电控动力转向系统和四轮转向.ppt

电控动力转向系统和四轮转向.ppt

《电控动力转向系统和四轮转向.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电控动力转向系统和四轮转向.ppt（54页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电控动力转向与四轮转向系统电控动力转向与四轮转向系统电控动力转向与四轮转向系统电控动力转向与四轮转向系统【知识目标知识目标】1掌握电控动力转向系统的类型及结构特点，会分析各类电掌握电控动力转向系统的类型及结构特点，会分析各类电控动力转向系统的工作原理，并能够比较各自的性能特点及控动力转向系统的工作原理，并能够比较各自的性能特点及适用范围。

适用范围。

2掌握四轮转向系统的结构与工作原理。

掌握四轮转向系统的结构与工作原理。

3了解电控动力转向系统常见故障的原因、诊断方法及排除了解电控动力转向系统常见故障的原因、诊断方法及排除方法。

方法。

【能力目标能力目标】1能够正确判断动力转向系统助力状况。

能够正确判断动力转向系统助力状况。

2会检查液压动力转向系统油质、油量、油压和皮带松紧度，会检查液压动力转向系统油质、油量、油压和皮带松紧度，能够正确更换转向助力油并进行油路排气。

能够正确更换转向助力油并进行油路排气。

3能够检测电控动力转向系统传感器、电磁阀和电机，并判能够检测电控动力转向系统传感器、电磁阀和电机，并判断其工作性能。

断其工作性能。

【重点与难点重点与难点】电控液压动力转向系统助力调节原理。

电控液压动力转向系统助力调节原理。

引引言言在在汽车行驶中，转向运动是最基本的运动。

我汽车行驶中，转向运动是最基本的运动。

我们通过方向盘来操纵和控制汽车的行驶方向，从而们通过方向盘来操纵和控制汽车的行驶方向，从而实现自己的行驶意图。

实现自己的行驶意图。

在在现代汽车上，现代汽车上，转向系统转向系统是必不可少的最基本是必不可少的最基本的系统之一，它也是决定的系统之一，它也是决定汽车主动安全性的关键总汽车主动安全性的关键总成成。

如如何设计汽车的转向特性，使汽车具有良好的何设计汽车的转向特性，使汽车具有良好的操纵性能，始终是各汽车厂家和科研机构的重要课操纵性能，始终是各汽车厂家和科研机构的重要课题题。

特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车。

特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，针对更多不同的驾驶人群，汽车流密集化的今天，针对更多不同的驾驶人群，汽车的操纵性设计显得尤为重要。

的操纵性设计显得尤为重要。

普通转向系统普通转向系统普通的普通的汽车转向系统是汽车转向系统是机械系统机械系统，汽车，汽车的转向运动是的转向运动是由驾驶员操纵方向盘，通过转由驾驶员操纵方向盘，通过转向器和一系列的杆件传递到转向车轮而实现向器和一系列的杆件传递到转向车轮而实现的的。

常常用的有两种是用的有两种是齿轮齿条式齿轮齿条式和循环球式循环球式（用于需要较大的转向力时用于需要较大的转向力时）。

这种转向系统。

这种转向系统是我们最常见的，目前大部分低端轿车采用是我们最常见的，目前大部分低端轿车采用的就是的就是齿轮齿条式机械转向系统齿轮齿条式机械转向系统。

动力转向系统动力转向系统动动力转力转向系统向系统是指在驾驶员的控制下，借助于汽车发动是指在驾驶员的控制下，借助于汽车发动机通过液压泵产生的液体压力或电动机驱动力来实现车轮转机通过液压泵产生的液体压力或电动机驱动力来实现车轮转向向。

动力。

动力转转向向是一种以驾驶员操纵转向盘（转矩和转角）为是一种以驾驶员操纵转向盘（转矩和转角）为输入信号，以转向车轮的角位移为输出信号的输入信号，以转向车轮的角位移为输出信号的伺服机构伺服机构。

