汽車(chē)底盤(pán)電子控制技術(shù)

課題六電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)6.2電子控制四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)(4WS)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)6.1.1電控液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電控液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是通過(guò)控制電磁閥使系統(tǒng)中的油壓隨車(chē)速的變化而改變，在大轉(zhuǎn)角或低轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)向輕便，在中高速時(shí)能獲得具有一定手感的轉(zhuǎn)向力。圖6-1中示出了裝有轉(zhuǎn)向助力裝置和沒(méi)裝轉(zhuǎn)向助力裝置的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向特性的差別。1.系統(tǒng)的組成為了說(shuō)明電控液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向的整體構(gòu)造和工作原理，圖6-2示出了轉(zhuǎn)向齒輪箱與液壓回路的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖中沒(méi)有標(biāo)出ECU的詳細(xì)部分，僅使用了作為ECU輸入的車(chē)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)。返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(1)車(chē)4向齒輪箱在轉(zhuǎn)向齒輪箱中有一個(gè)扭桿，其上端用銷(xiāo)釘與控制閥軸連接在一起，下端也用銷(xiāo)釘與驅(qū)動(dòng)小齒輪軸連接在一起，小齒輪軸的上端又用銷(xiāo)釘與回轉(zhuǎn)閥相連接，駕駛室中的轉(zhuǎn)向盤(pán)則通過(guò)轉(zhuǎn)向軸與控制閥軸相連。因此，轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)向力就通過(guò)扭桿以及控制閥軸傳到驅(qū)動(dòng)小齒輪軸。當(dāng)扭桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形時(shí)，控制閥和回轉(zhuǎn)閥就會(huì)分別產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，引起各個(gè)接目的連通狀態(tài)的變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力缸中油液量的控制和完成對(duì)動(dòng)力缸左、右油室油路的切換。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)當(dāng)高壓油作用于油壓反力室時(shí)，油室中的柱塞就會(huì)被緊緊地壓向控制閥軸。此時(shí)即使扭桿有扭轉(zhuǎn)變形產(chǎn)生，也會(huì)由于柱塞壓力的作用限制了控制閥與回車(chē)令閥的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)分流閥分流閥的作用是將油泵中輸出的油液分流后輸往回轉(zhuǎn)閥一側(cè)和電磁閥一側(cè)。當(dāng)車(chē)速或者轉(zhuǎn)向角變化時(shí)，回轉(zhuǎn)閥一側(cè)與電磁閥一側(cè)的油壓會(huì)隨著變化，在這種情況下，分流閥也要保證供給一定流量的油液給電磁閥。(3)電磁閥圖6-3示出了電磁閥的結(jié)構(gòu)與特性。電磁閥的節(jié)流面積可通過(guò)改變電磁線圈中通電電流的開(kāi)/關(guān)占空比來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)當(dāng)線圈通過(guò)大電流時(shí)，電磁閥中的滑閥被吸引向上，閥的節(jié)流面積增大，流回蓄油器的油量就增加。一般車(chē)速低時(shí)，線圈中的電流較大，節(jié)流面積擴(kuò)大，管路中的油液流回蓄油器。隨著車(chē)速增高，線圈中的電流減小，油液的回流量也就隨之減少。2.控制原理電控器(ECU)根據(jù)從輪速傳感器傳來(lái)的輸入信號(hào)，判斷汽車(chē)處于停止?fàn)顟B(tài)還是處于低速行駛或高速行駛工況，從而對(duì)電磁閥線圈的電流進(jìn)行線性控制，從而達(dá)到控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向的目的。一般動(dòng)力轉(zhuǎn)向的控制形態(tài)有以下3種。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(1)以極低速行駛時(shí)的控制此時(shí)，流經(jīng)電磁線圈的電流較大，經(jīng)分流閥分流后的油液通過(guò)電磁閥返回到了蓄油器，因此，作用在柱塞上的油壓(油壓反力室的壓力)較小。這樣，柱塞作用在控制閥軸上的壓力(反力)也就小，在轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)向力作用下，扭就能產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)變形?？刂崎y就會(huì)隨扭桿的扭轉(zhuǎn)與驅(qū)動(dòng)小齒輪固定在一起的回轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，使兩閥的接口相互連通，動(dòng)力缸的右室(左室)就受到油泵油壓的作用，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力缸內(nèi)的活塞向左(右)移動(dòng)，產(chǎn)生一較大的輔助力，增大了轉(zhuǎn)向力。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(2)高速直行時(shí)的控制直行時(shí)，轉(zhuǎn)向角較小，扭桿產(chǎn)生的變形也很小，回轉(zhuǎn)閥與控制閥相互連通的接口開(kāi)度也減小，使回轉(zhuǎn)閥一側(cè)的油壓上升。由于分流閥的作用，此時(shí)電磁閥一側(cè)的油量會(huì)增加。另外，伴隨著車(chē)速的提高，電磁閥線圈內(nèi)的電流會(huì)減小，電磁閥節(jié)流開(kāi)度也會(huì)縮小，使作用在油壓反力室的反力油壓增加，柱塞作用到控制閥軸上的壓力也隨之增大。因此，增加了轉(zhuǎn)向操縱力，使駕駛員的手感增強(qiáng)，從而可獲得良好的轉(zhuǎn)向路感。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(3)中高速轉(zhuǎn)向時(shí)的控制從存在油壓反力的中高速的直行狀態(tài)開(kāi)始轉(zhuǎn)向時(shí)，扭桿的扭轉(zhuǎn)角會(huì)進(jìn)一步減小，回轉(zhuǎn)閥與控制閥相連接的閥口開(kāi)度也減小，使回轉(zhuǎn)閥一側(cè)的油壓進(jìn)一步升高。