ch11 電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)本章主要內(nèi)容：

動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述

傳統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡介

電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理

四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)

典型車型電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及檢修

小結(jié)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述傳統(tǒng)的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所設(shè)定的固定放大倍率具有以下缺點(diǎn)：如果所設(shè)計(jì)的固定放大倍率的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是為了減小汽車在停車或低速行駛狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤的力，則當(dāng)汽車以高速行駛時(shí)，這一固定放大倍率的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)會使轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤的力顯得太小，不利于對高速行駛的汽車進(jìn)行方向控制；反之，如果所設(shè)計(jì)的固定放大倍率的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是為了增加汽車在高速行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向力，則當(dāng)汽車停駛或低速行駛時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤就會顯得非常吃力。電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在低速行駛時(shí)可使轉(zhuǎn)向輕便、靈活；當(dāng)汽車在中高速區(qū)域轉(zhuǎn)向時(shí)，又能保證提供最優(yōu)的動(dòng)力放大倍率和穩(wěn)定的轉(zhuǎn)向手感，從而提高了高速行駛的操縱穩(wěn)定性。電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)車速、轉(zhuǎn)向情況等對轉(zhuǎn)向助力實(shí)施控制，使動(dòng)力轉(zhuǎn)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(shí)有較大的放大倍率，可以減輕轉(zhuǎn)向操縱力，使轉(zhuǎn)向輕便、靈活；在高速時(shí)則適當(dāng)減小放大倍率，以穩(wěn)定轉(zhuǎn)向手感，提高高速行駛的操縱穩(wěn)定性。電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)向動(dòng)力源不同可分為液壓式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(ElectroHydraulicPowerSteering，簡稱為EHPS)和電動(dòng)式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(ElectricalPowerSteering，簡稱EPS)。液壓式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EHPS是在傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)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(dòng)式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS是在傳統(tǒng)的機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用直流電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，電子控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)向參數(shù)和車速等信號，控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的大小和轉(zhuǎn)動(dòng)方向。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩由電磁離合器通過減速機(jī)構(gòu)減速增矩后，加在汽車的轉(zhuǎn)向器構(gòu)上，使之得到一個(gè)與工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作用力。傳統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡介傳統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成1－儲油箱2－轉(zhuǎn)向油泵3－安全閥4－溢流閥5－單向閥6－轉(zhuǎn)向控制閥7－機(jī)械轉(zhuǎn)向器8－轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸9－轉(zhuǎn)向臂整體式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按照轉(zhuǎn)向控制閥的形式不同又可分為轉(zhuǎn)閥式、瓣閥式和滑閥式等幾種結(jié)構(gòu)形式。整體轉(zhuǎn)閥式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1－轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸2－轉(zhuǎn)向螺桿軸3－扭桿彈簧4－控制閥閥體5－控制閥總成6－轉(zhuǎn)閥閥桿7－動(dòng)力缸活塞(兼轉(zhuǎn)向螺母)8－轉(zhuǎn)向搖臂軸P－高壓入油口R－回油出口整體轉(zhuǎn)閥式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：直線行駛時(shí)1－轉(zhuǎn)向油泵2－轉(zhuǎn)閥閥桿3－閥體4－轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸和轉(zhuǎn)向齒輪5－儲油箱整體轉(zhuǎn)閥式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：右轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)1－轉(zhuǎn)向油泵2－轉(zhuǎn)閥閥桿3－閥體4－轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸和轉(zhuǎn)向齒輪5－儲油箱整體瓣閥式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1－動(dòng)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(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：直線行駛時(shí)整體滑閥式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1－動(dòng)力缸活塞2－轉(zhuǎn)向蝸桿軸3－轉(zhuǎn)向器殼4－轉(zhuǎn)向搖臂軸5－儲油箱6－轉(zhuǎn)向油泵7－滑閥柱塞電