電子控制動力轉向系統(tǒng)概述(ppt 48頁).ppt

1、第三章電子控制動力轉向系統(tǒng),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,5,3.1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。,電子控制動力轉向系統(tǒng),2.電子控制動力轉向系統(tǒng)的組成,2.電子控制動力轉向系統(tǒng)的分類,3.2液壓式電子控制動力轉向系統(tǒng),根據其控制方式的不同，可分為流

2、量控制式、反作用力控制式和閥靈敏度控制式三種形式。,3.2.1流量控制式EPS系統(tǒng),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

3、，從而使液壓助力作用減小，以提高操縱穩(wěn)定性。,3.2.2反作用力控制式EPS系統(tǒng),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。,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，

4、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。電磁閥根據需要開啟適當的開度，使油壓反作用力室一側的油液流回儲油箱。,反作用力控制式EPS系統(tǒng)具有三種控制形態(tài),3.2.3閥靈敏度控制式EPS系統(tǒng),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,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

5、提高，EPSECU輸出的控制信號使電磁閥的開度線性增加,3.3電動式電子控制動力轉向系統(tǒng),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。,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。,直流電動機,電動機的輸出轉矩控制是通

6、過控制其輸入電流來實現的，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。,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。,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。,2.電動式EPS系統(tǒng)的工作原理,3.4電子式四輪轉向系統(tǒng)（4WS）,在汽車低速行駛時，依靠逆向轉向（前、后車輪的轉角方向

7、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。,3.4.1轉向角比例控制式4WS系統(tǒng),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,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,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,4WS

8、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,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。,2.轉向角比例控制式4WS系統(tǒng)控制原理,轉角比控制,ECU根據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值，然后把它們的實際數值與標準數據作比較，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。,2WS選擇控制,當2WS選擇開關

9、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，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。此時要避免出現反向轉向。,3.

10、4.2橫擺角速度比例控制式4WS系統(tǒng),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。,1.系統(tǒng)組成,（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,（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,2.控制原理,后輪

11、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。,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,小轉角控制（同向轉向）,閥套筒,滑閥,支點A,從動齒輪,閥控制桿,滑閥,閥控制桿,使汽車滑移角為零的控制,使汽車滑移角為零的控制是抑制4WS汽車在轉向初期過渡階段出現的車身向轉向內側轉

12、動滯后的一種控制方法。這種控制方法可在轉向開始的瞬間，控制后輪反向轉動，使車身產生自轉運動，抑制公轉運動，防止車身向轉向外側轉動。此時，橫擺角速度傳感器會檢測出自轉運動的增大，并反饋給控制系統(tǒng)，控制后輪產生一個同向轉向，取得自轉與公轉運動的平衡。這樣就能保證從轉向初期到轉向結束汽車滑移角始終為零。,受到橫向風作用時的控制,ABS作用的控制,3.5電子控制動力轉向系統(tǒng)的診斷與檢修,3.5.1三菱電控動力轉向系統(tǒng)的檢修,3.5.1三菱電控動力轉向系統(tǒng)的檢修,3.5.1三菱電控動力轉向系統(tǒng)的檢修,三菱微型汽車轉向裝置時常失效而停駛。檢查時發(fā)現故障警示燈點亮，變?yōu)槌Ｒ?guī)轉向機構（無電動助力），完全處于保險狀態(tài)。,3.5.2凌志電控動力轉向系統(tǒng)的檢修,1.電子控制系統(tǒng)故障檢修,2.電子控制部件的檢查,（1）電磁閥的檢查,打開點火開關，察看ECU-IG熔絲是否正常拔下ECU線束插座，將電壓表正表筆接插接器+B腳，負表筆搭鐵，電壓應為1014V（蓄電池電壓）,第三章小結,電子控制動力轉向系統(tǒng)概述,1,