ch11 電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向及四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

1、1汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)本章主要內(nèi)容： 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述 傳統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介 電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理 四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng) 典型車(chē)型電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及檢修 小結(jié)2汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述傳統(tǒng)的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所設(shè)定的固定放大倍率具有以下缺點(diǎn)：如果所設(shè)計(jì)的固定放大倍率的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是為了減小汽車(chē)在停車(chē)或低速行駛狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)的力，則當(dāng)汽車(chē)以高速行駛時(shí)，這一固定放大倍率的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)會(huì)使轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)的力顯得太小，不利于對(duì)高速行駛的汽車(chē)進(jìn)行方向控制；反之，如果所設(shè)計(jì)的固定放大倍率的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

2、是為了增加汽車(chē)在高速行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向力，則當(dāng)汽車(chē)停駛或低速行駛時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)就會(huì)顯得非常吃力。 電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在低速行駛時(shí)可使轉(zhuǎn)向輕便、靈活；當(dāng)汽車(chē)在中高速區(qū)域轉(zhuǎn)向時(shí)，又能保證提供最優(yōu)的動(dòng)力放大倍率和穩(wěn)定的轉(zhuǎn)向手感，從而提高了高速行駛的操縱穩(wěn)定性。 3汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)車(chē)速、轉(zhuǎn)向情況等對(duì)轉(zhuǎn)向助力實(shí)施控制，使動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在不同的行駛條件下都有最佳的放大倍率；在低速時(shí)有較大的放大倍率，可以減輕轉(zhuǎn)向操縱力，使轉(zhuǎn)向輕便、靈活；在高速時(shí)則適當(dāng)減小放大倍率，以穩(wěn)定轉(zhuǎn)向手感，提高高速行駛的操縱穩(wěn)定性。電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)向動(dòng)力源不同可分為液壓

3、式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electro Hydraulic Power Steering，簡(jiǎn)稱(chēng)為EHPS)和電動(dòng)式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electrical Power Steering，簡(jiǎn)稱(chēng)EPS)。 液壓式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EHPS是在傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)了控制液體流量的電磁閥、車(chē)速傳感器和電子控制單元等形成的。 電動(dòng)式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS是在傳統(tǒng)的機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用直流電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，電子控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)向參數(shù)和車(chē)速等信號(hào)，控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的大小和轉(zhuǎn)動(dòng)方向。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩由電磁離合器通過(guò)減速機(jī)構(gòu)減速增矩后，加在汽車(chē)的轉(zhuǎn)向器構(gòu)上，使之得到一個(gè)與工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作

4、用力。 4汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介傳統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成 1儲(chǔ)油箱 2轉(zhuǎn)向油泵 3安全閥 4溢流閥 5單向閥 6轉(zhuǎn)向控制閥 7機(jī)械轉(zhuǎn)向器 8轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸 9轉(zhuǎn)向臂整體式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按照轉(zhuǎn)向控制閥的形式不同又可分為轉(zhuǎn)閥式、瓣閥式和滑閥式等幾種結(jié)構(gòu)形式。 5汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)閥式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 1轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸 2轉(zhuǎn)向螺桿軸 3扭桿彈簧 4控制閥閥體 5控制閥總成 6轉(zhuǎn)閥閥桿 7動(dòng)力缸活塞(兼轉(zhuǎn)向螺母) 8轉(zhuǎn)向搖臂軸P高壓入油口 R回油出口 6汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)閥

5、式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：直線行駛時(shí)1轉(zhuǎn)向油泵 2轉(zhuǎn)閥閥桿 3閥體 4轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸和轉(zhuǎn)向齒輪5儲(chǔ)油箱 7汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)閥式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：右轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)1轉(zhuǎn)向油泵 2轉(zhuǎn)閥閥桿 3閥體 4轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸和轉(zhuǎn)向齒輪 5儲(chǔ)油箱 8汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整體瓣閥式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 1動(dòng)力活塞 2油缸 3第一止回閥 4第二止回閥 5扭力桿 6扇形齒輪軸 7螺桿 9汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整體瓣閥式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：直線行駛時(shí)10汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整體滑閥式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 1動(dòng)力缸

