項目七電控轉向及四輪轉向系統(tǒng)檢修

項目七電控動力轉向及四輪轉向系統(tǒng)檢修常書戰(zhàn)11:18上午主要內容電子控制動力轉向系統(tǒng)概述1液壓式電子控制動力轉向系統(tǒng)2電動式電子控制動力轉向系統(tǒng)3電子式四輪轉向系統(tǒng)4電子控制動力轉向系統(tǒng)的診斷與檢修521:18上午引言

在汽車行駛中，轉向運動是最基本的運動。我們通過方向盤來操縱和控制汽車的行駛方向，從而實現(xiàn)自己的行駛意圖。在現(xiàn)代汽車上，轉向系統(tǒng)是必不可少的最基本的系統(tǒng)之一，它也是決定汽車主動安全性的關鍵總成。如何設計汽車的轉向特性，使汽車具有良好的操縱性能，始終是各汽車廠家和科研機構的重要課題。特別是在車輛高速化、駕駛人員非職業(yè)化、車流密集化的今天，針對更多不同的駕駛人群，汽車的操縱性設計顯得尤為重要。普通轉向系統(tǒng)普通的汽車轉向系統(tǒng)是機械系統(tǒng)，汽車的轉向運動是由駕駛員操縱方向盤，通過轉向器和一系列的桿件傳遞到轉向車輪而實現(xiàn)的。常用的有兩種是齒輪齒條式和循環(huán)球式(用于需要較大的轉向力時)。這種轉向系統(tǒng)是我們最常見的，目前大部分低端轎車采用的就是齒輪齒條式機械轉向系統(tǒng)。動力轉向系統(tǒng)

動力轉向系統(tǒng)是指在駕駛員的控制下，借助于汽車發(fā)動機通過液壓泵產生的液體壓力或電動機驅動力來實現(xiàn)車輪轉向。動力轉向是一種以駕駛員操縱轉向盤（轉矩和轉角）為輸入信號，以轉向車輪的角位移為輸出信號的伺服機構。以下將普通轉向系統(tǒng)和動力轉向系統(tǒng)統(tǒng)稱為傳統(tǒng)轉向系統(tǒng)。動力轉向系統(tǒng)使轉向操作靈活、輕便，在設計汽車時對轉向器結構形式的選擇靈活性增大，能吸收路面對前輪產生的沖擊等優(yōu)點，現(xiàn)代汽車上普遍采用助力轉向系統(tǒng)動力轉向系統(tǒng)于1955年在Buick上首次采用，解決了轉向輕便性問題，

為了減少減少駕駛員在轉向時的勞動強度，特意在機械轉向系統(tǒng)的基礎上加了一套助力裝置，稱為動力轉向系統(tǒng)。傳統(tǒng)轉向系統(tǒng)的缺點1、汽車的轉向特性受駕駛員自身因素的影響嚴重；2、液壓助力轉向系統(tǒng)經濟性差，一般轎車每行駛一百公里要多消耗0.3~0.4升的燃料；3、存在液壓油泄漏問題，對環(huán)境造成污染。在環(huán)保性能被日益強調的今天，無疑是一個明顯的劣勢。雖然傳統(tǒng)轉向系統(tǒng)技術成熟、工作可靠，但是也存在很多固有的缺點，傳統(tǒng)轉向系統(tǒng)由于方向盤和轉向車輪之間的機械連接而產生一些自身無法避免的缺陷：

