ch11 電控動力轉向與四輪轉向系統(tǒng)

電控動力轉向與四輪轉向系統(tǒng)本章主要內容：

動力轉向系統(tǒng)概述

傳統(tǒng)液壓動力轉向系統(tǒng)簡介

電控動力轉向系統(tǒng)的結構與工作原理

四輪轉向控制系統(tǒng)

典型車型電控動力轉向系統(tǒng)及檢修

小結動力轉向系統(tǒng)概述傳統(tǒng)的動力轉向系統(tǒng)所設定的固定放大倍率具有以下缺點：如果所設計的固定放大倍率的動力轉向系統(tǒng)是為了減小汽車在停車或低速行駛狀態(tài)下轉動轉向盤的力，則當汽車以高速行駛時，這一固定放大倍率的動力轉向系統(tǒng)會使轉動轉向盤的力顯得太小，不利于對高速行駛的汽車進行方向控制；反之，如果所設計的固定放大倍率的動力轉向系統(tǒng)是為了增加汽車在高速行駛時的轉向力，則當汽車停駛或低速行駛時，轉動轉向盤就會顯得非常吃力。電子控制動力轉向系統(tǒng)在低速行駛時可使轉向輕便、靈活；當汽車在中高速區(qū)域轉向時，又能保證提供最優(yōu)的動力放大倍率和穩(wěn)定的轉向手感，從而提高了高速行駛的操縱穩(wěn)定性。電子控制動力轉向系統(tǒng)根據(jù)車速、轉向情況等對轉向助力實施控制，使動力轉向系統(tǒng)在不同的行駛條件下都有最佳的放大倍率；在低速時有較大的放大倍率，可以減輕轉向操縱力，使轉向輕便、靈活；在高速時則適當減小放大倍率，以穩(wěn)定轉向手感，提高高速行駛的操縱穩(wěn)定性。電子控制動力轉向系統(tǒng)根據(jù)轉向動力源不同可分為液壓式電子控制動力轉向系統(tǒng)(ElectroHydraulicPowerSteering，簡稱為EHPS)和電動式電子控制動力轉向系統(tǒng)(ElectricalPowerSteering，簡稱EPS)。液壓式電子控制動力轉向系統(tǒng)EHPS是在傳統(tǒng)的液壓動力轉向系統(tǒng)的基礎上增設了控制液體流量的電磁閥、車速傳感器和電子控制單元等形成的。電動式電子控制動力轉向系統(tǒng)EPS是在傳統(tǒng)的機械式轉向系統(tǒng)的基礎上，利用直流電動機作為動力源，電子控制單元根據(jù)轉向參數(shù)和車速等信號，控制電動機轉矩的大小和轉動方向。電動機的轉矩由電磁離合器通過減速機構減速增矩后，加在汽車的轉向器構上，使之得到一個與工況相適應的轉向作用力。傳統(tǒng)液壓動力轉向系統(tǒng)簡介傳統(tǒng)液壓動力轉向系統(tǒng)的組成1－儲油箱2－轉向油泵3－安全閥4－溢流閥5－單向閥6－轉向控制閥7－機械轉向器8－轉向動力缸9－轉向臂整體式液壓動力轉向系統(tǒng)按照轉向控制閥的形式不同又可分為轉閥式、瓣閥式和滑閥式等幾種結構形式。整體轉閥式液壓動力轉向系統(tǒng)1－轉向動力缸2－轉向螺桿軸3－扭桿彈簧4－控制閥閥體5－控制閥總成6－轉閥閥桿7－動力缸活塞(兼轉向螺母)8－轉向搖臂軸P－高壓入油口R－回油出口整體轉閥式液壓動力轉向系統(tǒng)：直線行駛時1－轉向油泵2－轉閥閥桿3－閥體4－轉向動力缸和轉向齒輪5－儲油箱整體轉閥式液壓動力轉向系統(tǒng)：右轉彎行駛時1－轉向油泵2－轉閥閥桿3－閥體4－轉向動力缸和轉向齒輪5－儲油箱整體瓣閥式液壓動力轉向系統(tǒng)1－動力活塞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－螺桿整體瓣閥式液壓動力轉向系統(tǒng)：直線行駛時整體滑閥式液壓動力轉向系統(tǒng)1－動力缸活塞2－轉向蝸桿軸3－轉向器殼4－轉向搖臂軸5－儲油箱6－轉向油泵7－滑閥柱塞電控動力轉向系統(tǒng)的結構與工作原理液壓式電控動力轉向系統(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三種形式動力轉向油泵電磁閥動力轉向控制閥ECU車速傳感器流量控制式EHPS反作用力控制式EHPS系統(tǒng)1－轉向盤2－扭桿3－蓄油器4－通道5－銷子6－控制閥軸7－旋轉閥8－小齒輪軸9－左室10－右室11－動力缸12－活塞13－齒條14－小齒輪15－轉向器16－柱塞17－油壓反力室18－電磁閥19－液壓泵20－分流閥21－阻尼孔閥靈敏度控制式EHPS系統(tǒng)1－發(fā)動機2－前輪3－轉向油泵4－轉向動力缸5－儲油箱6－電磁閥7－EPSECU8－轉速傳感器9－車燈開關10、11－擋位開關12－蓄電池13－外體14－內體電動式電控動力轉向系統(tǒng)電動式電控動力轉向系統(tǒng)EPS是一種直接依靠電動機提供輔助轉矩的電動助力式轉向系統(tǒng)。