汽車檢測診斷與維修課件

第七章電控動力轉(zhuǎn)向與

四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第一節(jié)電控液力式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第二節(jié)電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第三節(jié)四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)（4WS）

第一節(jié)電控液力式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

一、系統(tǒng)的組成為了說明電控液力式動力轉(zhuǎn)向的整體構(gòu)造和工作原理，圖7-2示出了轉(zhuǎn)向齒輪箱與液壓回路的結(jié)構(gòu)簡圖。圖中沒有標(biāo)出ECU的詳細部分，僅使用了作為ECU輸入的車輪轉(zhuǎn)速信號。1轉(zhuǎn)向齒輪箱2分流閥3電磁閥下一頁圖7-2電控液力式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖返回第一節(jié)電控液力式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)三、控制機構(gòu)目前在汽車上采用的電控液力式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制機構(gòu)可分為流量控制式、反力控制式和閥靈敏度可變控制式。1流量控制式這是一種通過車速傳感器調(diào)節(jié)動力轉(zhuǎn)向裝置供應(yīng)的壓力油液，改變油液的輸入輸出流量，以控制轉(zhuǎn)向力的方法。優(yōu)點是，在原來動力轉(zhuǎn)向功能上再增加壓力油液流量控制功能即可，可以降低價格，簡化結(jié)構(gòu)。缺點是，當(dāng)流向動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)的壓力油液降低到極限值時，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)，對于快速轉(zhuǎn)向會產(chǎn)生壓力油量不足，降低了響應(yīng)性。流量控制式動力轉(zhuǎn)向裝置的基本結(jié)構(gòu)見圖7-4。下一頁上一頁圖7-4日本藍鳥牌轎車的電子控制動力轉(zhuǎn)向裝置返回第一節(jié)電控液力式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2反力控制式這是一種利用車速傳感器控制反力室油壓，改變壓力油輸入、輸出的增益幅度，以控制轉(zhuǎn)向力的方法，為此，在轉(zhuǎn)向控制閥中設(shè)有反力室。其缺點是價格高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。其優(yōu)點是具有較大的選擇轉(zhuǎn)向力的自由度，而且轉(zhuǎn)向剛性大，駕駛者能確實感受到路面情況，可以獲得穩(wěn)定的操作手感，所以能按照車速情況進行最佳的穩(wěn)定操縱。圖7-5中示出了裝備這種裝置的愛丹娜轎車的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)圖。

下一頁上一頁第一節(jié)電控液力式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3閥靈敏度可變控制式這是根據(jù)車速操縱電磁閥，直接改變動力轉(zhuǎn)向控制閥的油壓增益（閥靈敏度），以控制油壓的方法。這種轉(zhuǎn)向裝置結(jié)構(gòu)簡單，部件少，價格低，而且可以有較大的選擇轉(zhuǎn)向力的自由度。與反力控制式轉(zhuǎn)向相比，轉(zhuǎn)向剛性差，但可以最大限度地提高原來的彈簧剛度來加以克服。閥靈敏度可變控制動力轉(zhuǎn)向裝置能夠獲得自然的轉(zhuǎn)向感和良好的轉(zhuǎn)向特性。圖7-6示出了89型地平線牌轎車所采用的動力轉(zhuǎn)向裝置。

