項(xiàng)目四(1) 汽車電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢修

1、項(xiàng)目四項(xiàng)目四 汽車電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢修汽車電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢修二、相關(guān)知識(shí)二、相關(guān)知識(shí)三、項(xiàng)目實(shí)施三、項(xiàng)目實(shí)施 電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)力源不同可分電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)力源不同可分為液壓式電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（液壓式為液壓式電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（液壓式EPSEPS）和）和電動(dòng)式電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（電動(dòng)式電動(dòng)式電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（電動(dòng)式EPSEPS）。液）。液壓式壓式EPSEPS是在傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)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。器和電子控制單元等。二、相關(guān)知識(shí)二、相關(guān)知識(shí) n （一）液壓式EPS

2、n （二）電動(dòng)式EPS 液壓式液壓式EPSEPS根據(jù)控制方式的不同，可分為根據(jù)控制方式的不同，可分為流量控制式、反力控制式和閥靈敏度控制式流量控制式、反力控制式和閥靈敏度控制式3 3種形式。種形式。（一）液壓式EPS 流量控制式流量控制式EPSEPS是根據(jù)車速傳感器信號(hào)，是根據(jù)車速傳感器信號(hào)，調(diào)節(jié)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置中油液的輸入、輸出流調(diào)節(jié)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置中油液的輸入、輸出流量和壓力，來控制液壓動(dòng)力的大小的。一般是量和壓力，來控制液壓動(dòng)力的大小的。一般是在液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上增加流量控制電磁閥、在液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上增加流量控制電磁閥、車速傳感器、電子控制單元和控制開關(guān)等元件車速傳感器、電子控制單元和

3、控制開關(guān)等元件構(gòu)成的，如圖構(gòu)成的，如圖4-14-1所示。所示。1 1流量控制式流量控制式EPSEPS 流量控制式流量控制式EPSEPS可分為分流電磁閥控制式可分為分流電磁閥控制式和旁通流量控制閥式。和旁通流量控制閥式。 凌志轎車動(dòng)力轉(zhuǎn)向的基本原理如圖凌志轎車動(dòng)力轉(zhuǎn)向的基本原理如圖4-24-2所所示，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵產(chǎn)生的液壓油被送到示，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵產(chǎn)生的液壓油被送到控制閥?？刂崎y。 凌志轎車電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在動(dòng)力轉(zhuǎn)向凌志轎車電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在動(dòng)力轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)上增加了分流電磁閥、電子控制單元、的基礎(chǔ)上增加了分流電磁閥、電子控制單元、車速傳感器等部件。車速傳感器等部件。 其主要工作過程是：汽車行

4、駛時(shí)由車速其主要工作過程是：汽車行駛時(shí)由車速傳感器檢測汽車速度，并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)送給傳感器檢測汽車速度，并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)送給電子控制單元，電子控制單元通過車速信號(hào)電子控制單元，電子控制單元通過車速信號(hào)的大小來發(fā)出指令控制分流電磁閥電流的占的大小來發(fā)出指令控制分流電磁閥電流的占空比，進(jìn)而控制油道的開度大小，調(diào)節(jié)控制空比，進(jìn)而控制油道的開度大小，調(diào)節(jié)控制轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸助力的大小。轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸助力的大小。 日產(chǎn)藍(lán)鳥轎車上曾使用的流量控制動(dòng)力日產(chǎn)藍(lán)鳥轎車上曾使用的流量控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)如圖轉(zhuǎn)向系統(tǒng)如圖4-74-7所示。其特點(diǎn)是在普通液壓所示。其特點(diǎn)是在普通液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加旁通流量控制閥、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的