伴隨著回轉(zhuǎn)閥油壓的進(jìn)一步升高，通過(guò)固定節(jié)流孔的油液也供給到油壓反力室。通過(guò)分流閥向油壓反力室供給的一定量的油液和通過(guò)固定節(jié)流孔的油液相加，就進(jìn)一步加強(qiáng)了柱塞的壓緊力，使得此時(shí)的轉(zhuǎn)向力相應(yīng)于轉(zhuǎn)向角成線性增加，從而可獲得在高速行駛時(shí)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)向操縱感。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3.控制機(jī)構(gòu)目前在汽車(chē)上采用的電控液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制機(jī)構(gòu)可分為流量控制式、反力控制式和閥靈敏度可變控制式(見(jiàn)表6-1)。其中每一種控制方式都具有一般動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的功能。(1)流量控制式這是一種通過(guò)車(chē)速傳感器調(diào)節(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置供應(yīng)的壓力油液，改變油液的輸入、出流量，以控制轉(zhuǎn)向力的方法。優(yōu)點(diǎn)是，在原來(lái)動(dòng)力轉(zhuǎn)向功能上再增加壓力油液流量控制功能即可，可以降低價(jià)格，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)缺點(diǎn)是，當(dāng)流向動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的壓力油液降低到極限值時(shí)，將改變轉(zhuǎn)向控制部分的剛度，使其下降到接近轉(zhuǎn)向剛性。這樣，在低供給油量區(qū)域內(nèi)，對(duì)于快速轉(zhuǎn)向會(huì)產(chǎn)生壓力油量不足，降低了響應(yīng)性。流量控制式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6-4。圖中表示出的是曾在日本藍(lán)鳥(niǎo)牌轎車(chē)上使用的裝置。其特點(diǎn)是在一般動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上增加旁通流量控制閥、控制器(控制電路)、車(chē)速傳感器、轉(zhuǎn)向角度傳感器、控制開(kāi)關(guān)，在泵與轉(zhuǎn)向機(jī)本體之間設(shè)有旁通管路，在旁通管路中設(shè)有旁通流量控制閥。按照來(lái)自車(chē)速傳感器和開(kāi)關(guān)的信號(hào)，控制器向旁通流量控制閥按照車(chē)輛的行駛狀態(tài)供應(yīng)電流，經(jīng)過(guò)油路的節(jié)流，控制旁通流量，從而調(diào)整轉(zhuǎn)向器供油量。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控控動(dòng)動(dòng)力力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向系系統(tǒng)統(tǒng)當(dāng)控控制制器器、、傳傳感感器器、、開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)等等電電氣氣系系統(tǒng)統(tǒng)發(fā)發(fā)生生故故障障時(shí)時(shí)，，安安全全保保險(xiǎn)險(xiǎn)裝裝置置能能夠夠確確保保與與一一般般動(dòng)動(dòng)力力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向裝裝置置或或手手動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向裝裝置置同同等等的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向特特性性。。(2)反力力控控制制式式這是是一一種種利利用用車(chē)車(chē)速速傳傳感感器器控控制制反反力力室室油油壓壓，，改改變變壓壓力力油油輸輸入入、、輸輸出出的的增增益益幅幅度度，，以以控控制制轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向力力的的方方法法。。為為此此，，在在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向控控制制閥閥中中設(shè)設(shè)有有反反力力室室。。其其缺缺點(diǎn)點(diǎn)是是價(jià)價(jià)格格高高，，結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)復(fù)復(fù)雜雜。。其其優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是是具具有有較較大大的的選選擇擇轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向力力的的自自由由度度，，而而且且轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向剛剛性性大大，，駕駕駛駛者者能能確確實(shí)實(shí)感感受受到到路路面面情情況況，，可可以以獲獲得得穩(wěn)穩(wěn)定定的的操操作作手手感感，，所所以以能能按按照照車(chē)車(chē)速速情情況況進(jìn)進(jìn)行行最最佳佳的的穩(wěn)穩(wěn)定定操操縱縱。。上一一頁(yè)頁(yè)返回回下一一頁(yè)頁(yè)6.1電控控動(dòng)動(dòng)力力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向系系統(tǒng)統(tǒng)圖6-5中示示出出了了裝裝備備這這種種裝裝置置的的愛(ài)愛(ài)丹丹娜娜轎轎車(chē)車(chē)的的動(dòng)動(dòng)力力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向系系統(tǒng)統(tǒng)圖圖。。它它包包括括能能改改變變轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向力力的的油油壓壓反反力力室室、、節(jié)節(jié)流流孔孔、、控控制制閥閥、、車(chē)車(chē)速速傳傳感感器器、、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)以以及及電電子子控控制制器器等等。。(3)閥靈敏度可可變控制式式這是根據(jù)車(chē)車(chē)速操縱電電磁閥，直直接改變動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向控控制閥的油油壓增益(閥靈敏度)以控制油壓壓的方法。。這種轉(zhuǎn)向向裝置結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)單，部部件少，價(jià)價(jià)格低，且且可以有較較大的選擇擇轉(zhuǎn)向力的的自由度。。與反力控制制式轉(zhuǎn)向相相比，轉(zhuǎn)向向剛性差，，但可以最最大限度地地提高原來(lái)來(lái)的彈簧剛度來(lái)加加以克服。。