既不改變?cè)嚨陌惭b尺寸，又不改變電液泵本身的控制策略，其工作方式完全遵從原有工作狀態(tài)。

4 結(jié)束語

本文結(jié)合了現(xiàn)階段我國(guó)汽車市場(chǎng)的運(yùn)行現(xiàn)狀，充分利用現(xiàn)有資源，變廢為寶，完全符合國(guó)家提倡再制造的生產(chǎn)理念，節(jié)約重復(fù)生產(chǎn)需要消耗的能源、減少了生產(chǎn)過程中的污染，保護(hù)了青山綠水，白云藍(lán)天。

DifferenceandSwapConversionProgramofTwoMazdaElectrohydraulicSteeringPump

Xin Hongbing

(ShanxiProvinceElectronicIndustryandScienceInstitute,TaiyuanShanxi030006,China)

This paper analyzes the outline structure and working principle of two kinds of Mazda’s EHPS, and summarizes the similarities and differences between them as well as the necessary conditions and specific programs for mutual conversion, which provides one possibility for reasonable allocation of market resources.

Mazda; remanufacturing; ECU

U463.4

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