5、基礎(chǔ)上增加旁通流量控制閥、車速傳感器、轉(zhuǎn)向角速度傳感器、電子控制車速傳感器、轉(zhuǎn)向角速度傳感器、電子控制單元和控制開關(guān)等裝置。在轉(zhuǎn)向液壓泵與轉(zhuǎn)單元和控制開關(guān)等裝置。在轉(zhuǎn)向液壓泵與轉(zhuǎn)向機(jī)體之間設(shè)有旁通管路，由油量控制閥控向機(jī)體之間設(shè)有旁通管路，由油量控制閥控制。制。其主要部件的結(jié)構(gòu)和工作原理如下。其主要部件的結(jié)構(gòu)和工作原理如下。 旁通流量控制閥。旁通流量控制閥。 旁通流量控制閥如圖旁通流量控制閥如圖4-94-9所示，閥體內(nèi)主所示，閥體內(nèi)主要有主滑閥要有主滑閥2 2和穩(wěn)壓滑閥和穩(wěn)壓滑閥7 7。 轉(zhuǎn)向角速度傳感器。轉(zhuǎn)向角速度傳感器。 光電式轉(zhuǎn)角度速度傳感器的結(jié)構(gòu)和安裝光電式轉(zhuǎn)角度速度傳感器的結(jié)構(gòu)和安裝

6、位置如圖位置如圖4-104-10所示。所示。 在轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向軸上裝有一個(gè)帶窄縫的遮在轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向軸上裝有一個(gè)帶窄縫的遮光盤，窄縫呈等距均勻分布，傳感器的光電光盤，窄縫呈等距均勻分布，傳感器的光電元件由發(fā)光二極管和光敏接收元件元件由發(fā)光二極管和光敏接收元件光敏三光敏三極管組成，相對(duì)裝在遮光盤兩側(cè)。當(dāng)轉(zhuǎn)向盤極管組成，相對(duì)裝在遮光盤兩側(cè)。當(dāng)轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)圓盤偏轉(zhuǎn)時(shí)，傳感器的發(fā)光二極的轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)圓盤偏轉(zhuǎn)時(shí)，傳感器的發(fā)光二極管的光線通過窄縫圓盤空隙，或被遮光盤遮管的光線通過窄縫圓盤空隙，或被遮光盤遮擋，從而光敏接收元件就有擋，從而光敏接收元件就有ONON、OFFOFF變換，形變換，形成脈沖信號(hào)。光電式傳

7、感器的工作原理和電成脈沖信號(hào)。光電式傳感器的工作原理和電路原理如圖路原理如圖4-114-11所示。所示。 轉(zhuǎn)換開關(guān)。轉(zhuǎn)換開關(guān)。 駕駛員利用儀表板上的轉(zhuǎn)換開關(guān)可以選駕駛員利用儀表板上的轉(zhuǎn)換開關(guān)可以選擇擇3 3種適應(yīng)不同行駛條件的轉(zhuǎn)向力特性曲線，種適應(yīng)不同行駛條件的轉(zhuǎn)向力特性曲線，如圖如圖4-124-12所示。所示。 電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路。電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路。 如圖如圖4-134-13所示，系統(tǒng)中電子控制單元接所示，系統(tǒng)中電子控制單元接收車速傳感器、轉(zhuǎn)向角速度傳感器及變換開收車速傳感器、轉(zhuǎn)向角速度傳感器及變換開關(guān)的信號(hào)，用以控制旁通流量控制閥的電流，關(guān)的信號(hào)，用以控制旁通流量控制閥的電流

8、，本身具有故障自診斷功能。本身具有故障自診斷功能。 反力控制式反力控制式EPSEPS主要由轉(zhuǎn)向控制閥、分流主要由轉(zhuǎn)向控制閥、分流閥、電磁閥、轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸、轉(zhuǎn)向油泵、儲(chǔ)油閥、電磁閥、轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸、轉(zhuǎn)向油泵、儲(chǔ)油箱、車速傳感器及箱、車速傳感器及ZCUZCU等組成。其結(jié)構(gòu)和工作等組成。其結(jié)構(gòu)和工作原理如圖原理如圖4-144-14所示。所示。 主要部件結(jié)構(gòu)和工作原理如下。主要部件結(jié)構(gòu)和工作原理如下。 轉(zhuǎn)向控制閥。轉(zhuǎn)向控制閥。 在傳統(tǒng)的整體轉(zhuǎn)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制閥的在傳統(tǒng)的整體轉(zhuǎn)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制閥的基礎(chǔ)上增設(shè)了油壓反力室。扭力桿的上端通基礎(chǔ)上增設(shè)了油壓反力室。扭力桿的上端通過銷子與轉(zhuǎn)閥閥桿相連，下端用銷子與小齒

