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

1、1汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)本章主要內(nèi)容： 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述 傳統(tǒng)液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡介 電控動力轉(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) 典型車型電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及檢修 小結(jié)2汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述傳統(tǒng)的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所設(shè)定的固定放大倍率具有以下缺點：如果所設(shè)計的固定放大倍率的動力轉(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)動轉(zhuǎn)向盤的力，則當(dāng)汽車以高速行駛時，這一固定放大倍率的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)會使轉(zhuǎn)動轉(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)計的固定放大倍率的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

2、是為了增加汽車在高速行駛時的轉(zhuǎn)向力，則當(dāng)汽車停駛或低速行駛時，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤就會顯得非常吃力。 電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在低速行駛時可使轉(zhuǎn)向輕便、靈活；當(dāng)汽車在中高速區(qū)域轉(zhuǎn)向時，又能保證提供最優(yōu)的動力放大倍率和穩(wěn)定的轉(zhuǎn)向手感，從而提高了高速行駛的操縱穩(wěn)定性。 3汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)車速、轉(zhuǎn)向情況等對轉(zhuǎn)向助力實施控制，使動力轉(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。電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)向動力源不同可分為液壓

3、式電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electro Hydraulic Power Steering，簡稱為EHPS)和電動式電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electrical Power Steering，簡稱EPS)。液壓式電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EHPS是在傳統(tǒng)的液壓動力轉(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。電動式電子控制動力轉(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，利用直流電動機(jī)作為動力源，電子控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)向參數(shù)和車速等信號，控制電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的大小和轉(zhuǎn)動方向。電動機(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，使之得到一個與工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作用力

4、。 4汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳統(tǒng)液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡介傳統(tǒng)液壓動力轉(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)向動力缸 9轉(zhuǎn)向臂整體式液壓動力轉(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。 5汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)閥式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 1轉(zhuǎn)向動力缸 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 6汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)閥式液

5、壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：直線行駛時1轉(zhuǎn)向油泵 2轉(zhuǎn)閥閥桿 3閥體 4轉(zhuǎn)向動力缸和轉(zhuǎn)向齒輪5儲油箱 7汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)閥式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：右轉(zhuǎn)彎行駛時1轉(zhuǎn)向油泵 2轉(zhuǎn)閥閥桿 3閥體 4轉(zhuǎn)向動力缸和轉(zhuǎn)向齒輪 5儲油箱 8汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整體瓣閥式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 1動力活塞 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 9汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整體瓣閥式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：直線行駛時10汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整體滑閥式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 1動力缸活塞

6、 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 11汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理液壓式電控動力轉(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 動力轉(zhuǎn)向油泵電磁閥動力轉(zhuǎn)向控制閥ECU車速傳感器12汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(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 2

7、0分流閥 21阻尼孔13汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1發(fā)動機(jī) 2前輪 3轉(zhuǎn)向油泵 4轉(zhuǎn)向動力缸 5儲油箱 6電磁閥 7EPS ECU 8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 14汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS是一種直接依靠電動機(jī)提供輔助轉(zhuǎn)矩的電動助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該系統(tǒng)僅需要控制電動機(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，同時還降低了成本和重量。EPS系統(tǒng)主要特點如下：電動機(jī)、減速機(jī)、轉(zhuǎn)向柱和

8、轉(zhuǎn)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(jī)和減速機(jī)，而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(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，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(chǎn)線上的裝配性好。由此，從發(fā)展的角度看，電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將成為標(biāo)準(zhǔn)件裝備在汽車上。15汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS系統(tǒng)的組成 1轉(zhuǎn)向盤 2轉(zhuǎn)向軸 3ECU 4電動機(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 16汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感

9、器 17汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 電磁離合器原理 滑環(huán)線圈壓板花鍵從動軸主動輪球軸承18汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)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，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，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，使汽車可以利用高速變換行進(jìn)路線，提高轉(zhuǎn)向時的操縱穩(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)。19

10、汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(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從動桿 10后轉(zhuǎn)向橫拉桿 11轉(zhuǎn)向樞軸 12輔助電動機(jī) 134WS轉(zhuǎn)換器 14主電動機(jī) 20汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)偏置軸與轉(zhuǎn)向樞軸構(gòu)造及原理1從動桿回轉(zhuǎn)中心 2偏置軸運(yùn)動軌跡 3偏置軸 4連接座 5扇形齒輪 6轉(zhuǎn)向樞軸 7從動桿 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從動桿 3扇形齒輪 4偏置軸21汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)4WS轉(zhuǎn)換器

11、 1偏置軸 2輔助電動機(jī) 34WS轉(zhuǎn)換器 4主電動機(jī) 54WS轉(zhuǎn)換器輸出軸 6從動桿 7蝸輪蝸桿傳動 8轉(zhuǎn)角比傳感器 22汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)橫擺角速度比例控制式4WS系統(tǒng) a液壓泵 b分流器 c前動力轉(zhuǎn)向器 d后轉(zhuǎn)向助力器 e帶輪傳動組件 f轉(zhuǎn)角傳動拉索 g前帶輪 h后帶輪 1RH.ABS輪速傳感器 2LR.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電動機(jī)轉(zhuǎn)角傳感器 9轉(zhuǎn)向控制電動機(jī) 10ABS與TEMS ECU 114WS ECU23汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 1轉(zhuǎn)

12、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)角傳動拉索 8彈簧 9帶輪傳動組件 24汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)后輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 1后帶輪 2凸輪推桿 3襯套 4滑閥 主動齒輪 6脈沖電動機(jī) 7從動齒輪 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 25汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)大轉(zhuǎn)角控制原理 1前帶輪 2滑閥 3支點A 4閥控制桿 5液壓缸軸 6功率活塞 7閥套筒 8控制凸輪 26汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)小轉(zhuǎn)角控制原理

13、 1閥套筒 2滑閥 3支點A 4從動齒輪 5閥控制桿27汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)典型車型電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及檢修 凌志電控動力轉(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)動機(jī)怠速時轉(zhuǎn)向沉重，高速行駛時轉(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。 28汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)三菱電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及檢修 三菱轎車電動式EPS電子控制系統(tǒng) 29汽車底盤電控系統(tǒng)原理與維修電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系