6、活塞 2轉(zhuǎn)向蝸桿軸 3轉(zhuǎn)向器殼 4轉(zhuǎn)向搖臂軸 5儲(chǔ)油箱 6轉(zhuǎn)向油泵 7滑閥柱塞 11汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理液壓式電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)其控制方式的不同，又可分為流量控制式EHPS、反作用力控制式EHPS和閥靈敏度控制式EHPS三種形式 動(dòng)力轉(zhuǎn)向油泵電磁閥動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制閥ECU車(chē)速傳感器12汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1轉(zhuǎn)向盤(pán) 2扭桿 3蓄油器 4通道 5銷(xiāo)子 6控制閥軸 7旋轉(zhuǎn)閥 8小齒輪軸 9左室 10右室 11動(dòng)力缸 12活塞 13齒條 14小齒輪 15轉(zhuǎn)向器 16柱塞 17油壓反力室 18電磁閥 19液壓泵

7、 20分流閥 21阻尼孔13汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1發(fā)動(dòng)機(jī) 2前輪 3轉(zhuǎn)向油泵 4轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸 5儲(chǔ)油箱 6電磁閥 7EPS ECU 8轉(zhuǎn)速傳感器 9車(chē)燈開(kāi)關(guān) 10、11擋位開(kāi)關(guān) 12蓄電池 13外體 14內(nèi)體 14汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動(dòng)式電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動(dòng)式電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS是一種直接依靠電動(dòng)機(jī)提供輔助轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該系統(tǒng)僅需要控制電動(dòng)機(jī)電流的方向和幅值，不需要復(fù)雜的控制機(jī)構(gòu)。另外，該系統(tǒng)由于利用微機(jī)控制，因此為轉(zhuǎn)向特性的設(shè)置提供了較高的自由度，同時(shí)還降低了成本和重量。EPS系統(tǒng)主要特點(diǎn)如下： 電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、轉(zhuǎn)

8、向柱和轉(zhuǎn)向齒輪箱可以制成一個(gè)整體，管道、液壓泵等不需單獨(dú)占據(jù)空間，易于裝車(chē)。 增加了電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)，而取消了液壓管道等部件，使整個(gè)系統(tǒng)趨于小型輕量化。 液壓泵僅在必要時(shí)用來(lái)使電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，故可以節(jié)能。 因?yàn)榱慵臄?shù)目少，不需要加油和抽空氣，所以在生產(chǎn)線上的裝配性好。由此，從發(fā)展的角度看，電動(dòng)式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將成為標(biāo)準(zhǔn)件裝備在汽車(chē)上。15汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS系統(tǒng)的組成 1轉(zhuǎn)向盤(pán) 2轉(zhuǎn)向軸 3ECU 4電動(dòng)機(jī) 5電磁離合器 6轉(zhuǎn)向齒條 7橫拉桿 8轉(zhuǎn)向輪 9輸出軸 10扭力桿 11轉(zhuǎn)矩傳感器 12轉(zhuǎn)向齒輪 16汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)

9、向盤(pán)轉(zhuǎn)矩傳感器 17汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 電磁離合器原理 滑環(huán)線圈壓板花鍵從動(dòng)軸主動(dòng)輪球軸承18汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng) 采用四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的目的是：在汽車(chē)低速行駛時(shí)，依靠逆向轉(zhuǎn)向(前、后車(chē)輪的轉(zhuǎn)角方向相反)，獲得較小的轉(zhuǎn)向半徑，改善汽車(chē)的操縱性；在汽車(chē)中、高速行駛時(shí)，依靠同向轉(zhuǎn)向(前、后車(chē)輪的轉(zhuǎn)角方向相同)，減小汽車(chē)的橫擺運(yùn)動(dòng)，使汽車(chē)可以利用高速變換行進(jìn)路線，提高轉(zhuǎn)向時(shí)的操縱穩(wěn)定性。 四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也稱(chēng)為4WS系統(tǒng)。根據(jù)控制方式的不同，4WS系統(tǒng)可分為轉(zhuǎn)向角比例控制式4WS系統(tǒng)與橫擺角速度比例控制式4