閥靈敏度度可變控制制動(dòng)力轉(zhuǎn)向向裝置能夠夠獲得自然然的轉(zhuǎn)向感感和良好的的轉(zhuǎn)向特性性。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)圖6-6示出了89型地平線牌牌轎車(chē)所采采用的動(dòng)力力轉(zhuǎn)向裝置置。轉(zhuǎn)向控控制閥的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子閥，做做了局部改改進(jìn)并增加加了電磁線線圈閥、控控制元件、、車(chē)速傳感感器。轉(zhuǎn)子子閥的可變變孔分為低低速專(zhuān)用和和高速專(zhuān)用用兩種，在在高速專(zhuān)用用可變孔的的前后設(shè)有有低速專(zhuān)用用可變孔。。在高速專(zhuān)專(zhuān)用可變孔孔的下游設(shè)設(shè)有旁通回回路，在旁旁通回路中中又設(shè)置有有電磁線圈圈閥，根據(jù)據(jù)車(chē)速開(kāi)啟啟電磁閥以以改變電磁磁閥靈敏度度，控制操操縱力。這這是一種具具有非常自自然操縱感感的新型電電子控制系系統(tǒng)，并具具有故障安安全自保護(hù)護(hù)功能。當(dāng)當(dāng)電氣系統(tǒng)統(tǒng)發(fā)生故障障時(shí)，可確確保操縱安安全性。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)該裝置的主主要部件有有轉(zhuǎn)子閥、、電磁閥與與控制系統(tǒng)統(tǒng)等。1)轉(zhuǎn)子閥轉(zhuǎn)子閥一般般在圓周上上形成6條或8條溝槽，圖圖6-6示出了用于于可變特性性的具有12條溝槽的系系統(tǒng)。各溝溝槽利用閥閥部外體與與泵、動(dòng)力力缸、電磁磁閥及油箱箱連接。圖6-7為實(shí)際的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子閥結(jié)構(gòu)構(gòu)剖面圖。。閥AIS的電橋電路路見(jiàn)圖6-8所示，在動(dòng)動(dòng)力缸與回回轉(zhuǎn)端口間間直接配置置2個(gè)可變孔，，在這2個(gè)可變孔之之間有電磁磁線圈控制制閥的油壓壓回路。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可變小孔1R、1L、2R、2L是能以以較小轉(zhuǎn)向向扭矩關(guān)閉閉的低速專(zhuān)用用小孔；3R、3L是能以較大大轉(zhuǎn)向扭矩矩關(guān)閉的高高速專(zhuān)用可可變小孔。。其工作原理理是:當(dāng)車(chē)輛停止止時(shí)，見(jiàn)圖圖6-6所示，電磁磁線圈閥完完全關(guān)閉，，由于旁通通回路沒(méi)有有流入油液液，高靈敏敏度低速專(zhuān)專(zhuān)用可變小小孔1R及2R以較小轉(zhuǎn)向向扭矩關(guān)閉閉，所以具具有輕便的的轉(zhuǎn)向特性性。在高速速時(shí)，電磁磁線圈閥全全開(kāi)，經(jīng)過(guò)過(guò)旁通回路路，流向油油箱的流體體形成環(huán)流流，靈敏度度低的高速速專(zhuān)用可變變小孔3R控制流向動(dòng)動(dòng)力缸的抽抽壓，所以以具有多工工況的轉(zhuǎn)向向特性。從從低速到高高速的過(guò)渡渡區(qū)間，由由于電磁閥閥的作用，，按照車(chē)速速控制可變變小孔的油油量，因而而可以按順順序改變轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向特性。。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2)電磁閥圖6-7示出電磁閥閥的結(jié)構(gòu)，，該閥設(shè)有有控制上下下游流量的的旁通油路路，是可變變節(jié)流閥。。在低速時(shí)時(shí)向電磁線線圈通過(guò)最最大電流時(shí)時(shí)可變孔被被關(guān)閉，隨隨著車(chē)速提提高，順序序減少通電電量，可變變孔開(kāi)啟;在高速時(shí)開(kāi)開(kāi)啟面積達(dá)達(dá)到最大值值。該閥左左右轉(zhuǎn)向時(shí)時(shí)，油液流流動(dòng)方向可可以逆轉(zhuǎn)，，所以在上上下流動(dòng)方方向中，可可變小孔必必須具有相相同的特性性。為了確確保高壓時(shí)時(shí)流體力有有效作用于于閥，必須須提供穩(wěn)定定的油壓控控制。3)控制系統(tǒng)當(dāng)接收到來(lái)來(lái)自車(chē)速傳傳感器的信信號(hào)時(shí)，控控制系統(tǒng)向向電磁閥和和電磁線圈圈輸出電流流。圖6-9示出控制系系統(tǒng)的電路路圖。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)6.1.2電動(dòng)式動(dòng)力力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS,EPAS是ElectronicControlPowerSteering和ElcctroicPowerAssistSteering的簡(jiǎn)稱(chēng)。液液壓式動(dòng)力力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)由于工作作壓力和工工作靈敏度度較高，外外廓尺寸較較小，因而而獲得了廣廣泛的應(yīng)用用。在采用用氣壓制動(dòng)動(dòng)或空氣懸懸架的大型型車(chē)輛上，，也有采用用氣壓動(dòng)力力轉(zhuǎn)向的。。但這類(lèi)動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)的共同同缺點(diǎn)是結(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、、消耗功率率大，容易易產(chǎn)生泄漏漏，轉(zhuǎn)向力力不易有效效控制等。。近年來(lái)隨隨著電控技技術(shù)在汽車(chē)車(chē)上的廣泛泛應(yīng)用，出出現(xiàn)了電動(dòng)動(dòng)式電子控控制助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，，簡(jiǎn)稱(chēng)電動(dòng)動(dòng)式EPS或EPAS。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動(dòng)式動(dòng)力力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)(EPS)是一種直接接依靠電機(jī)機(jī)提供輔助助扭矩的電電動(dòng)助力式式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)。該系統(tǒng)統(tǒng)僅需要控控制電機(jī)電電流的方向向和幅值，，不需要復(fù)復(fù)雜的控制制機(jī)構(gòu)。另另外，該系系統(tǒng)由于利利用微機(jī)控控制，為轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提提供了較高高的自由度度，同時(shí)還還降低了成成本和減少少了質(zhì)量。。