同樣道理，若要保證汽車在高速行駛時操縱有適度手感，那么當其要停車或低速調頭時就會感到轉向太重，兩者不能兼顧。最重要的是提供不了合適的轉向助力：

即若要保證汽車在停車或低速調頭時轉向輕便，就需要助力機構提供較大的助力，由于提供的助力不能改變，所以汽車在高速行駛時就會感到有”發(fā)飄“的感覺；由于傳統(tǒng)轉向系統(tǒng)的轉向傳動比固定，故提供不了合適的轉向助力。想一下1:18上午8現(xiàn)代汽車對轉向系統(tǒng)的要求究竟有哪些？現(xiàn)代汽車對轉向系統(tǒng)的要求實際應用中，一般要求：當轉向輪達到最大設計轉角時，轉向盤總轉數(shù)不宜超過5圈，而轉向盤操縱力最大不超過250N?，F(xiàn)代汽車對轉向系統(tǒng)的要求，主要概括為轉向的靈敏度和操縱的輕便性。高的轉向靈敏度，要求轉向器具有小的傳動比，以小的轉向盤轉角迅速轉向，好的操縱輕便性，則要求轉向器具有大的傳動比，這樣才能以較小的轉向盤操縱力獲得大的轉向力矩。對轉向系統(tǒng)的具體要求良好的操縱性合適的轉向力與位置感具有回正功能適當?shù)穆访娣答伭抗ぷ骺煽抗?jié)省能源安靜、噪聲小

轉向必須靈活、平順，具有很好的隨動性，能夠安全行駛在狹窄、連續(xù)拐彎的彎道上。

低速或停車時，轉動轉向盤不能太費力，高速行駛時，又不能感覺到轉向盤上的力太小而有發(fā)“飄“的感覺，因此要求轉向盤上的力最好能隨車速變化，同時要求駕駛員能清楚地感覺到轉向盤的位置，感覺到操縱轉向盤的角度與汽車行駛軌跡的對應關系，具有很好的直線行駛穩(wěn)定性和高速行駛的路感。

在轉向后，轉向盤應當能自動回到直線行駛的位置，回轉的速度要平穩(wěn)、適當。使殘留的角速度盡可能小。

從道路表面?zhèn)鱽淼臎_擊應能傳達到轉向盤上，增加駕駛員的路感，但不能太大，要使駕駛員的感覺是舒適的。

轉向系統(tǒng)是安全件，如果不能轉向或失去控制就會發(fā)生車毀人亡的事故。因此轉向系統(tǒng)應具有故障預警功能，當計算機控制系統(tǒng)或助力系統(tǒng)發(fā)生故障時，轉向系統(tǒng)仍然應保留人力轉向功能。

在保證轉向性能的前提下，盡可能降低轉向系統(tǒng)的動力消耗。轉向系統(tǒng)的分類傳統(tǒng)液壓式助力轉向系統(tǒng)電子控制式液壓助力轉向系統(tǒng)電動助力轉向系統(tǒng)現(xiàn)代汽車轉向系統(tǒng)，根據(jù)助力的不同可分為：傳統(tǒng)液壓式助力轉向系統(tǒng)機械式的液壓助力轉向系統(tǒng)一般由液壓泵、油管、壓力流量控制閥體、V型傳動皮帶、儲油罐等部件構成。無論車是否轉向，這套系統(tǒng)都要工作，而且在大轉向車速較低時，需要液壓泵輸出更大的功率以獲得比較大的助力。所以，也在一定程度上浪費了資源。還有，機械式液壓助力轉向系統(tǒng)由液壓泵及管路和油缸組成，為保持壓力，不論是否需要轉向助力，系統(tǒng)總要處于工作狀態(tài)，能耗較高，這也是耗資源的一個原因所在。傳統(tǒng)液壓式助力轉向系統(tǒng)常流式是指汽車在行駛中，不轉動轉向盤時，流量控制閥在中間位置，油路保持暢通。常壓式是指汽車在行駛中，無論轉向盤是否轉動，整個液壓系統(tǒng)總是一直保持高壓。

傳統(tǒng)液壓式助力轉向系統(tǒng)（HPS）一般按液流的形式可分為常流式和常壓式兩種類型。1:18上午14第一節(jié)電子控制動力轉向系統(tǒng)概述1.電子控制動力轉向系統(tǒng)的功用

電子控制動力轉向（ElectronicControlPowerSteering，簡稱EPS或ECPS）系統(tǒng)是根據(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。轉向系統(tǒng)一般由轉向盤、轉向機、轉向傳動桿和轉向節(jié)等構成。

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。151:18上午A解決轉向輕便與轉向靈活的矛盾。B提高行駛安全性和舒適性。電子控制動力轉向系統(tǒng)161:18上午2.電子控制動力轉向系統(tǒng)的組成EPS機械轉向機構轉向助力系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)171:18上午2.電子控制動力轉向系統(tǒng)的分類液壓式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，電子控制單元根據(jù)檢測到的車速信號，控制電磁閥，使轉向動力放大倍率實現(xiàn)連續(xù)可調，從而滿足高、低速時的轉向助力要求。