9、過銷子與轉(zhuǎn)閥閥桿相連，下端用銷子與小齒輪軸和控制閥閥體相連。輪軸和控制閥閥體相連。 轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向力通過扭力桿轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向力通過扭力桿傳遞給小齒輪軸，帶動(dòng)小齒輪旋轉(zhuǎn)，使齒條傳遞給小齒輪軸，帶動(dòng)小齒輪旋轉(zhuǎn)，使齒條運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。當(dāng)轉(zhuǎn)向力增大，扭力桿發(fā)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。當(dāng)轉(zhuǎn)向力增大，扭力桿發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形時(shí)，轉(zhuǎn)閥閥桿和控制閥體之間將生扭轉(zhuǎn)變形時(shí)，轉(zhuǎn)閥閥桿和控制閥體之間將發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，以此改變閥體和閥桿之間油發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，以此改變閥體和閥桿之間油道的通、斷關(guān)系和工作油液的流動(dòng)方向，從道的通、斷關(guān)系和工作油液的流動(dòng)方向，從而實(shí)現(xiàn)液壓助力轉(zhuǎn)向作用。而實(shí)現(xiàn)液壓助力轉(zhuǎn)向作用。 分流閥。分流閥。

10、分流閥的結(jié)構(gòu)如圖分流閥的結(jié)構(gòu)如圖4-154-15所示，主要由閥所示，主要由閥門、彈簧、進(jìn)油道和出油道組成。分流閥的門、彈簧、進(jìn)油道和出油道組成。分流閥的作用是將來自轉(zhuǎn)向油泵的液流分送到轉(zhuǎn)閥、作用是將來自轉(zhuǎn)向油泵的液流分送到轉(zhuǎn)閥、油壓反力室和電磁閥。送到電磁閥和油壓反油壓反力室和電磁閥。送到電磁閥和油壓反力室中的液壓油流量是由轉(zhuǎn)閥中的油壓來調(diào)力室中的液壓油流量是由轉(zhuǎn)閥中的油壓來調(diào)整的。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，轉(zhuǎn)閥中的油壓增大整的。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，轉(zhuǎn)閥中的油壓增大時(shí)，分配到電磁閥和油壓反力室的液壓油流時(shí)，分配到電磁閥和油壓反力室的液壓油流量增加；當(dāng)轉(zhuǎn)閥中的油壓達(dá)到一定值后，轉(zhuǎn)量增加；當(dāng)轉(zhuǎn)閥中的油壓達(dá)到一定

11、值后，轉(zhuǎn)閥中的油壓便不再升高，而分配給電磁閥和閥中的油壓便不再升高，而分配給電磁閥和油壓反力室的液流量則不變。油壓反力室的液流量則不變。 分流小孔。分流小孔。 把供給轉(zhuǎn)向控制閥的一部分流量分配到把供給轉(zhuǎn)向控制閥的一部分流量分配到油壓反力室一側(cè)。油壓反力室一側(cè)。 電磁閥。電磁閥。 根據(jù)需要將油壓反力室一側(cè)的機(jī)油壓回根據(jù)需要將油壓反力室一側(cè)的機(jī)油壓回儲(chǔ)油箱。電子控制單元根據(jù)車速的高低控制儲(chǔ)油箱。電子控制單元根據(jù)車速的高低控制電磁閥油路的阻尼面積，開口面積隨電磁線電磁閥油路的阻尼面積，開口面積隨電磁線圈通電電流占空比而變化，進(jìn)而控制油壓反圈通電電流占空比而變化，進(jìn)而控制油壓反力室一側(cè)的液壓油壓力大小

12、。力室一側(cè)的液壓油壓力大小。 車速傳感器。車速傳感器。 車速傳感器的主要功用是檢測汽車行駛車速傳感器的主要功用是檢測汽車行駛速度，通常安裝在變速器輸出軸上。速度，通常安裝在變速器輸出軸上。 電子控制單元。電子控制單元。 根據(jù)車速傳感器輸入信號(hào)控制通入電磁根據(jù)車速傳感器輸入信號(hào)控制通入電磁閥的電流，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制功能。車速提高閥的電流，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制功能。車速提高時(shí)，為了增大轉(zhuǎn)向操縱力，需要加大電磁閥時(shí)，為了增大轉(zhuǎn)向操縱力，需要加大電磁閥的電流；而當(dāng)車速超過的電流；而當(dāng)車速超過120km120kmh h時(shí)，為防止時(shí)，為防止電流過大而造成過載，電子控制單元?jiǎng)t使通電流過大而造成過載，電子控制單元?jiǎng)t使