電動(dòng)式動(dòng)力力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)主要特點(diǎn)點(diǎn)如下:①電動(dòng)機(jī)、減減速機(jī)、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向柱和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向齒輪箱箱可以制成成一個(gè)整體體，管道、、油泵等不不需單獨(dú)占占據(jù)空間，，易于裝車(chē)車(chē)。②基本上只只增加電動(dòng)動(dòng)機(jī)和減速速機(jī)，沒(méi)有有了液壓管管道等部件件，使整個(gè)個(gè)系統(tǒng)趨于于小型輕量量化。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)③油泵僅在必必要時(shí)用來(lái)來(lái)使電動(dòng)機(jī)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，故故可以節(jié)能能。④因?yàn)榱慵?shù)數(shù)目少，不不需要加油油和抽空氣氣，所以在在生產(chǎn)線上上的裝配性性好。由此，從發(fā)發(fā)展的角度度看，電動(dòng)動(dòng)式動(dòng)力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將將成為標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)件裝備在在汽車(chē)上。。1.EPS的組成與特特點(diǎn)(1)EPS的組成EPS是一種直接接依靠電動(dòng)動(dòng)機(jī)提供輔輔助轉(zhuǎn)矩的的助力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)，其其系統(tǒng)框圖圖如圖6-10所示。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不同類(lèi)型的的EPS的的基本原理理是相同的的:轉(zhuǎn)矩傳傳感器與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向軸(小小齒輪軸)連接在一一起，當(dāng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)矩矩傳感器開(kāi)開(kāi)始工作，，把輸入軸軸和輸出軸軸在扭桿作作用下產(chǎn)生的的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)角位移變變成電信號(hào)號(hào)傳給ECU,ECU根據(jù)車(chē)速傳傳感器和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩傳感器器的信號(hào)決決定電動(dòng)機(jī)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方方向和助力力電流的大大小，從而而完成實(shí)時(shí)時(shí)控制助力力轉(zhuǎn)向。因因此它可以以很容易地地實(shí)現(xiàn)在車(chē)車(chē)速不同時(shí)時(shí)提供不同同的電動(dòng)機(jī)機(jī)助力效果果，保證汽汽車(chē)在低速速轉(zhuǎn)向行駛駛時(shí)輕便靈靈活，高速速轉(zhuǎn)向行駛駛時(shí)穩(wěn)定可可靠。因此此EPS助力特性的的設(shè)置具有有較高的自自由度。EPS通常由扭矩矩傳感器、、車(chē)速傳感感器、電子子控制單元元(ECU),電動(dòng)機(jī)和電電磁離合器器等組成(如圖6-11所示)。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS是利用電動(dòng)動(dòng)機(jī)作為助助力源，根根據(jù)車(chē)速和和轉(zhuǎn)向參數(shù)數(shù)等，由電電子控制單單元完成助助力控制。。各部件在在車(chē)上的布布置如圖6-12。(2)EPS的工作原理理當(dāng)操縱轉(zhuǎn)向向盤(pán)時(shí)，裝裝在轉(zhuǎn)向軸軸上的轉(zhuǎn)矩矩傳感器不不斷測(cè)出轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向軸上的的轉(zhuǎn)矩，并并由此產(chǎn)生生一個(gè)電壓壓信號(hào)。該該信號(hào)與車(chē)車(chē)速信號(hào)同同時(shí)輸入電電子控制單單元，電子子控制單元元根據(jù)這些些輸入信號(hào)號(hào)進(jìn)行運(yùn)算算處理，確確定助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的大小小和轉(zhuǎn)向，，即選定電電的電流和和轉(zhuǎn)向，調(diào)調(diào)整轉(zhuǎn)向的的助力。電電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩由電磁磁離合器通通過(guò)減速機(jī)機(jī)構(gòu)減速增增矩后，加加在汽車(chē)的的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)構(gòu)上，使之之得到一個(gè)個(gè)與工況相相適應(yīng)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向作用力力。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(3)EPS的分類(lèi)根據(jù)電動(dòng)機(jī)機(jī)布置位置置不同，EPS可分為轉(zhuǎn)向向軸助力式式、齒輪助助力式、齒齒條助力式式3種。①車(chē)令向軸助力力式EPS的電動(dòng)機(jī)固定定在轉(zhuǎn)向軸一一側(cè)，通過(guò)減減速機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向軸相連，，直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向軸助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向。②齒輪助力式EPS的電動(dòng)機(jī)和減減速機(jī)構(gòu)與小小齒輪相連，，直接驅(qū)動(dòng)齒齒輪助力轉(zhuǎn)向向。③齒條助力式EPS的電動(dòng)機(jī)和減減速機(jī)構(gòu)則直直接驅(qū)動(dòng)齒條條提供助力。。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)2.EPS的部件結(jié)構(gòu)及及工作原理(1)轉(zhuǎn)矩傳感器轉(zhuǎn)矩傳感器也也稱(chēng)轉(zhuǎn)向傳感感器，其作用用是通過(guò)測(cè)定定轉(zhuǎn)向盤(pán)與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向器之間的的相對(duì)轉(zhuǎn)矩，，為電動(dòng)助力力提供依據(jù)。。轉(zhuǎn)矩傳感器器的結(jié)構(gòu)、原原理如圖6-13所示。用磁性性材料制成的的定子和轉(zhuǎn)子子可以形成閉閉合的磁路，，線圈A、B、C、D分別繞在極靴靴上，形成一一個(gè)橋式回路路。