轉向動力源電動式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，加在汽車的轉向機構上，使之得到一個與工況相適應的轉向作用力。

181:18上午1:18上午19第二節(jié)

液壓式電子控制動力轉向系統(tǒng)

根據(jù)其控制方式的不同，可分為流量控制式、反作用力控制式和閥靈敏度控制式三種形式。

7.2.1流量控制式EPS系統(tǒng)

動力轉向液壓泵電磁閥電磁閥整體式動力轉向控制閥EPSECU車速傳感器車速傳感器蓄電池易熔線點火開關熔絲（ECU-IG）201:18上午電磁閥安裝在通向轉向動力缸活塞兩側油室的油道之間，當電磁閥的閥芯完全開啟時，兩油道就被電磁閥旁路。EPSECU根據(jù)車速傳感器的信號，控制電磁閥閥芯的開啟程度，從而通過控制轉向動力缸活塞兩側油室的旁路液壓油流量來改變轉向助力。當車速很低時，EPSECU輸出的脈沖控制信號占空比很小，通過電磁閥線圈的平均電流很小，電磁閥閥芯開啟程度也很小，旁路液壓油流量小，液壓助力作用大，使轉向盤操縱輕便。當車速提高時，EPSECU輸出的脈沖控制信號占空比增大，使電磁閥線圈的平均電流增大，電磁閥閥芯的開啟程度增大，旁路液壓油流量增大，從而使液壓助力作用減小，以提高操縱穩(wěn)定性。211:18上午7.2.2反作用力控制式EPS系統(tǒng)轉向液壓泵儲油箱分流閥電磁閥扭力桿轉向盤銷子轉閥閥桿控制閥閥體小齒輪軸活塞轉向動力缸齒條小齒輪柱塞油壓反作用力室固定小孔轉向控制閥是在傳統(tǒng)的整體轉閥式動力轉向控制閥的基礎上增設了油壓反作用力室而構成。扭力桿的上端通過銷子與轉閥閥桿相連，下端與小齒輪軸用銷子連接。221:18上午小齒輪軸的上端部通過銷子與控制閥閥體相連。轉向時，轉向盤上的轉向力通過扭力桿傳遞給小齒輪軸。當轉向力增大，扭力桿發(fā)生扭轉變形時，控制閥閥體和轉閥閥桿之間將發(fā)生相對轉動，于是就改變了閥體和閥桿之間油道的通、斷關系和工作油液的流動方向，從而實現(xiàn)轉向助力作用。分流閥的作用是將來自轉向液壓泵的油液向控制閥一側和電磁閥一側分流，按照車速和轉向要求，改變控制閥一側與電磁閥一側的油壓，確保電磁閥一側具有穩(wěn)定的油液流量。固定小孔的作用是把供給轉向控制閥的一部分流量分配到油壓反作用力室一側。電磁閥根據(jù)需要開啟適當?shù)拈_度，使油壓反作用力室一側的油液流回儲油箱。

231:18上午反作用力控制式EPS系統(tǒng)具有三種控制形態(tài)停車與低速狀態(tài)

中高速直線行駛狀態(tài)

中高速轉向行駛

241:18上午7.2.3閥靈敏度控制式EPS系統(tǒng)閥靈敏度控制式EPS系統(tǒng)是根據(jù)車速控制電磁閥，直接改變動力轉向控制閥的油壓增量（閥靈敏度）來控制油壓。

優(yōu)點結構簡單部件少價格便宜具有較大的選擇轉向力的自由度可以獲得自然的轉向手感和良好的轉向特性251:18上午典型閥靈敏度控制式EPS系統(tǒng)轉子閥的可變小孔分為低速專用小孔（1R，1L，2R，2L）和高速專用小孔（3R，3L）兩種，在高速專用小孔的下邊設有旁通電磁閥回路。發(fā)動機前輪轉向油泵轉向動力缸儲油箱電磁閥EPSECU車速傳感器車燈開關擋位開關蓄電池外體內體261:18上午閥部等效液壓回路分析車輛停止時，電磁閥完全關閉……

