液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

1、 Chapter Ten 第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) Hydraulic power steering system 1機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2動力轉(zhuǎn)向控制閥3 34 4 Contents 汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理 5電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 隨著前置前驅(qū)的推廣和寬低截面輪胎的使用，在轉(zhuǎn)向過程中所需克服的前輪阻力相應(yīng)增加，僅依靠人力來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向就非常費(fèi)力。第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 10.1 助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述l 助力轉(zhuǎn)向的意義助力轉(zhuǎn)向的意義第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 10.1 助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述l 助力轉(zhuǎn)向的意義助力

2、轉(zhuǎn)向的意義u 有效減輕駕駛員勞動強(qiáng)度u 提高了行駛安全性 在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中設(shè)置動力裝置，依靠動力部件增大駕駛員力量，駕駛員就可以輕便靈活地操縱噸位較大的車輛。 隨著前置前驅(qū)的推廣和寬低截面輪胎的使用，在轉(zhuǎn)向過程中所需克服的前輪阻力相應(yīng)增加，僅依靠人力來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向就非常費(fèi)力。1951年克萊斯勒將液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)應(yīng)用在了Imperial車系上。第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 10.1 助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述l 助力轉(zhuǎn)向的歷史助力轉(zhuǎn)向的歷史機(jī)械液壓助力于1902年由英國人Frederick W. Lanchester發(fā)明1951的第6代Imperial 1875-1940 沃爾特.克萊斯勒(Wa

3、lter Chrysler) 第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 10.1 助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述l 助力轉(zhuǎn)向的歷史助力轉(zhuǎn)向的歷史1965年福特用水星車型對電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)性推廣。1965第二代Mercury Park Lanes 1990年本田發(fā)布了世界上第一款搭載可變比齒輪的電動轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)車型。第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 10.1 助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述l 助力轉(zhuǎn)向的分類助力轉(zhuǎn)向的分類p 液壓助力轉(zhuǎn)向u 機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向u 電控液壓助力轉(zhuǎn)向常壓式常流式整體式分離式p 電動助力轉(zhuǎn)向第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 10.2 機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

4、結(jié)構(gòu)l 機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由油泵、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向助力缸、轉(zhuǎn)向控制閥組成。圖10-1 機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 10.2 機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)l 機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由油泵、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向助力缸、轉(zhuǎn)向控制閥組成。p 轉(zhuǎn)向器蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器圖10-2 常見的轉(zhuǎn)向器形式第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 10.2 機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)l 機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)

5、向系統(tǒng)主要由油泵、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向助力缸、轉(zhuǎn)向控制閥組成。p 轉(zhuǎn)向控制閥p 轉(zhuǎn)向助力缸第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 10.3 液壓動力轉(zhuǎn)向控制閥l 轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向控制閥 轉(zhuǎn)向控制閥可以看做一個特殊的三位四通換向閥，用來切換油路控制高壓油流向轉(zhuǎn)向動力缸的一側(cè)。l 滑閥式轉(zhuǎn)向控制閥滑閥式轉(zhuǎn)向控制閥圖10-3 轉(zhuǎn)向控制閥基本結(jié)構(gòu)第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 10.3 液壓動力轉(zhuǎn)向控制閥l 轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向控制閥 轉(zhuǎn)向控制閥可以看做一個特殊的三位四通換向閥，用來切換油路控制高壓油流向轉(zhuǎn)向動力缸的一側(cè)。l 滑閥式轉(zhuǎn)向控制閥滑閥式轉(zhuǎn)向控制閥圖10-3 轉(zhuǎn)向控制閥基本結(jié)構(gòu)l 轉(zhuǎn)

6、閥式轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)閥式轉(zhuǎn)向控制閥第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 10.3 液壓動力轉(zhuǎn)向控制閥l 轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向控制閥 轉(zhuǎn)向控制閥可以看做一個特殊的三位四通換向閥，用來切換油路控制高壓油流向轉(zhuǎn)向動力缸的一側(cè)。l 滑閥式轉(zhuǎn)向控制閥滑閥式轉(zhuǎn)向控制閥圖10-3 轉(zhuǎn)向控制閥基本結(jié)構(gòu)l 轉(zhuǎn)閥式轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)閥式轉(zhuǎn)向控制閥u 向右轉(zhuǎn)第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 10.3 液壓動力轉(zhuǎn)向控制閥l 轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向控制閥 轉(zhuǎn)向控制閥可以看做一個特殊的三位四通換向閥，用來切換油路控制高壓油流向轉(zhuǎn)向動力缸的一側(cè)。l 滑閥式轉(zhuǎn)向控制閥滑閥式轉(zhuǎn)向控制閥圖10-3 轉(zhuǎn)向控制閥基本結(jié)構(gòu)l 轉(zhuǎn)閥式轉(zhuǎn)