轉(zhuǎn)向軸扭扭轉(zhuǎn)變形的扭扭轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)矩矩成正比，所所以只要測(cè)定定軸的扭轉(zhuǎn)角角，就可間接接地知道轉(zhuǎn)向向力的大小。。在線圈的U、T兩端施加連續(xù)續(xù)的脈沖電壓壓信號(hào)Ui，當(dāng)轉(zhuǎn)向軸上的轉(zhuǎn)矩為零零時(shí)，定子與與轉(zhuǎn)子的相對(duì)對(duì)轉(zhuǎn)角也為零零。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)這時(shí)轉(zhuǎn)子的縱縱向?qū)ΨQ(chēng)面處處于定子AC、BD的對(duì)稱(chēng)平面上上，每個(gè)極靴靴上的磁通量量是相同的。。電橋平衡，，V、W兩端的電位差差U0=0。如果轉(zhuǎn)向軸上上存在轉(zhuǎn)矩時(shí)時(shí)，定子與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的相對(duì)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角不為零，，此時(shí)轉(zhuǎn)子與與定子間產(chǎn)生生角位移。極靴A、D間的磁阻增加加，B、C間的磁阻減小小，各個(gè)極靴靴的磁阻產(chǎn)生生差別，電橋橋失去平衡，，在V、W兩端產(chǎn)生電位位差。這個(gè)電電位差與軸的的扭轉(zhuǎn)角和輸入電壓Ui成比例，從而而可知道轉(zhuǎn)向向軸的轉(zhuǎn)矩。。一種實(shí)際應(yīng)用用的轉(zhuǎn)矩傳感感器結(jié)構(gòu)如圖6-14所示，其工作作原理與上基基本相同，優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是便于安安裝。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)(2)電動(dòng)機(jī)、電磁磁離合器與減減速機(jī)構(gòu)電動(dòng)動(dòng)機(jī)、電磁離離合器和減速速機(jī)構(gòu)組成的的整體稱(chēng)為電電機(jī)組件，其其結(jié)構(gòu)如圖6-15所示。1)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向助力電動(dòng)動(dòng)機(jī)就是一般般的永磁電動(dòng)動(dòng)機(jī)(原理不再敘述述)，電動(dòng)機(jī)的輸輸出轉(zhuǎn)矩控制制是通過(guò)控制制其輸入電流流來(lái)實(shí)現(xiàn)，而而電動(dòng)機(jī)的正正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)則則是由電子控控制單元輸出出的正反轉(zhuǎn)觸觸發(fā)脈沖控制制。圖6-16是一種比較簡(jiǎn)簡(jiǎn)單實(shí)用的正正反轉(zhuǎn)控制電電路。a1、a2為觸發(fā)信號(hào)端端。從電子控控制單元得到到的直流信號(hào)號(hào)輸入到a1、a2端，用以觸發(fā)發(fā)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生生正反轉(zhuǎn)。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)當(dāng)a1端得到輸入信號(hào)時(shí)，，晶體管T3導(dǎo)通，T2管得到基極電電流而導(dǎo)通，，電流經(jīng)T2管的發(fā)射極和和集電極、電電動(dòng)機(jī)M、T3管的集電極和和發(fā)射極搭鐵鐵，電動(dòng)機(jī)有有電流通過(guò)而而正轉(zhuǎn)。當(dāng)a2端得到輸入信信號(hào)時(shí)，晶體體管T4導(dǎo)通，T1管得到基極電電流而導(dǎo)通，，電流經(jīng)過(guò)T1管的發(fā)射集電電極，電動(dòng)機(jī)機(jī)M、T4管的集電極和和發(fā)射極搭鐵鐵，電動(dòng)機(jī)有有反向電流通通過(guò)而反轉(zhuǎn)。?？刂朴|發(fā)信信號(hào)端的電流流大小，就可可以控制電動(dòng)動(dòng)機(jī)通過(guò)電流流的大小。2)離合器一般使用干式式單片電磁離離合器，如圖6-17所示。工作電電壓為12V,額定轉(zhuǎn)速時(shí)傳傳遞的轉(zhuǎn)矩為為15N·m，線圈電阻(20℃時(shí))為19.5。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)其工作原理是是:當(dāng)電流通過(guò)滑滑環(huán)進(jìn)入離合合器線圈時(shí)，，主動(dòng)輪產(chǎn)生生電磁吸力，，帶花鍵的壓壓板被吸引與與主動(dòng)輪壓緊緊，電動(dòng)機(jī)的的動(dòng)力經(jīng)過(guò)軸軸、主動(dòng)輪、、壓板、花鍵鍵、從動(dòng)軸傳傳給執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)。由于轉(zhuǎn)向助力力的工作范圍圍限定在一速速度區(qū)域內(nèi)，，所以離合器器一般設(shè)定一一個(gè)速度范圍圍，如當(dāng)車(chē)速速超過(guò)30km/h時(shí)，離合器便便分離，電動(dòng)動(dòng)機(jī)也停止工工作，這時(shí)就就沒(méi)有轉(zhuǎn)向助助力的作用。。當(dāng)電動(dòng)機(jī)停停止工作時(shí)，，為了不使電電動(dòng)機(jī)及離合合器的慣性影影響轉(zhuǎn)向系的的工作，離合合器也應(yīng)及時(shí)時(shí)分離，以切切斷輔助動(dòng)力力。當(dāng)系統(tǒng)中中電動(dòng)機(jī)等發(fā)發(fā)生故障時(shí)，，離合器會(huì)自自動(dòng)分離，這這時(shí)仍可恢復(fù)復(fù)手動(dòng)控制轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)3)減速機(jī)構(gòu)目前使用的減減速機(jī)構(gòu)有多多種組合方式式，一般采用用渦輪渦桿與與轉(zhuǎn)向軸驅(qū)動(dòng)動(dòng)組合式;也有的采用兩兩級(jí)行星齒輪輪與傳動(dòng)齒輪輪組合式，如如圖6-18所示;圖6-15是渦輪與斜齒齒輪組合方式式。渦輪與固固定在轉(zhuǎn)向輸輸出軸上的斜斜齒輪相嚙合合，它把電機(jī)機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)減速后傳遞遞到輸出軸上上。為了抑制制噪聲和提高高耐久性，減減速機(jī)構(gòu)中的的齒輪有的采采用特殊齒形形，有的采用用樹(shù)脂材料制制成。(3)控制系統(tǒng)1)控制電路控制電路方框框圖見(jiàn)圖6-19控制電路的中中心是8位的單片微型型計(jì)算機(jī)，內(nèi)內(nèi)裝256字節(jié)的RAM,4KB的ROM和8位的A/D變換器。