隨著車輛行駛速度的提高，EPSECU輸出的控制信號使電磁閥的開度線性增加……271:18上午1:18上午28第三節(jié)

電動式電子控制動力轉向系統(tǒng)液壓式電控動力轉向系統(tǒng)由于工作壓力和工作靈敏度較高，外廓尺寸較小，因而獲得了廣泛的應用。在采用氣壓制動或空氣懸架的大型車輛上，也有采用氣壓動力轉向的。電動式EPS的發(fā)展同時，這類動力轉向系統(tǒng)的也有嚴重的缺點：結構復雜、消耗功率大，容易產生泄漏，轉向力不易有效控制等。最重要的是這類動力轉向系統(tǒng)提供的助力是根據(jù)固定放大倍數(shù)算出來的，因此無法兼顧低速和高速時對助力的不同要求。1:18上午30隨著電子技術的進一步發(fā)展，目前越來越多的轎車上采用了電動式電控動力轉向系統(tǒng)（簡稱電動式EPS），它是一種直接依靠電動機提供輔助轉矩的電控動力式轉向系統(tǒng)。電控動力轉向系統(tǒng)因具有可變的動力放大倍數(shù)，即可使在低速時轉向輕便、靈活，也可在高速時，保證穩(wěn)定的轉向手感、駕駛舒適性、操縱穩(wěn)定性更高，所以得到了廣泛應用。電動式EPS主要優(yōu)點1、效率高。HPS系統(tǒng)為機械和液壓連接，效率一般為60%～70%；EPS系統(tǒng)為機械與電機連接，效率可達90%以上。2、能耗少。對于HPS系統(tǒng)，發(fā)動機運轉時，液壓泵始終處于工作狀態(tài)，使汽車燃油消耗率增加4%～6%；而EPS系統(tǒng)僅在需要轉向時，才產生助力，使汽車燃油消耗率僅增加0.5%左右。沒有液壓式動力轉向系統(tǒng)所必須的常運轉轉向油泵，電動機只是在需要轉向時才接通電源，所以動力消耗和燃油消耗均可降到最低。

在使用中，同型號的汽車裝EPS比裝HPS節(jié)省燃油約5%。按100公里平均油耗8.0L，行程20萬公里計算，可節(jié)省油費3000元左右。1:18上午324、對環(huán)境污染少。EPS為電機與減速機構連接，EPS對環(huán)境幾乎沒有污染。

3、“路感好”，操縱性好。在不同的車速下都能獲得較好助力，改善汽車操縱的穩(wěn)定性。系統(tǒng)可以通過軟件加以控制，使汽車在各種速度下都能得到滿意的轉向助力。6、應用范圍廣。EPS系統(tǒng)可適用于各種汽車，尤其對于環(huán)保型的純電動汽車，EPS系統(tǒng)的控制更加精準。5、可以獨立于發(fā)動機工作。EPS系統(tǒng)以電源為能源，只要電源電力充足，即可產生助力作用。1:18上午338、電動機工作可用ECU進行控制，可以比較容易地按照汽車性能的需要設置、修改轉向助力特性，具有較好的兼容性。7、裝配性好，易于布置。因為EPS系統(tǒng)零件數(shù)目少，整體外形尺寸比HPS小，易于整車布置和裝配。將各部件裝配成一個整體，既無管道也無控制閥，其結構緊湊、質量減輕。一般電動式EPS的質量比液壓式EPS質量輕25%左右。9、采用電力作為轉向動力，省去了油壓系統(tǒng)，所以不需要給轉向油泵補充油，也不必擔心漏油。341:18上午概念電動式EPS系統(tǒng)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。1:18上午35特點

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，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。1.電動式EPS系統(tǒng)的組成電動式EPS系統(tǒng)是在機械轉向機構的基礎上，增加了電動式助力機構、轉向助力控制系統(tǒng)后形成的。它是由轉矩傳感器、直流電動機、電磁離合器、減速機構和車速傳感器、EPSECU組成的。轉向盤轉向軸EPSECU直流電動機電磁離合器轉向齒條橫拉桿轉向輪輸出軸扭力桿轉矩傳感器轉向齒輪361:18上午轉矩傳感器轉矩傳感器用于測定轉向盤與轉向器之間的轉向力矩。在輸出軸的極靴上分別繞有A，B，C，D四個線圈，連接成一個橋式回路。