該裝置的主要部件有轉(zhuǎn)子閥、電磁閥與控制系統(tǒng)等。返回上一頁圖7-6閥靈敏度可變控制動力轉(zhuǎn)向裝置返回第二節(jié)電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）是一種直接依靠電機提供輔助扭矩的電動助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該系統(tǒng)僅需要控制電機電流的方向和幅值，不需要復(fù)雜的控制機構(gòu)。電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要特點如下：①電動機、減速機、轉(zhuǎn)向柱和轉(zhuǎn)向齒輪箱可以制成一個整體，管道、油泵等不需單獨占據(jù)空間，易于裝車。②基本上只增加電動機和減速機，沒有了液壓管道等部件，使整個系統(tǒng)趨于小型輕量化。③油泵僅在必要時用來使電動機運轉(zhuǎn)，故可以節(jié)能。④因為零件數(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。下一頁圖7-10Alto車的EPS系統(tǒng)返回圖7-14控制電路的框圖返回第二節(jié)電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電流控制電路把上述的已成為模擬信號的電流指令與電動機的實際電流相比較后，產(chǎn)生二者幅度相同的斬波信號。驅(qū)動電路收到斬波信號與旋轉(zhuǎn)方向指令信號之后，則輸出指令，驅(qū)動功率MOS-FET電路，控制電動機的電流，使其按規(guī)定的方向旋轉(zhuǎn)。2故障診斷與安全保護控制元件具有故障自我診斷功能，當(dāng)發(fā)生電氣系統(tǒng)故障時，能自動停止助力。同時，計算機可以記憶故障內(nèi)容，并使故障指示燈點亮。維修時可讀取故障碼，找出故障原因。出現(xiàn)電氣故障后，控制電路停止向電動機供電，在裝有離合器的EPS上，離合器脫開，恢復(fù)到手動控制轉(zhuǎn)向。返回上一頁圖7-15低速轉(zhuǎn)向時的行駛軌跡返回第三節(jié)四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)（4WS）24WS車中高速時的轉(zhuǎn)向特性直行汽車的轉(zhuǎn)向是由下列兩個運動的合成，即車輛的質(zhì)心點繞改變前進方向的轉(zhuǎn)向中心的公轉(zhuǎn)和繞質(zhì)心點的自轉(zhuǎn)運動。圖7-16為2WS車高速轉(zhuǎn)向時車輛的運動狀態(tài)。二、轉(zhuǎn)向角比例控制所謂轉(zhuǎn)向角比例控制就是與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向角成比例，在低速區(qū)是逆相而在中高速區(qū)是同相地對后輪進行轉(zhuǎn)向操縱控制。1系統(tǒng)組成圖7-18所示為4WS轉(zhuǎn)向角成比例控制的系統(tǒng)圖。（1）轉(zhuǎn)向樞軸（2）4WS轉(zhuǎn)換器下一頁上一頁圖7-162WS車高速轉(zhuǎn)向的車輛動態(tài)返回第三節(jié)四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)（4WS）2控制邏輯圖7-21所示為ECU控制流程框圖。通過轉(zhuǎn)向角傳感器、車速傳感器等輸入信號，進行以下控制：（1）轉(zhuǎn)向角控制按照圖7-22所示的轉(zhuǎn)向角比控制圖，由主電動機進行控制。駕駛員通過4WS方式轉(zhuǎn)換開關(guān)，可選擇常規(guī)模式（NORMAL）和運動模式（SPORT）。（2）2WS選擇功能2WS開關(guān)為ON且變速器為倒擋狀態(tài)時，因與車速無關(guān)，故將后輪的轉(zhuǎn)向操縱量設(shè)定為零。

（3）安全性控制系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，在進行下列工作的同時點亮“4WS警告燈”通知駕駛員，而且ECU記憶異常部位。下一頁上一頁圖7-21轉(zhuǎn)向角比例控制4WS控

制流程方框圖返回圖7-22轉(zhuǎn)向角比控制返回圖7-23橫擺角速度比例控制4WS系統(tǒng)的組成圖返回第三節(jié)四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)（4WS）2控制狀態(tài)按照前輪的轉(zhuǎn)向量，后輪的轉(zhuǎn)向控制狀態(tài)有大轉(zhuǎn)向角控制和小轉(zhuǎn)向角控制兩種狀態(tài)。（1）大轉(zhuǎn)向角控制（機械式控制）當(dāng)前輪轉(zhuǎn)向角處在與后輪轉(zhuǎn)向無關(guān)的轉(zhuǎn)向齒條自由行程范圍內(nèi)時，閥芯與閥套筒之間的相對位置處于中立狀態(tài)。因而，來自油泵的工作油液被排出，且返回到副油箱，動力油缸的左右室都成為中立的低油壓，活塞桿在復(fù)位彈簧的作用下停止在中立位置。下一頁上一頁圖7-28前輪轉(zhuǎn)向角與后輪返回參考文獻

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