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)主傳感器和輔輔助傳感器的的扭矩及電動(dòng)動(dòng)機(jī)的信號(hào)與與電動(dòng)機(jī)的電電流信號(hào)通過(guò)過(guò)A/D變換器輸入到到微型計(jì)算機(jī)機(jī)中，而車(chē)速速信號(hào)、發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、蓄蓄電池電壓和和啟動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)關(guān)的通斷狀態(tài)態(tài)、交流發(fā)電電機(jī)的L端子電壓、主主傳感器和輔輔助傳感器的的扭矩及電動(dòng)動(dòng)機(jī)的信號(hào)與與電動(dòng)機(jī)的電電流信號(hào)通過(guò)過(guò)A/D變換器輸入到到微型計(jì)算機(jī)機(jī)中，而車(chē)速信號(hào)、、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速速、蓄電池電電壓和起動(dòng)機(jī)機(jī)開(kāi)關(guān)的通斷斷狀態(tài)、交流流發(fā)電機(jī)的L端子電壓則則通過(guò)接口電電路輸入到微微型計(jì)算機(jī)中中。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)扭矩信號(hào)通過(guò)過(guò)A/D變換器輸入到到計(jì)算機(jī)后，，計(jì)算機(jī)根據(jù)據(jù)車(chē)速范圍按按照規(guī)定的扭扭矩一電動(dòng)機(jī)機(jī)電流變換值值，確定出電電動(dòng)機(jī)的電流流指令值并把把該指令值輸輸入到D/A變換成模擬信信號(hào)，之后輸輸入到電流控控制電路中去去;同時(shí)，計(jì)算機(jī)機(jī)還輸出電動(dòng)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方方向指示信號(hào)號(hào)，這個(gè)信號(hào)號(hào)輸入電動(dòng)機(jī)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路路后，便決定定了電動(dòng)機(jī)的的旋轉(zhuǎn)方向。。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)電流控制電路路把上述的已已成為模擬信信號(hào)的電流指指令與電動(dòng)機(jī)機(jī)的實(shí)際電流流相比較后，，產(chǎn)生二者幅幅度相同的載載波信號(hào)。驅(qū)驅(qū)動(dòng)電路收到到載波信號(hào)與與旋轉(zhuǎn)方向指指令信號(hào)之后后，則輸出指指令，驅(qū)動(dòng)功功率MOS-FET電路，控制電電動(dòng)機(jī)的電流流，使其按規(guī)規(guī)定的方向旋旋轉(zhuǎn)。當(dāng)超過(guò)規(guī)定的的車(chē)速時(shí)，離離合器的驅(qū)動(dòng)動(dòng)信號(hào)被切斷斷，電動(dòng)機(jī)與與減速機(jī)構(gòu)分分離，同時(shí)電電動(dòng)機(jī)也停止止工作。2)故障診斷與安安全保護(hù)控制元件具有有故障自我診診斷功能，當(dāng)當(dāng)發(fā)生電氣系系統(tǒng)故障時(shí)，，能自動(dòng)停止止助力。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.1電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)同時(shí)，計(jì)算機(jī)機(jī)可以記憶故故障內(nèi)容，并并使故障指示燈點(diǎn)亮亮。維修時(shí)可可讀取故障碼碼，找出故障障原因。出現(xiàn)現(xiàn)電氣故障后后，控制電路路停止向電動(dòng)動(dòng)機(jī)供電，在在裝有離合器器的EPS上，離合器脫脫開(kāi)，恢復(fù)到到手動(dòng)控制轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向。隨著電子技術(shù)術(shù)的發(fā)展，電電子控制技術(shù)術(shù)也應(yīng)用于四四輪轉(zhuǎn)向系。。在前兩種四四輪轉(zhuǎn)向系中中，由于采用用機(jī)械和隨車(chē)車(chē)速變化的油油壓控制，使使后輪偏轉(zhuǎn)角角的控制不夠夠精確。在電電子控制液壓壓式四輪轉(zhuǎn)向向系中，由于于采用了電子子相位控制系系統(tǒng)，使后輪輪偏輪角度控制更精精確。上一頁(yè)返回6.2電子控控制四四輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向控控制系系統(tǒng)(4WS)1.電子控控制液液壓式式四輪輪轉(zhuǎn)向向系的的組成成及結(jié)結(jié)構(gòu)如圖6-20所示，，該系系統(tǒng)主主要由由轉(zhuǎn)向向盤(pán)、、轉(zhuǎn)向向油泵泵、前前動(dòng)力力轉(zhuǎn)向向器、、后輪輪轉(zhuǎn)向向傳動(dòng)動(dòng)軸、、車(chē)速速傳感感器、、電子子控制制單元元、后后輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)組組成。。(1)前輪輪轉(zhuǎn)向向器和和后輪輪轉(zhuǎn)向向傳動(dòng)動(dòng)軸前輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向器器為齒齒輪齒齒條式式，將將齒條條加長(zhǎng)長(zhǎng)，與與固定定在后后輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向傳傳動(dòng)軸軸上的的小齒齒輪嚙嚙合。。返回下一頁(yè)頁(yè)6.2電子控控制四四輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向控控制系系統(tǒng)(4WS)當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)向向盤(pán)使使齒條條水平平移動(dòng)動(dòng)時(shí)，，齒條條控制制前輪輪轉(zhuǎn)向向動(dòng)力力缸工工作，，推動(dòng)動(dòng)前輪輪轉(zhuǎn)向向，同同時(shí)將將轉(zhuǎn)向向盤(pán)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的的方向向、快快慢和和轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)的角角度傳傳給后后輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向傳傳動(dòng)軸軸，驅(qū)驅(qū)動(dòng)該該軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，，以控控制后后輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向。。如圖6-21所示。。后輪輪轉(zhuǎn)向向傳動(dòng)動(dòng)軸的的結(jié)構(gòu)構(gòu)如圖6-22所示。。(2)后輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系系后輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系系如圖6-23所示，，它主主要包包括相相位控控制系系統(tǒng)、、液壓壓控制制閥、、后輪輪車(chē)4向動(dòng)力力缸。。