371:18上午轉矩傳感器應用于EPS系統(tǒng)的另一種轉向盤轉矩傳感器，它將負載力矩所引起的扭力桿扭轉角位移轉換為電位計電阻的變化，并通過滑環(huán)將信號輸出。

381:18上午直流電動機電動機的輸出轉矩控制是通過控制其輸入電流來實現(xiàn)的，而電動機的正轉和反轉則是由EPSECU輸出的正、反轉觸發(fā)脈沖控制的。391:18上午電磁離合器

安裝在電動機輸出軸上的主動輪內裝有電磁線圈，通過滑環(huán)引入電流。當離合器通電時，電磁線圈產生的電磁力使壓板與主動輪端面壓緊。于是，電動機的動力經主動輪、壓板、花鍵、從動軸傳遞給減速機構?；h(huán)電磁線圈壓板花鍵從動軸主動輪球軸承401:18上午減速機構電動式EPS系統(tǒng)減速機構的組合方式：蝸輪-蝸桿傳動與轉向軸驅動兩級行星齒輪傳動與傳動齒輪驅動為了抑制噪聲和提高耐久性，減速機構中的齒輪有的采用特殊齒形，有的采用樹脂材料制成。411:18上午2.電動式EPS系統(tǒng)的工作原理421:18上午1:18上午43當駕駛員操縱轉向盤時，轉矩傳感器不斷輸出與轉向力大小相應的轉矩信號，同時，車速傳感器提供的車速信號與該信號同時輸入給電控單元，電控單元根據(jù)這些輸入信號，確定動力轉矩的大小和方向，即選定電動機的電流和方向。電動機的轉矩由電磁離合器傳遞并通過減速機構減速增扭后，加在汽車的轉向機構上，使之得到一個與汽車工況相適應的轉向作用力。當超過規(guī)定的車速時，離合器的驅動信號被切斷，電動機與減速機構分離，同時電動機也停止工作。1:18上午44

所以，通過測量V、W兩端的電位差就可以測量出扭力桿的扭轉角，即可得出轉向盤上施加的轉矩大小。當轉向盤處于中間位置（直駛）時，扭力桿的縱向對稱面正好處于圖示輸出軸極靴AC、BD的對稱面上，當在U、T兩端加上連續(xù)的輸入脈沖電壓信號Ui時，由于通過每個極靴的磁通量相等，所以在V、W兩端檢測到的輸出電壓信號U0=0；當轉動轉向盤時，由于扭力桿和輸出軸極靴之間發(fā)生相對扭轉變形，極靴A、D之間的磁阻增加，B、C之間的磁阻減少，各個極靴的磁通量發(fā)生變化，于是在V、W之間就出現(xiàn)了電位差。其電位差與扭力桿的扭轉角和輸入電壓Ui成正比。1.優(yōu)點與傳統(tǒng)的液壓動力轉向系統(tǒng)相比，電動式EPS在多個方面具有明顯的優(yōu)勢。（1）技術的復雜程度低不論是控制系統(tǒng)還是助力系統(tǒng)都是通過一個簡單的，易于控制的動力源——電流來實現(xiàn)，這大大降低了技術的復雜程度。（2）高效率、低能耗

液壓助力轉向系統(tǒng)，即使在不轉向的時候也需要不停地提供液壓油，因為轉向泵在不停地轉動，最高可以消耗發(fā)動機5％的功率。與之相比，電動式系統(tǒng)只在汽車轉向的時候，電動機才開始工作，因此可以節(jié)能80％～90%（每百公里可以減少汽油的消耗量約0.2～0.3L）。另外，由于電動式EPS系統(tǒng)省略了液壓系統(tǒng)的一些附件，如轉向泵、儲油灌、高壓油管和回油管，減輕了整車的重量。（3）通用性好電動式EPS可以通過設置不同的程序，能快速地與不同車型匹配，因而能縮短生產和開發(fā)周期。電動式EPS總結（4）安裝方便、使用可靠

