項(xiàng)目四 電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢測

任務(wù)4.1液壓式EPS檢測任務(wù)4.2電動式EPS檢測（ElectricalPoweredSteering）項(xiàng)目四電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢測【緒論】電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Manualsteeringsystem）動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Powersteeringsystem）四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Fourwheelsteering）【一】汽車轉(zhuǎn)向規(guī)律轉(zhuǎn)向輪理想關(guān)系式cotα=cotβ+B/Lα-外轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角β-內(nèi)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角B-兩側(cè)主銷軸線與地面相交點(diǎn)間距離L-汽車軸距R-汽車轉(zhuǎn)彎半徑O-轉(zhuǎn)向中心汽車對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求保證所有車輪均作純滾動，即所有車輪軸線的延長線都要相交于一點(diǎn)O汽車轉(zhuǎn)向時，可避免車輪相對地面滑動而產(chǎn)生附加阻力，減輕輪胎磨損三軸汽車一、三橋轉(zhuǎn)向三根車橋軸線延長線相交于一點(diǎn)四軸汽車雙前橋轉(zhuǎn)向雙前轉(zhuǎn)向橋和三、四橋的中間軸線的延長線相交于一點(diǎn)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)4WS轉(zhuǎn)彎半徑減小4WS轉(zhuǎn)彎路面縮短多軸與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)【二】機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)當(dāng)前輪為獨(dú)立懸架轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)當(dāng)前輪為非獨(dú)立懸架轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)【三】動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（液壓助力）機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)液壓加力裝置動力元件：轉(zhuǎn)向液壓泵控制元件：轉(zhuǎn)向控制閥執(zhí)行元件：轉(zhuǎn)向動力缸（動力轉(zhuǎn)向器）輔助元件：轉(zhuǎn)向油管、轉(zhuǎn)向油罐電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）根據(jù)傳感器的信號判斷駕駛意愿和車輛狀態(tài)信息借助于液壓力或電動力對車輪轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)不同程度助力【任務(wù)4.1】液壓式EPS檢測流量控制式大眾電控液壓型EPHS（ElectricallyPoweredHydraulicSteering）尼桑藍(lán)鳥EPS示例反力控制式豐田液力反應(yīng)型PPS（ProgressivePowerSteering漸進(jìn)式動力轉(zhuǎn)向）閥靈敏度控制式豐田EPS示例【一】流量控制式EPS流量控制式ESP組成傳感器：車速傳感器、轉(zhuǎn)向角速度傳感器ECU執(zhí)行器：變量液壓泵、旁通流量控制閥流量控制式EPS類型變量液壓泵：示例大眾EHPS旁通流量控制閥：示例尼桑藍(lán)鳥EPS流量控制式EPS原理控制轉(zhuǎn)向動力缸的液壓流量大小來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力的變化

〖1〗大眾公司EHPS大眾EHSP組成儲油罐電動動力轉(zhuǎn)向泵助力轉(zhuǎn)向傳感器G250助力轉(zhuǎn)向ECUJ500轉(zhuǎn)向傳動裝置EHPS優(yōu)點(diǎn)節(jié)約能源：最多能節(jié)約85%的能源、節(jié)約燃油0.2L/100km主動安全性好：一般轉(zhuǎn)向輕便、高速行駛時轉(zhuǎn)向較重傳感器助力轉(zhuǎn)向傳感器G250車速傳感器（儀表板ECUJ285）發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號（發(fā)動機(jī)ECUJ220）助力轉(zhuǎn)向ECUJ500執(zhí)行器電動助力轉(zhuǎn)向泵（齒輪泵）轉(zhuǎn)向控制燈K92大眾EHPS系統(tǒng)組成車輛直線行駛時扭桿位置：處于旋轉(zhuǎn)分流閥和控制套筒中間位置油液流動：幾乎無壓力通過動力液壓經(jīng)回油車輛左轉(zhuǎn)時扭桿轉(zhuǎn)動：帶動旋轉(zhuǎn)分流閥相對于控制套筒左旋轉(zhuǎn)泵連通工作缸右腔工作缸左腔接通回油口動力缸獲得向左的助力液壓轉(zhuǎn)向助力的獲得控制信號發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、車速、轉(zhuǎn)向角速度信號工作原理如入庫停車：車速小、轉(zhuǎn)向角速度大，驅(qū)動齒輪泵供油量大，助力大（轉(zhuǎn)向輕便）如高速行車：車速高、轉(zhuǎn)向角速度小，驅(qū)動齒輪泵供油量小，助力?。ㄞD(zhuǎn)向沉重）?！倦S速轉(zhuǎn)向】大眾EHPS工作原理大眾EHPS系統(tǒng)電路安裝位置位于轉(zhuǎn)向傳動裝置輸入軸上傳感器功能測定轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角，并計算出轉(zhuǎn)向角速度轉(zhuǎn)向角速度越大，泵的轉(zhuǎn)速越大，流量越大結(jié)構(gòu)原理電容傳感器固定在輸入軸上的轉(zhuǎn)子在9個小型平板電容器之間旋轉(zhuǎn)平板電容器的電容由此改變計算出轉(zhuǎn)向角及其角速度助力轉(zhuǎn)向傳感器G250