上一頁(yè)頁(yè)返回下一頁(yè)頁(yè)6.2電子控控制四四輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向控控制系系統(tǒng)(4WS)1)相位控控制系系統(tǒng)相位控控制系系統(tǒng)包包括步步進(jìn)電電機(jī)、、扇形形控制制齒板板、擺擺臂、、大錐錐齒輪輪、小小錐齒齒輪、、液壓壓控制制閥聯(lián)聯(lián)桿等等組成成，如如圖6-24所示。。后輪輪轉(zhuǎn)向向傳動(dòng)動(dòng)軸與與轉(zhuǎn)向向齒輪輪連接接并輸輸入前前轉(zhuǎn)向向齒條條的運(yùn)運(yùn)動(dòng)狀狀態(tài)。。一個(gè)個(gè)前、、后車(chē)車(chē)輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向角角比傳傳感器器安裝裝在扇扇形控控制齒齒板旋旋轉(zhuǎn)軸軸上。。①步進(jìn)電電機(jī)。。用螺螺栓固固定在在殼體體一端端，電電機(jī)輸輸出軸軸裝一一錐齒齒輪，，與固固定在在渦桿桿軸上上的另另一錐錐齒輪輪嚙合合，渦渦桿軸軸的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)將將使扇扇形控控制齒齒板擺擺動(dòng)。。步進(jìn)進(jìn)電機(jī)機(jī)接受受車(chē)速速傳感感器的的電信信號(hào)而而轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)結(jié)果使使扇形形控制制齒板板正向向擺動(dòng)動(dòng)或逆逆向擺擺動(dòng)一一定角角度，，從而而將擺擺臂拉拉向或或推離離步進(jìn)進(jìn)電機(jī)機(jī)。上一頁(yè)頁(yè)返回下一頁(yè)頁(yè)6.2電子控控制四四輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向控控制系系統(tǒng)(4WS)②液壓控控制閥閥聯(lián)桿桿。其其一端端連接接擺臂臂，中中間穿穿過(guò)大大錐齒齒輪上上的孔孔;另一端端與液液壓控控制閥閥主動(dòng)動(dòng)桿連連接。。大錐錐齒輪輪的旋旋轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)動(dòng)是是由小小錐齒齒輪驅(qū)驅(qū)動(dòng)的的，而而小錐錐齒輪輪的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)是是由后后輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向傳傳動(dòng)軸軸驅(qū)動(dòng)動(dòng)的。。由此此可見(jiàn)見(jiàn)，液液壓控控制閥閥聯(lián)桿桿的運(yùn)運(yùn)動(dòng)是是擺臂臂運(yùn)動(dòng)動(dòng)和大大錐齒齒輪運(yùn)運(yùn)動(dòng)的的合成成，即即液壓壓控制制閥聯(lián)聯(lián)桿的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)受車(chē)車(chē)速和和前輪輪轉(zhuǎn)向向運(yùn)動(dòng)動(dòng)的綜綜合影影響。。上一頁(yè)頁(yè)返回下一頁(yè)頁(yè)6.2電子控控制四四輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向控控制系系統(tǒng)(4WS)2)液壓控控制閥閥如圖6-25所示，液壓壓控制閥是是一滑閥結(jié)結(jié)構(gòu)，其滑滑閥的位置置取決于車(chē)車(chē)速和前輪輪轉(zhuǎn)向系轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角。圖中中表示滑閥閥向左移動(dòng)動(dòng)的過(guò)程，，此時(shí)油泵泵送來(lái)的油油液通過(guò)液液壓抖制閥閥進(jìn)入動(dòng)力力缸右腔，，同時(shí)動(dòng)力力缸左腔通通過(guò)液壓控控制閥與儲(chǔ)儲(chǔ)油罐相通通。在動(dòng)力力缸左右腔腔壓力的作作用下，動(dòng)動(dòng)力輸出桿桿左移，使使后輪向右右偏轉(zhuǎn)。因因?yàn)殚y套與與動(dòng)力輸出出桿固定在在一起，所所以當(dāng)動(dòng)力力輸出桿左左移時(shí)將帶帶動(dòng)閥套左左移，從而而改變油路路通道大小小，當(dāng)油壓壓與回位彈彈簧及轉(zhuǎn)向向阻力的合合力達(dá)到平平衡時(shí)動(dòng)力力輸出桿(連同閥套)停止移動(dòng)。。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.2電子控制四四輪轉(zhuǎn)向控控制系統(tǒng)(4WS)3)后輪轉(zhuǎn)向動(dòng)動(dòng)力缸閥套將滑閥閥密封，閥閥套內(nèi)含有有連接相位位控制系統(tǒng)統(tǒng)和動(dòng)力缸缸的油道。。輸出桿穿穿過(guò)動(dòng)力缸缸活塞(輸出桿與動(dòng)動(dòng)力缸活塞塞固定連接接)，兩端分別別與左、右右轉(zhuǎn)向橫拉拉桿連接，，在動(dòng)力缸缸兩腔的壓壓差作用下下，輸出桿桿向左或向向右移動(dòng)，，從而使得得后輪做相相應(yīng)偏轉(zhuǎn)。。當(dāng)汽車(chē)直直線行駛時(shí)時(shí)，在動(dòng)力力缸兩腔的的回位彈簧簧及油壓作作用下，使使后輪處于于直線行駛駛位置。此此功能也使使得當(dāng)電子子控制系統(tǒng)統(tǒng)或液壓回回路出現(xiàn)故故障時(shí)，后后輪回到直直線行駛位位置，使四四輪轉(zhuǎn)向變變成一般的的兩輪轉(zhuǎn)向向工作狀態(tài)態(tài)。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.2電子控制四四輪轉(zhuǎn)向控控制系統(tǒng)(4WS)(3)電子控制系系統(tǒng)電子控制系系統(tǒng)由四輪輪轉(zhuǎn)向電子子控制單元元、轉(zhuǎn)角比比傳感器和和電控油閥閥組成。1)四輪轉(zhuǎn)向電電子控制單單元四輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向電子控控制單元的的功用是:①根據(jù)車(chē)速傳傳感器送來(lái)來(lái)的電脈沖沖信號(hào)計(jì)算算汽車(chē)的車(chē)車(chē)速，再根根據(jù)車(chē)速的的高低計(jì)算算汽車(chē)轉(zhuǎn)向向時(shí)前后輪輪的轉(zhuǎn)角比比。②比較前后后輪理論轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角比與當(dāng)當(dāng)時(shí)的前后后輪實(shí)際轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角比，并并向步進(jìn)電電機(jī)發(fā)出正正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)角大大小的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)指令。另另外，還起起監(jiān)視控制制四輪轉(zhuǎn)向向電控系統(tǒng)統(tǒng)工作是否否正常的作作用。