與液壓助力轉向系統(tǒng)相比，電動式EPS取消了油泵、皮帶、皮帶輪、液壓軟管、控制閥、油罐、液壓油及密封件等，只增加了電動機、減速機構、傳感器及電控單元等，零件比液壓助力轉向系統(tǒng)少，質量更輕、結構更緊湊，在安裝位置選擇方面也更容易，并且能降低系統(tǒng)噪聲。也沒有液壓助力轉向系統(tǒng)的漏油問題。（5）轉向舒適、精確電動式EPS能在各種行駛工況下根據(jù)車速，轉向角，轉向轉矩和轉向速度的狀況提供合理的助力。減輕汽車低速行駛時的轉向操縱力，提高汽車高速行駛時的轉向穩(wěn)定性，進而提高汽車的安全性。同時它的阻尼特性又具有可編程性，保證了路面沖擊能夠被極好地吸收，減小了由路面不平所引起的對轉向系統(tǒng)的擾動，改善汽車的轉向特性。

2.缺點（1）不宜用于大型車輛

車用電源的電壓較低（一般為12V或42V），使得電動式EPS系統(tǒng)提供的輔助動力較小，用于大型車輛比較困難。（2）匹配較難減速機構、電動機等部件的摩擦力和慣性力會影響轉向特性（如產生過多轉向等），或者改變轉向盤的自動回正作用以及它的阻尼特性，因此正確匹配整車性能至關重要。由此可見，電動式EPS尤其適用于對空間、重量要求更高的使用小排量發(fā)動機的微型汽車上，尤其適用于電動汽車。1:18上午48第四節(jié)四輪轉向系統(tǒng)兩輪轉向和四輪轉向汽車的轉向特性差異低速轉向特性如圖所示汽車在低速轉向時：

2WS汽車的情況是后輪不轉向，所以轉向中心大致在后軸的延長線上。4WS汽車的情況是對后輪進行逆向操縱，轉向中心比2WS汽車靠近車體處。在低速轉向時，若兩前輪轉向角相同，則4WS汽車的轉向半徑更小，內輪差也小，轉向性能好。對小轎車而言，如果后輪逆向轉向5度，則可以減少最小轉向半徑0.5米，內輪差約0.1米。1:18上午51中高速轉向特性

直線行駛的汽車轉向是下列兩運動的合成運動：汽車質心繞轉向中心的公轉和汽車繞質心的自轉。如圖所示為2WS汽車中高速轉向時車輛的運動狀態(tài)：前輪轉向時，前輪產生側偏角α，并產生旋轉向心力使車體開始自轉，當車體出現(xiàn)自轉時，后輪產生側偏角β，和旋轉向心力，車速越高，離心力越大，所以必須給前輪更大的側偏角，使它產生更大的旋轉向心力，與此同時，后輪也產生與此相應的側偏角，車體的自轉趨勢更加嚴重。也就是說，車速越高，轉向時容易引起車輛的旋轉和側滑。4WS中高速轉向特性

理想的高速轉向運動狀態(tài)是盡可能使車體的傾向和前進方向一致，從而使后輪產生足夠的旋轉向心力。在4WS汽車通過對后輪同向轉向操縱，使后輪也產生側偏角，使它與前輪的旋轉向心力相平衡，從而抑制自轉運動，得到車體方向和車輛前進方向一致的穩(wěn)定轉向狀態(tài)。作用

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，改善汽車的操縱便捷性；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。

轉向角比例控制式橫擺角速度比例控制式

分類551:18上午7.4.1轉向角比例控制式4WS系統(tǒng)所謂轉向角比例控制，就是使后輪的轉角與轉向盤的轉角成比例變化，并使后輪在汽車低速行駛時相對于前輪反向轉向;在汽車中、高速行駛時，相對于前輪同向轉向。