13、通往電磁閥的通電電流保持恒定。往電磁閥的通電電流保持恒定。 當(dāng)車輛靜止或速度較低時(shí)，電子控制單當(dāng)車輛靜止或速度較低時(shí)，電子控制單元使電磁線圈的電流增大，電磁閥開口面積元使電磁線圈的電流增大，電磁閥開口面積增大，經(jīng)分流閥分流的液壓油和小孔分流的增大，經(jīng)分流閥分流的液壓油和小孔分流的液壓油通過電磁閥開口重新回流到儲(chǔ)油箱中液壓油通過電磁閥開口重新回流到儲(chǔ)油箱中的油量變大。的油量變大。 作用于柱塞的背壓（油壓反力室壓力）作用于柱塞的背壓（油壓反力室壓力）降低，柱塞推動(dòng)控制閥轉(zhuǎn)閥閥桿的反力較小，降低，柱塞推動(dòng)控制閥轉(zhuǎn)閥閥桿的反力較小，因此只需要較小的轉(zhuǎn)向力就可使扭力桿扭轉(zhuǎn)因此只需要較小的轉(zhuǎn)向力就可使扭力

14、桿扭轉(zhuǎn)變形，使轉(zhuǎn)閥閥桿和控制閥體發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)變形，使轉(zhuǎn)閥閥桿和控制閥體發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力作用；而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力作用； 當(dāng)車輛在中高速區(qū)域轉(zhuǎn)向時(shí)，電子控制單當(dāng)車輛在中高速區(qū)域轉(zhuǎn)向時(shí)，電子控制單元使電磁線圈的電流減小，電磁閥開口面積元使電磁線圈的電流減小，電磁閥開口面積減小，經(jīng)分流閥分流的液壓油和小孔分流的減小，經(jīng)分流閥分流的液壓油和小孔分流的液壓油通過電磁閥開口重新回流到儲(chǔ)油箱中液壓油通過電磁閥開口重新回流到儲(chǔ)油箱中的油量變小，油壓反力室的油壓升高，作用的油量變小，油壓反力室的油壓升高，作用于柱塞的背壓增大，于是柱塞推動(dòng)轉(zhuǎn)閥閥桿于柱塞的背壓增大，于是柱塞推動(dòng)轉(zhuǎn)閥閥桿的反力增大，此時(shí)需要較大

15、的轉(zhuǎn)向力才能使的反力增大，此時(shí)需要較大的轉(zhuǎn)向力才能使轉(zhuǎn)閥閥桿和控制閥體之間做相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，才能轉(zhuǎn)閥閥桿和控制閥體之間做相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，才能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力作用，實(shí)現(xiàn)在中高速時(shí)使駕駛實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力作用，實(shí)現(xiàn)在中高速時(shí)使駕駛員獲得良好的轉(zhuǎn)向手感和轉(zhuǎn)向特性。員獲得良好的轉(zhuǎn)向手感和轉(zhuǎn)向特性。 豐田汽車公司豐田汽車公司“馬克馬克”型車使用的是型車使用的是反力控制式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖反力控制式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖4-164-16所示。所示。 控制閥的結(jié)構(gòu)如圖控制閥的結(jié)構(gòu)如圖4-174-17。 電磁閥的結(jié)構(gòu)及其特性如圖電磁閥的結(jié)構(gòu)及其特性如圖4-184-18所示。所示。輸入到電磁閥中的信號(hào)是通、斷脈沖信號(hào)，輸入到