7、向控制閥轉(zhuǎn)閥式轉(zhuǎn)向控制閥u 向右轉(zhuǎn)u 向左轉(zhuǎn)第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) l 轉(zhuǎn)向助力的工作過程轉(zhuǎn)向助力的工作過程 轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)動，扭桿變形，閥芯的轉(zhuǎn)動角度大于閥體的轉(zhuǎn)動角度，兩者產(chǎn)生相對角位移。圖10-4 轉(zhuǎn)向控制閥工作原理p 隨動助力1. 閥芯與閥體存在相對位移，從而打開助力油路2. 在助力作用下閥體轉(zhuǎn)角跟隨目標(biāo)值之后，閥體與閥芯間的相對位移消除，助力消除10.4 機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向工作原理第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) l 液壓助力轉(zhuǎn)向的兩點(diǎn)優(yōu)勢液壓助力轉(zhuǎn)向的兩點(diǎn)優(yōu)勢 由于L腔和R腔油液的轉(zhuǎn)換，前輪回正慢于機(jī)械式，使回正過程平穩(wěn)，有防止“打手”的好處。

8、當(dāng)遇到單邊沖擊或爆胎時，轉(zhuǎn)向輪會猛然向一方偏轉(zhuǎn)，使閥體和轉(zhuǎn)閥產(chǎn)生反向角位移，反向接通動力缸，阻止車輪偏轉(zhuǎn)。10.4 機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向工作原理p 回正過程平穩(wěn)p 自動反轉(zhuǎn)向能力第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 10.5 電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)l 機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的缺點(diǎn)機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的缺點(diǎn)u 依靠發(fā)動機(jī)動力來驅(qū)動油泵，能耗比較高；u 無法兼顧低速時的轉(zhuǎn)向靈敏度與高速時的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。l 電子液壓助力轉(zhuǎn)向電子液壓助力轉(zhuǎn)向u 油泵由電動機(jī)驅(qū)動；u 加裝了電控系統(tǒng) 使助力大小及手感與車速相關(guān)第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 10.5 電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)l 電子液壓助力

9、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 與傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，增加了液壓反應(yīng)裝置和液流分配閥，而加設(shè)的電控系統(tǒng)則包括動力轉(zhuǎn)向ECU、電磁閥和車速傳感器等。圖10-5 電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 10.5 電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)l 工作原理工作原理 ECU根據(jù)車速傳感器信號來判定車輛運(yùn)行狀態(tài)（高速、低速），然后調(diào)節(jié)電磁閥電流的大小，通過分流閥來改變反應(yīng)室內(nèi)的油壓，產(chǎn)生適當(dāng)?shù)闹土己玫穆犯小D10-5 電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 10.5 電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)l 工作原理工作原理 ECU根據(jù)車速傳感器信號來判定

10、車輛運(yùn)行狀態(tài)（高速、低速），然后調(diào)節(jié)電磁閥電流的大小，通過分流閥來改變反應(yīng)室內(nèi)的油壓，產(chǎn)生適當(dāng)?shù)闹土己玫穆犯小?分流閥的作用是將油泵送來的油液分配到轉(zhuǎn)閥、電磁閥、反應(yīng)室中。p 分流閥圖10-6 分流閥結(jié)構(gòu)第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 10.5 電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)l 工作原理工作原理 ECU根據(jù)車速傳感器信號來判定車輛運(yùn)行狀態(tài)（高速、低速），然后調(diào)節(jié)電磁閥電流的大小，通過分流閥來改變反應(yīng)室內(nèi)的油壓，產(chǎn)生適當(dāng)?shù)闹土己玫穆犯?。p 分流閥p 反應(yīng)室圖10-6 分流閥結(jié)構(gòu)圖10-7 反應(yīng)室結(jié)構(gòu)電磁閥的作用是在ECU的控制下來調(diào)節(jié)反應(yīng)室內(nèi)的油壓第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 10.5 電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)l 工作原理工作原理p 電磁閥圖10-8 電磁閥控制原理u 低速轉(zhuǎn)向 電磁閥通大電流，回油口開大 電磁閥通小電流，回油口減小反應(yīng)室油壓降低反應(yīng)室油壓升高u 高速轉(zhuǎn)向第第10章章 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 10.5 電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)l 工作原理工作原理u 低速轉(zhuǎn)向反應(yīng)室油壓降低2. 反力矩較小，在相同的助力油壓下會產(chǎn)生較大助力作用。1. 較輕的手感1. 較重的手感，提高操控感2. 反力矩較大，在相同助力油壓下產(chǎn)生的助力效果較小。p 路感與助力調(diào)節(jié)原理u 高速轉(zhuǎn)向反應(yīng)室油壓升高第第10章章 液壓