〖2〗尼桑藍(lán)鳥EPS尼桑EPS原理控制助力裝置旁通油管的流量尼桑EPS結(jié)構(gòu)傳感器：車速傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器助力轉(zhuǎn)向ECU執(zhí)行器：旁通流量控制閥特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單，成本低快速轉(zhuǎn)向時響應(yīng)慢車速低、轉(zhuǎn)角大時電磁閥占空比小、旁通閥開度小助力大，轉(zhuǎn)向輕便車速高、轉(zhuǎn)角小時電磁閥占空比大、旁通閥開度大助力小，轉(zhuǎn)向沉重（轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性好）轉(zhuǎn)向力特性曲線3種適應(yīng)不同行駛條件的特性（選擇開關(guān)）尼桑EPS系統(tǒng)工作尼桑EPS系統(tǒng)電路【二】反力控制式EPS檢測豐田PPS組成車速傳感器PPSECU分流閥、電磁閥、轉(zhuǎn)向控制閥（帶油壓反力室）PPS基本原理ECU根據(jù)行駛狀況，控制電磁閥泄壓口開度-改變反力室油壓-調(diào)整扭力桿剛度PPS特點(diǎn)穩(wěn)定的操作手感結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高豐田PPS原車組成流量分配閥（分流閥）旋轉(zhuǎn)滑閥電磁閥（旁通）液力反應(yīng)腔液力反應(yīng)腔（油壓反力室）方向盤驅(qū)動杠桿（與旋轉(zhuǎn)滑閥同軸）豐田PPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)車輛停止或低速行駛時的轉(zhuǎn)向-轉(zhuǎn)向輕便轉(zhuǎn)向操縱旋轉(zhuǎn)滑閥，動力轉(zhuǎn)向油缸獲得液壓轉(zhuǎn)向助力ECU增大電流，電磁閥開口開大，經(jīng)分流閥回油量增大油壓反力室壓力降低，液力反應(yīng)腔活塞背壓減小轉(zhuǎn)向操縱阻力（控制旋轉(zhuǎn)滑閥）較小，相對獲得較大轉(zhuǎn)向助力

豐田PPS工作過程車輛中高速行駛時的小轉(zhuǎn)向-轉(zhuǎn)向變沉轉(zhuǎn)向操縱旋轉(zhuǎn)滑閥，動力轉(zhuǎn)向油缸獲得液壓轉(zhuǎn)向助力ECU減小電流，電磁閥開口關(guān)小，經(jīng)分流閥回油量減小油壓反力室壓力增大，液力反應(yīng)腔活塞背壓增大轉(zhuǎn)向操縱阻力（控制旋轉(zhuǎn)滑閥的力）增大，相對獲得轉(zhuǎn)向助力減小

車輛中高速行駛時的大轉(zhuǎn)向-轉(zhuǎn)向最沉轉(zhuǎn)向操縱旋轉(zhuǎn)滑閥，動力轉(zhuǎn)向油缸獲得液壓轉(zhuǎn)向助力ECU最小電流，電磁閥開口最小，經(jīng)分流閥回油量最小油壓反力室壓力最大，液力反應(yīng)腔活塞背壓最大轉(zhuǎn)向操縱阻力（控制旋轉(zhuǎn)滑閥的力）最大，相對獲得轉(zhuǎn)向助力最小

電磁閥功能旁通來自流量分配閥的油量回油箱，改變油壓反力室壓力大小調(diào)整轉(zhuǎn)向操縱阻力，轉(zhuǎn)向助力隨速改變電磁閥特性車速-電流特性電流-閥口面積特性

豐田PPS電磁閥工作檢查PPSECU電源線路ECU-IG熔絲如果燒毀，檢查熔絲與PPSECU的+B腳之間是否短路拔下PPSECU線束插座，用電壓表測量+B腳電壓，應(yīng)為蓄電池電壓，否則檢查熔絲與+B腳之間是否斷路檢查PPSECU接地線路用電阻表測量GND腳是否接地，判斷GND腳與車身搭鐵處之間有斷路或接觸不良現(xiàn)象豐田PPS檢測檢測車速傳感器頂起一側(cè)前輪，用電阻表測量SPD腳與GND腳之間電阻，應(yīng)在0～∞之間交替變化否則，說明ECU的SPD與車速傳感器之間有斷路或短路現(xiàn)象，或車速傳感器有故障。檢查電磁閥及線路用電阻表測量SOL＋腳和SOL－腳。兩腳之間的電阻應(yīng)為6.0～11.0Ω，否則這兩腳之間的線路斷路或電磁閥有故障。如果電阻正常，應(yīng)檢查ECU。