10、WS系統(tǒng)。19汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向角比例控制式4WS系統(tǒng) 1車(chē)速傳感器 2前轉(zhuǎn)向橫拉桿 3輸出小齒輪 4轉(zhuǎn)向盤(pán) 5連接軸 6轉(zhuǎn)角比傳感器 7扇形齒輪 8輸入小齒輪 9從動(dòng)桿 10后轉(zhuǎn)向橫拉桿 11轉(zhuǎn)向樞軸 12輔助電動(dòng)機(jī) 134WS轉(zhuǎn)換器 14主電動(dòng)機(jī) 20汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)偏置軸與轉(zhuǎn)向樞軸構(gòu)造及原理1從動(dòng)桿回轉(zhuǎn)中心 2偏置軸運(yùn)動(dòng)軌跡 3偏置軸 4連接座 5扇形齒輪 6轉(zhuǎn)向樞軸 7從動(dòng)桿 8轉(zhuǎn)向樞軸左右回轉(zhuǎn)中心 9外套 10內(nèi)套 1轉(zhuǎn)向樞軸 2從動(dòng)桿 3扇形齒輪 4偏置軸21汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系

11、統(tǒng)4WS轉(zhuǎn)換器 1偏置軸 2輔助電動(dòng)機(jī) 34WS轉(zhuǎn)換器 4主電動(dòng)機(jī) 54WS轉(zhuǎn)換器輸出軸 6從動(dòng)桿 7蝸輪蝸桿傳動(dòng) 8轉(zhuǎn)角比傳感器 22汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)橫擺角速度比例控制式4WS系統(tǒng) a液壓泵 b分流器 c前動(dòng)力轉(zhuǎn)向器 d后轉(zhuǎn)向助力器 e帶輪傳動(dòng)組件 f轉(zhuǎn)角傳動(dòng)拉索 g前帶輪 h后帶輪 1RH.ABS輪速傳感器 2LR.ABS輪速傳感器 3車(chē)速傳感器 4擋位開(kāi)關(guān) 5油面高度傳感器 6轉(zhuǎn)角傳感器 7橫擺角速度傳感器 8電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)角傳感器 9轉(zhuǎn)向控制電動(dòng)機(jī) 10ABS與TEMS ECU 114WS ECU23汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)前輪

12、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 1轉(zhuǎn)向盤(pán) 2齒輪-齒條副 3轉(zhuǎn)向齒輪液壓油缸 4齒條端部 5控制齒條 6前帶輪 7轉(zhuǎn)角傳動(dòng)拉索 8彈簧 9帶輪傳動(dòng)組件 24汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)后輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 1后帶輪 2凸輪推桿 3襯套 4滑閥 主動(dòng)齒輪 6脈沖電動(dòng)機(jī) 7從動(dòng)齒輪 8閥控制桿 9液壓缸右室 10、12功率活塞 11液壓缸軸 13液壓缸左室 14彈簧 15閥套筒 16控制凸輪 25汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)大轉(zhuǎn)角控制原理 1前帶輪 2滑閥 3支點(diǎn)A 4閥控制桿 5液壓缸軸 6功率活塞 7閥套筒 8控制凸輪 26汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

13、小轉(zhuǎn)角控制原理 1閥套筒 2滑閥 3支點(diǎn)A 4從動(dòng)齒輪 5閥控制桿27汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)典型車(chē)型電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及檢修 凌志電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及檢修 凌志轎車(chē)采用流量控制式EHPS系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)與工作原理同前。 流量控制式EHPS系統(tǒng)常見(jiàn)故障有：低速或發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)轉(zhuǎn)向沉重，高速行駛時(shí)轉(zhuǎn)向過(guò)度靈敏。在檢查電子控制系統(tǒng)之前，應(yīng)先察看胎壓、懸架和轉(zhuǎn)向桿件及球形接頭的潤(rùn)滑情況。檢查前輪定位、動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵油壓是否正常。各導(dǎo)線插接器是否連接牢靠，轉(zhuǎn)向柱是否彎曲等。 28汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)三菱電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及檢修 三菱轎車(chē)電動(dòng)式EPS電子控制系統(tǒng) 29汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)原理與維修電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系