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理液壓式電控動(dòng)力轉(zhuǎn)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(dòng)力轉(zhuǎn)向油泵電磁閥動(dòng)力轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向盤2－扭桿3－蓄油器4－通道5－銷子6－控制閥軸7－旋轉(zhuǎn)閥8－小齒輪軸9－左室10－右室11－動(dòng)力缸12－活塞13－齒條14－小齒輪15－轉(zhuǎn)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(dòng)機(jī)2－前輪3－轉(zhuǎn)向油泵4－轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸5－儲油箱6－電磁閥7－EPSECU8－轉(zhuǎn)速傳感器9－車燈開關(guān)10、11－擋位開關(guān)12－蓄電池13－外體14－內(nèi)體電動(dòng)式電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動(dòng)式電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS是一種直接依靠電動(dòng)機(jī)提供輔助轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該系統(tǒng)僅需要控制電動(dòng)機(jī)電流的方向和幅值，不需要復(fù)雜的控制機(jī)構(gòu)。另外，該系統(tǒng)由于利用微機(jī)控制，因此為轉(zhuǎn)向特性的設(shè)置提供了較高的自由度，同時(shí)還降低了成本和重量。EPS系統(tǒng)主要特點(diǎn)如下：電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、轉(zhuǎn)向柱和轉(zhuǎn)向齒輪箱可以制成一個(gè)整體，管道、液壓泵等不需單獨(dú)占據(jù)空間，易于裝車。增加了電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)，而取消了液壓管道等部件，使整個(gè)系統(tǒng)趨于小型輕量化。液壓泵僅在必要時(shí)用來使電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，故可以節(jié)能。因?yàn)榱慵臄?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。由此，從發(fā)展的角度看，電動(dòng)式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將成為標(biāo)準(zhǔn)件裝備在汽車上。EPS系統(tǒng)的組成1－轉(zhuǎn)向盤2－轉(zhuǎn)向軸3－ECU4－電動(dòng)機(jī)5－電磁離合器6－轉(zhuǎn)向齒條7－橫拉桿8－轉(zhuǎn)向輪9－輸出軸10－扭力桿11－轉(zhuǎn)矩傳感器12－轉(zhuǎn)向齒輪轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路電磁離合器原理滑環(huán)線圈壓板花鍵從動(dòng)軸主動(dòng)輪球軸承四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)采用四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的目的是：在汽車低速行駛時(shí)，依靠逆向轉(zhuǎn)向(前、后車輪的轉(zhuǎn)角方向相反)，獲得較小的轉(zhuǎn)向半徑，改善汽車的操縱性；在汽車中、高速行駛時(shí)，依靠同向轉(zhuǎn)向(前、后車輪的轉(zhuǎn)角方向相同)，減小汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)，使汽車可以利用高速變換行進(jìn)路線，提高轉(zhuǎn)向時(shí)的操縱穩(wěn)定性。四輪轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)向角比例控制式4WS系統(tǒng)1－車速傳感器2－前轉(zhuǎn)向橫拉桿3－輸出小齒輪4－轉(zhuǎn)向盤5－連接軸6－轉(zhuǎn)角比傳感器7－扇形齒輪8－輸入小齒輪9－從動(dòng)桿10－后轉(zhuǎn)向橫拉桿11－轉(zhuǎn)向樞軸12－輔助電動(dòng)機(jī)13－4WS轉(zhuǎn)換器14－主電動(dòng)機(jī)偏置軸與轉(zhuǎn)向樞軸構(gòu)造及原理1－從動(dòng)桿回轉(zhuǎn)中心2－偏置軸運(yùn)動(dòng)軌跡3－偏置軸4－連接座5－扇形齒輪6－轉(zhuǎn)向樞軸7－從動(dòng)桿8－轉(zhuǎn)向樞軸左右回轉(zhuǎn)中心9－外套10－內(nèi)套1－轉(zhuǎn)向樞軸2－從動(dòng)桿3－扇形齒輪4－偏置軸4WS轉(zhuǎn)換器1－偏置軸2－輔助電動(dòng)機(jī)3－4WS轉(zhuǎn)換器4－主電動(dòng)機(jī)5－4WS轉(zhuǎn)換器輸出軸6－從動(dòng)桿7－蝸輪－蝸桿傳動(dòng)8－轉(zhuǎn)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(dòng)力轉(zhuǎn)向器d－后轉(zhuǎn)向助力器e－帶輪傳動(dòng)組件f－轉(zhuǎn)角傳動(dòng)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(guān)5－油面高度傳感器6－轉(zhuǎn)角傳感器7－橫擺角速度傳感器8－電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)角傳感器9－轉(zhuǎn)向控制電動(dòng)機(jī)10－ABS與TEMSECU11－4WSECU前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)1－轉(zhuǎn)向盤2－齒輪-齒條副3－轉(zhuǎn)向齒輪液壓油缸4－齒條端部5－控制齒條6－前帶輪7－轉(zhuǎn)角傳動(dòng)拉索8－彈簧9－帶輪傳動(dòng)組件后輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)1－后帶輪2－凸輪推桿3－襯套4－滑閥５－主動(dòng)齒輪6－脈沖電動(dòng)機(jī)7－從動(dòng)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(zhuǎn)角控制原理1－前帶輪2－滑閥3－支點(diǎn)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(zhuǎn)角控制原理1－閥套筒2－滑閥3－支點(diǎn)A4－從動(dòng)齒輪5－閥控制桿典型車型電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及檢修凌志電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及檢修

凌志轎車采用流量控制式EHPS系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)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(dòng)機(jī)怠速時(shí)轉(zhuǎn)向沉重，高速行駛時(shí)轉(zhuǎn)向過度靈敏。在檢查電子控制系統(tǒng)之前，應(yīng)先察看胎壓、懸架和轉(zhuǎn)向桿件及球形接頭的潤滑情況。檢查前輪定位、動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵油壓是否正常。各導(dǎo)線插接器是否連接牢靠，轉(zhuǎn)向柱是否彎曲等。三菱電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及檢修三菱轎車電動(dòng)式EPS電子控制系統(tǒng)小結(jié)電子控