用電阻表測量SOL腳和GND腳，表所指示的電阻值應(yīng)為∞。否則SOL＋或SOL－腳與GND腳之間的線路有短路現(xiàn)象，或電磁閥有故障?！救块y靈敏度控制式EPS閥靈敏度EPS組成車速傳感器EPSECU動力轉(zhuǎn)向電磁閥閥靈敏度EPS原理根據(jù)車速控制電磁閥，直接改變轉(zhuǎn)向控制閥的油壓增益(閥靈敏度)閥靈敏度EPS特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單、部件少、成本低獲得非常自然的轉(zhuǎn)向手感和良好的速度轉(zhuǎn)向特性轉(zhuǎn)向控制閥結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子閥做了局部改進(jìn)：在圓周上形成6條或8條溝糟各溝槽利用閥部外體，與泵、動力缸、電磁閥及油箱連接等效液壓回路圖低速專用小孔：1R、1L、2R、2L高速專用小孔：3R、3L旁通電磁閥回路閥靈敏度EPS轉(zhuǎn)向控制閥車輛停車或低速右轉(zhuǎn)彎電磁閥關(guān)閉低速專用小孔1R及2R在較小的轉(zhuǎn)向扭矩作用下即可關(guān)閉轉(zhuǎn)向液壓油經(jīng)1L流向動力缸右腔，其左腔的油液經(jīng)3L、2L流回儲油箱轉(zhuǎn)向壓力為2段，轉(zhuǎn)向助力大，轉(zhuǎn)向輕便閥靈敏度EPS工作過程車輛高速右轉(zhuǎn)彎電磁閥開度隨車速線性增大轉(zhuǎn)向液壓油經(jīng)1L流向動力缸右腔，同時經(jīng)3R及電磁閥旁通回油箱，轉(zhuǎn)向壓力變小，轉(zhuǎn)向變沉車速越高：回油越多，助力越小車速不變：轉(zhuǎn)向力小，3R開度越大，助力越??；轉(zhuǎn)向力大，3R開度越小，助力越大；電磁閥狀態(tài)EPSECU接收來自車速傳感器的信號，控制向電磁閥輸出電流當(dāng)車輛停止或低速時：向電磁閥通以最大電流，回油孔關(guān)閉隨著車速升高：依次減小通電電流，回油孔開啟，直至開啟面積達(dá)到最大值閥靈敏度EPS電控回路【任務(wù)4.2】電動式EPS檢測電動式EPS特點(diǎn)依靠電動機(jī)提供輔助轉(zhuǎn)矩重量輕、集成度高、結(jié)構(gòu)簡單、控制精確液壓式缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，耗功大，成本高，助力大小不易精確控制電動式EPS類型轉(zhuǎn)向軸助力式轉(zhuǎn)向齒輪助力式轉(zhuǎn)向齒條助力式轉(zhuǎn)向齒輪單元無電刷式馬達(dá)減速機(jī)構(gòu)分相器型扭矩傳感器轉(zhuǎn)角傳感器雷克薩斯EPS：馬達(dá)直接驅(qū)動齒條轉(zhuǎn)向軸助力式EPS多用于轎車轉(zhuǎn)向齒輪助力式EPS多用于中型車轉(zhuǎn)向齒條助力式EPS多用于大型車電動式EPS類型【一】轉(zhuǎn)向軸助力式EPSEPS工作過程點(diǎn)火開關(guān)接通，EPSECU即與蓄電池接通，EPS控制系統(tǒng)開始工作汽車在行駛過程中，EPSECU根據(jù)車速和轉(zhuǎn)向力矩傳感器的信號，經(jīng)過對比運(yùn)算后，向電動機(jī)和電磁離合器發(fā)出控制指令(電信號)電動機(jī)由輸出軸經(jīng)減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動小齒輪，產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力傳感器車速傳感器轉(zhuǎn)矩傳感器：測定轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向器之間的轉(zhuǎn)向力矩執(zhí)行器電動機(jī)：輸出轉(zhuǎn)矩通過輸入電流控制；正反轉(zhuǎn)由ECU輸出的正反轉(zhuǎn)觸發(fā)脈沖控制電磁離合器：單片干式電磁離合器減速機(jī)構(gòu)——蝸輪蝸桿式

EPS結(jié)構(gòu)組成【二】轉(zhuǎn)向齒條助力式EPS傳感器車速傳感器轉(zhuǎn)向角傳感器轉(zhuǎn)向力矩傳感器執(zhí)行器異步電動機(jī)蝸輪蝸桿傳動裝置EPS小齒輪電動式EPS組成電機(jī)V187：異步電動機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定、響應(yīng)速度快、最大助動力矩4.4N·M轉(zhuǎn)子軸在輸出側(cè)呈蝸桿狀渦輪驅(qū)動EPS小齒輪用于轉(zhuǎn)向助力支持搖擺減震器：驅(qū)動輪與小齒輪之間，保證活動自如G28轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速傳感器磁電傳感器，J500用來計算必需的轉(zhuǎn)向助力

V187電動助力轉(zhuǎn)向電機(jī)G269結(jié)構(gòu)原理磁電傳感器磁環(huán)在轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)軸上傳感器在小齒輪軸上方向盤作用力不同，扭桿旋轉(zhuǎn)圈數(shù)不同，由此在磁環(huán)與傳感器之間產(chǎn)生相對運(yùn)動計算出轉(zhuǎn)向力矩