1.系統(tǒng)的組成

車速傳感器前轉向橫拉桿輸出小齒輪轉向盤連接軸轉角比傳感器扇形齒輪輸入小齒輪從動桿后轉向橫拉桿轉向樞軸輔助電動機4WS轉換器主電動機561:18上午車速傳感器前轉向橫拉桿輸出小齒輪轉向盤連接軸轉角比傳感器扇形齒輪輸入小齒輪從動桿后轉向橫拉桿轉向樞軸輔助電動機4WS轉換器主電動機571:18上午偏置軸與轉向樞軸構造從動桿回轉中心偏置軸運動軌跡偏置軸連接座扇形齒輪轉向樞軸從動桿轉向樞軸左右回轉中心外套內套581:18上午偏置軸與轉向樞軸的工作原理轉向樞軸從動桿扇形齒輪偏置軸轉向樞軸從動桿591:18上午

4WS轉換器的結構偏置軸輔助電動機4WS轉換器主電動機4WS轉換器輸出軸從動桿蝸輪-蝸桿機構轉角比傳感器601:18上午轉角比傳感器結構原理圖利用滑動電阻器把反映后轉向齒輪箱中的從動桿回轉角度變化的模擬信號電壓輸入ECU，作為ECU進行轉向角比例控制的基本信號。611:18上午2.轉向角比例控制式4WS系統(tǒng)控制原理621:18上午轉角比控制ECU根據(jù)車速傳感器和轉角比傳感器的輸入信號，計算出車速與轉向角的實際數(shù)值，然后把它們的實際數(shù)值與標準數(shù)據(jù)作比較，向主電動機發(fā)出控制指令，控制主電動機驅動從動桿轉動。在此過程中，駕駛員可使用4WS模式切換開關，選擇“NORMAL”或“SPORT”模式。631:18上午2WS選擇控制當2WS選擇開關被設定在ON（導通）位置，且變速器被掛入倒擋位置時，ECU就設定后輪轉向角的轉向量為零。這項控制是為那些習慣于使用2WS轉向系統(tǒng)倒車的駕駛員設置的。安全保障控制

若主電動機異常，則ECU僅利用“NORMAL”模式的同向轉向部分驅動輔助電動機，進行與車速相對應的轉角比控制。若車速傳感器異常，則ECU會以SP1與SP2輸入的較高車速值為依據(jù)，控制主電動機僅進行同向轉向的轉角比控制。若轉角比傳感器異常，則ECU驅動輔助電動機同向運動到最大值后，中止控制。若此時輔助電動機異常，則用主電動機完成以上工作。若ECU異常，則ECU會驅動輔助電動機同向運動到最大值后，中止控制。此時要避免出現(xiàn)反向轉向。

641:18上午7.4.2橫擺角速度比例控制式4WS系統(tǒng)橫擺角速度比例控制，是一種根據(jù)檢測出的車身橫擺角速度來控制后輪轉向量的控制方法。它與轉向角比例控制相比，具有兩方面優(yōu)點。

優(yōu)點可以使汽車的車身方向從轉向初期開始就與其行進方向保持高度一致（只有極小偏差）；可以通過檢測車身橫擺角速度感知車身的自轉運動，因此，即使有轉向以外的力（如橫向風等）引起車身自轉，也能馬上感知到，并可迅速通過對后輪的轉向控制來抑制自轉運動。651:18上午1.系統(tǒng)組成661:18上午（1）前輪轉向機構轉向盤齒輪-齒條副轉向齒輪液壓油缸齒條端部控制齒條前帶輪轉角傳動拉索彈簧帶輪傳動組件671:18上午（2）后輪轉向機構后帶輪凸輪推桿襯套滑閥主動齒輪脈動電動機從動齒輪閥控制桿液壓缸右室功率活塞功率活塞液壓缸軸液壓缸左室彈簧閥套筒控制凸輪681:18上午2.控制原理后輪轉角控制

轉向盤轉角與后輪轉角之間的關系轉向盤轉角在左、右約200°以上的反向區(qū)域內，實際上表現(xiàn)的是汽車在低速時的大轉角與停車時的轉向切換操作。而在中、高速內的轉向就變成了僅在電動轉向范圍內的后輪轉向。ECU隨時讀取來自車速傳感器的信號，然后計算出與車輛狀態(tài)相適應的后輪目標轉向角，再驅動脈動電動機，完成后輪轉向操作。691:18上午大轉角控制（機械式轉向）前帶輪滑閥支點A閥控制桿液壓缸軸功率活塞閥套筒控制凸輪

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