16、電磁閥中的信號(hào)是通、斷脈沖信號(hào)，改變信號(hào)占空比可以控制流過電磁閥線圈平改變信號(hào)占空比可以控制流過電磁閥線圈平均電流值的大小。當(dāng)車速升高時(shí)，輸入到電均電流值的大小。當(dāng)車速升高時(shí)，輸入到電磁閥線圈的平均電流值減小，電磁閥的開度磁閥線圈的平均電流值減小，電磁閥的開度減小。這樣，電磁閥開度的大小根據(jù)車速的減小。這樣，電磁閥開度的大小根據(jù)車速的高低就可以調(diào)整油壓室反力，從而得到最佳高低就可以調(diào)整油壓室反力，從而得到最佳的轉(zhuǎn)向操縱力。的轉(zhuǎn)向操縱力。 反力控制式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是根據(jù)車速大反力控制式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是根據(jù)車速大小，控制反力室油壓大小，從而控制轉(zhuǎn)向力小，控制反力室油壓大小，從而控制轉(zhuǎn)向力的大小的。其優(yōu)

17、點(diǎn)是具有較好的轉(zhuǎn)向操縱力，的大小的。其優(yōu)點(diǎn)是具有較好的轉(zhuǎn)向操縱力，駕駛員可以感受到穩(wěn)定的操作手感；其缺點(diǎn)駕駛員可以感受到穩(wěn)定的操作手感；其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。 閥靈敏度控制式閥靈敏度控制式EPSEPS根據(jù)車速控制電磁閥，根據(jù)車速控制電磁閥，直接改變動(dòng)力轉(zhuǎn)向缸的油壓增益。這種轉(zhuǎn)向直接改變動(dòng)力轉(zhuǎn)向缸的油壓增益。這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜，而且具有較大的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜，而且具有較大的選擇轉(zhuǎn)向力的自由度。與反力控制式轉(zhuǎn)向相選擇轉(zhuǎn)向力的自由度。與反力控制式轉(zhuǎn)向相比，轉(zhuǎn)向剛性較差，可以提高原來的彈性剛比，轉(zhuǎn)向剛性較差，可以提高原來的彈性剛度加以克服，可獲得較好的轉(zhuǎn)向

18、手感和良好度加以克服，可獲得較好的轉(zhuǎn)向手感和良好的轉(zhuǎn)向特性。的轉(zhuǎn)向特性。 靈敏度控制式靈敏度控制式EPSEPS的結(jié)構(gòu)如圖的結(jié)構(gòu)如圖4-194-19所示，所示，主要由轉(zhuǎn)子閥、電磁閥、車速傳感器及主要由轉(zhuǎn)子閥、電磁閥、車速傳感器及ECUECU等等組成，其各部分的結(jié)構(gòu)和工作原理如下。組成，其各部分的結(jié)構(gòu)和工作原理如下。 轉(zhuǎn)子閥。轉(zhuǎn)子閥。 轉(zhuǎn)子閥的結(jié)構(gòu)及原理如圖轉(zhuǎn)子閥的結(jié)構(gòu)及原理如圖4-204-20所示，轉(zhuǎn)所示，轉(zhuǎn)子閥的等效液壓油路如圖子閥的等效液壓油路如圖4-214-21所示。轉(zhuǎn)子閥所示。轉(zhuǎn)子閥內(nèi)體圓周上有內(nèi)體圓周上有6 6或或8 8條溝槽，各溝槽與閥外體條溝槽，各溝槽與閥外體構(gòu)成的油路，與泵、動(dòng)力缸、電磁閥及油箱構(gòu)成的油路，與泵、動(dòng)力缸、電磁閥及油箱連接。連接。 轉(zhuǎn)子閥的可變小孔分為低速專用節(jié)流小轉(zhuǎn)子閥的可變小孔分為低速專用節(jié)流小孔（孔（1R1R、1L1L、2R2R、2L2L）和高速專用可變控制）和高速專用可變控制小孔（小孔（3L3L、3R3R）兩種，在高速專用可變孔的）兩種，在高速專用可變孔的下邊設(shè)有旁通電磁閥回路。下邊設(shè)有旁通電磁閥回路。 電磁閥。電磁閥。 電磁閥如圖電磁閥如圖4-224-22所示，電磁閥上設(shè)有控所示，電磁閥上設(shè)有控制進(jìn)、出的旁通油道，是可變的節(jié)流閥。車制進(jìn)、出的旁通油道，