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.2電子控制四四輪轉(zhuǎn)向控控制系統(tǒng)(4WS)③發(fā)現(xiàn)四輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)工工作出現(xiàn)異異常時(shí)，點(diǎn)點(diǎn)亮警告信信號(hào)燈，并并斷開(kāi)電控控油閥的電電源，使四四輪轉(zhuǎn)向處處于兩輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向狀態(tài)。。2)轉(zhuǎn)角比傳感感器轉(zhuǎn)角比傳感感器的功用用是檢測(cè)相相位控制系系統(tǒng)中的扇扇形控制齒齒板的轉(zhuǎn)角角位置，多多將檢測(cè)出出的信號(hào)反反饋給四輪輪轉(zhuǎn)向電子子控制單元元，作為監(jiān)監(jiān)督和控制制信號(hào)使用用。3)電控油閥電控油閥的的功用是控控制由轉(zhuǎn)向向油泵輸向向后輪轉(zhuǎn)向向動(dòng)力缸的的油路通斷斷。當(dāng)液歸歸回路或電電子控制線線路出現(xiàn)故故障時(shí)，電電控油閥就切斷由轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向油泵通通向液壓控控制閥白油油液通道，，使四輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向裝置處處于一般兩兩輪轉(zhuǎn)向工工作狀態(tài)，，起到失效效保護(hù)的作作用。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.2電子控制四四輪轉(zhuǎn)向控控制系統(tǒng)(4WS)2.后輪轉(zhuǎn)向系系統(tǒng)的工作作原理(1)當(dāng)車(chē)速低于于35km/h時(shí)如圖6-26(a)所示。扇形形控制齒板板在步進(jìn)電電機(jī)的控制制下向負(fù)方方向偏轉(zhuǎn)假假設(shè)轉(zhuǎn)向盤(pán)盤(pán)向右轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)，則小錐錐齒輪、大大錐齒輪分分別向空自自箭頭方向向轉(zhuǎn)動(dòng)，擺擺臂不扇形形齒板和大大齒輪的帶帶動(dòng)下最終終向右上方方擺動(dòng)，液液壓控制閥閥輸入桿和和滑閥也向向右術(shù)動(dòng)，，由轉(zhuǎn)向油油泵輸送的的高壓油液液進(jìn)入后輪輪轉(zhuǎn)向動(dòng)力力缸的左腔腔，使后輪輪向左偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)即后輪相相對(duì)于前輪輪反向偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。使車(chē)輛輛轉(zhuǎn)向半徑徑減小，提提高了低速速時(shí)的機(jī)動(dòng)動(dòng)性。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.2電子控制四四輪轉(zhuǎn)向控控制系統(tǒng)(4WS)(2)當(dāng)車(chē)速高于于35km/h時(shí)如圖6-26(b)所示。扇形形控制齒板板在步進(jìn)電電機(jī)的控制制下向圖中中正方向移移動(dòng)。假設(shè)設(shè)這時(shí)轉(zhuǎn)向向盤(pán)仍向右右轉(zhuǎn)動(dòng)，擺擺臂向左上上方擺動(dòng)，，將液壓控控制閥輸入入桿和滑閥閥向左拉動(dòng)動(dòng)，由轉(zhuǎn)向向油泵輸送送的高壓油油液進(jìn)入后后輪轉(zhuǎn)向動(dòng)動(dòng)力缸的右右腔，結(jié)果果使后輪向向右偏轉(zhuǎn)，，即后輪相相對(duì)于前輪輪同向偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。使汽車(chē)車(chē)高速行駛駛時(shí)的操縱縱穩(wěn)定性顯顯著提高。。上一頁(yè)返回下一頁(yè)6.2電子控制制四輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向控制制系統(tǒng)(4WS)(3)當(dāng)車(chē)速等等于35km/h時(shí)如圖6-26(c)所示。扇扇形控制制齒板處處于中間間位置，，搖臂處處于與大大錐齒輪輪軸線垂垂直的位位置。不不管轉(zhuǎn)向向盤(pán)向左左還是向向右轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)，液壓壓控制閥閥輸入桿桿均不產(chǎn)產(chǎn)生軸向向位移，，后輪保保持與汽汽車(chē)縱向向軸線平平行的直直線行駛駛狀態(tài)。。上一頁(yè)返回下一頁(yè)圖6-1轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向力力特性差差別返回圖6-2電電控液液力式動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向向系統(tǒng)結(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖返回1-轉(zhuǎn)向盤(pán)；；2-扭扭桿;3-蓄油器;4-接接口；5-銷(xiāo)釘;6-控制閥軸軸；7-回轉(zhuǎn)閥；；8-小齒輪軸軸；9-左室室；10-右室室;11-動(dòng)力油缸缸；12-活塞塞;13-齒條條；14-小齒輪;15-轉(zhuǎn)向齒輪輪箱；16-柱柱塞；17-油壓反力力室；18-電電磁閥；；19-油泵；20-分流閥；；21-小節(jié)流孔孔圖6-3電電磁閥閥的結(jié)構(gòu)構(gòu)與特性性返回(a)結(jié)結(jié)構(gòu);(b)閥閥工作時(shí)時(shí)的特性性;(c)控制制電流特特性圖6-4日日本藍(lán)鳥(niǎo)牌轎車(chē)車(chē)的電子子控制動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向向裝置返回1-加油箱;2-轉(zhuǎn)向柱;3-轉(zhuǎn)向角速速度傳感感器;4-EPS控制器;5-轉(zhuǎn)向角度度傳感器器連接器器;6-旁通通流量控控制閥;7-EPS控制制線圈;8-轉(zhuǎn)向傳動(dòng)動(dòng)機(jī)構(gòu);9-機(jī)機(jī)油泵圖6-5反反力控控制式動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向向裝置(愛(ài)丹娜娜轎車(chē))返回1-軸入軸;2-扭扭桿;3-轉(zhuǎn)子閥;4-齒齒輪(輸輸出軸);5-動(dòng)力缸6-反力柱塞塞;7-壓力室室;8-回流小孔孔;9-彈簧圖6-6閥閥靈敏敏度可變控制動(dòng)力力轉(zhuǎn)向裝裝置返回(a)系系統(tǒng)示意意圖;(b)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子閥圖6-7轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子閥閥及電磁磁閥剖面面圖返回1-動(dòng)力缸;2-電磁閥;3-油油箱;4-泵圖6-8閥閥部的的申橋申申路返回(a)常常規(guī)行駛駛;(b)轉(zhuǎn)向