該系統(tǒng)僅需要控制電動機電流的方向和幅值，不需要復雜的控制機構。另外，該系統(tǒng)由于利用微機控制，因此為轉向特性的設置提供了較高的自由度，同時還降低了成本和重量。EPS系統(tǒng)主要特點如下：電動機、減速機、轉向柱和轉向齒輪箱可以制成一個整體，管道、液壓泵等不需單獨占據(jù)空間，易于裝車。增加了電動機和減速機，而取消了液壓管道等部件，使整個系統(tǒng)趨于小型輕量化。液壓泵僅在必要時用來使電動機運轉，故可以節(jié)能。因為零件的數(shù)目少，不需要加油和抽空氣，所以在生產線上的裝配性好。由此，從發(fā)展的角度看，電動式動力轉向系統(tǒng)將成為標準件裝備在汽車上。EPS系統(tǒng)的組成1－轉向盤2－轉向軸3－ECU4－電動機5－電磁離合器6－轉向齒條7－橫拉桿8－轉向輪9－輸出軸10－扭力桿11－轉矩傳感器12－轉向齒輪轉向盤轉矩傳感器電動機正反轉控制電路電磁離合器原理滑環(huán)線圈壓板花鍵從動軸主動輪球軸承四輪轉向控制系統(tǒng)采用四輪轉向系統(tǒng)的目的是：在汽車低速行駛時，依靠逆向轉向(前、后車輪的轉角方向相反)，獲得較小的轉向半徑，改善汽車的操縱性；在汽車中、高速行駛時，依靠同向轉向(前、后車輪的轉角方向相同)，減小汽車的橫擺運動，使汽車可以利用高速變換行進路線，提高轉向時的操縱穩(wěn)定性。四輪轉向系統(tǒng)也稱為4WS系統(tǒng)。根據(jù)控制方式的不同，4WS系統(tǒng)可分為轉向角比例控制式4WS系統(tǒng)與橫擺角速度比例控制式4WS系統(tǒng)。轉向角比例控制式4WS系統(tǒng)1－車速傳感器2－前轉向橫拉桿3－輸出小齒輪4－轉向盤5－連接軸6－轉角比傳感器7－扇形齒輪8－輸入小齒輪9－從動桿10－后轉向橫拉桿11－轉向樞軸12－輔助電動機13－4WS轉換器14－主電動機偏置軸與轉向樞軸構造及原理1－從動桿回轉中心2－偏置軸運動軌跡3－偏置軸4－連接座5－扇形齒輪6－轉向樞軸7－從動桿8－轉向樞軸左右回轉中心9－外套10－內套1－轉向樞軸2－從動桿3－扇形齒輪4－偏置軸4WS轉換器1－偏置軸2－輔助電動機3－4WS轉換器4－主電動機5－4WS轉換器輸出軸6－從動桿7－蝸輪－蝸桿傳動8－轉角比傳感器橫擺角速度比例控制式4WS系統(tǒng)a－液壓泵b－分流器c－前動力轉向器d－后轉向助力器e－帶輪傳動組件f－轉角傳動拉索g－前帶輪h－后帶輪1－RH.ABS輪速傳感器2－LR.ABS輪速傳感器3－車速傳感器4－擋位開關5－油面高度傳感器6－轉角傳感器7－橫擺角速度傳感器8－電動機轉角傳感器9－轉向控制電動機10－ABS與TEMSECU11－4WSECU前輪轉向機構1－轉向盤2－齒輪-齒條副3－轉向齒輪液壓油缸4－齒條端部5－控制齒條6－前帶輪7－轉角傳動拉索8－彈簧9－帶輪傳動組件后輪轉向機構1－后帶輪2－凸輪推桿3－襯套4－滑閥５－主動齒輪6－脈沖電動機7－從動齒輪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－控制凸輪大轉角控制原理1－前帶輪2－滑閥3－支點A4－閥控制桿5－液壓缸軸6－功率活塞7－閥套筒8－控制凸輪小轉角控制原理1－閥套筒2－滑閥3－支點A4－從動齒輪5－閥控制桿典型車型電控動力轉向系統(tǒng)及檢修凌志電控動力轉向系統(tǒng)及檢修

凌志轎車采用流量控制式EHPS系統(tǒng)，其結構與工作原理同前。流量控制式EHPS系統(tǒng)常見故障有：低速或發(fā)動機怠速時轉向沉重，高速行駛時轉向過度靈敏。在檢查電子控制系統(tǒng)之前，應先察看胎壓、懸架和轉向桿件及球形接頭的潤滑情況。檢查前輪定位、動力轉向泵油壓是否正常。各導線插接器是否連接牢靠，轉向柱是否彎曲等。三菱電控動力轉向系統(tǒng)及檢修三菱轎車電動式EPS電子控制系統(tǒng)小結電子控