以下将普通转向系统和动力转向系统统称为传统转向系统。

以下将普通转向系统和动力转向系统统称为传统转向系统。

动力转向系统使转向动力转向系统使转向操作灵活、轻便，在设计汽车时对操作灵活、轻便，在设计汽车时对转向器结构形式的选择灵活性增大，能吸收路面对前轮产生转向器结构形式的选择灵活性增大，能吸收路面对前轮产生的冲击等优点，现代汽车上普遍采用助力转向系统的冲击等优点，现代汽车上普遍采用助力转向系统动力动力转向系统转向系统于于19551955年在年在BuickBuick上首次采用，解决了转向上首次采用，解决了转向轻便性问题，轻便性问题，为了减少减少驾驶员在转向时的劳动强度，特意在机械转为了减少减少驾驶员在转向时的劳动强度，特意在机械转向系统的基础上加了一套助力装置，称为向系统的基础上加了一套助力装置，称为动力转向系统动力转向系统。

传统转向系统的缺点传统转向系统的缺点11、汽车的转向特性受驾驶员自身因素的影响严重；、汽车的转向特性受驾驶员自身因素的影响严重；22、液压助力转向系统经济性差，一般轿车每行驶一百公里、液压助力转向系统经济性差，一般轿车每行驶一百公里要多消耗要多消耗0.30.40.30.4升的燃料；升的燃料；33、存在液压油泄漏问题，对环境造成污染。

、存在液压油泄漏问题，对环境造成污染。

在环保性能被在环保性能被日益强调的今天，无疑是一个明显的劣势。

日益强调的今天，无疑是一个明显的劣势。

虽然传统转向系统技术成熟、工作可靠，但是也存在很多虽然传统转向系统技术成熟、工作可靠，但是也存在很多固有的缺点，传统转向系统由于固有的缺点，传统转向系统由于方向盘方向盘和和转向车轮之间的机械转向车轮之间的机械连接连接而产生一些自身无法避免的而产生一些自身无法避免的缺陷缺陷：

同样道理，若要保证汽车在高速行驶时操纵有适同样道理，若要保证汽车在高速行驶时操纵有适度手感，那么当其要停车或低速调头时就会感到转度手感，那么当其要停车或低速调头时就会感到转向太重，两者不能兼顾。

向太重，两者不能兼顾。

最重要的是提供不了合适的转向助力：

最重要的是提供不了合适的转向助力：

即若要保证汽车在停车或低速调头时转向轻便，即若要保证汽车在停车或低速调头时转向轻便，就需要助力机构提供较大的助力，由于提供的助力就需要助力机构提供较大的助力，由于提供的助力不能改变，所以汽车在高速行驶时就会感到有不能改变，所以汽车在高速行驶时就会感到有”发发飘飘“的感觉；的感觉；由于传统转向系统的转向传动比固定，故提供由于传统转向系统的转向传动比固定，故提供不了合适的转向助力。

不了合适的转向助力。

想一下*8现代汽车对转向系统的要求究竟现代汽车对转向系统的要求究竟有哪些？

有哪些？

现代汽车对转向系统的要求现代汽车对转向系统的要求实实际应用中，一般要求：

际应用中，一般要求：

当转向轮达到最大设当转向轮达到最大设计转角时，转向盘总转数不宜超过计转角时，转向盘总转数不宜超过55圈，而转向盘操圈，而转向盘操纵力最大不超过纵力最大不超过250N250N。

现代汽车对转向系统的要求，主要概括为现代汽车对转向系统的要求，主要概括为转向转向的灵敏度的灵敏度和和操纵的轻便性操纵的轻便性。

高的转向灵敏度，要求高的转向灵敏度，要求转向器具有小的传动比，以小的转向盘转角迅速转转向器具有小的传动比，以小的转向盘转角迅速转向，好的操纵轻便性，则要求转向器具有向，好的操纵轻便性，则要求转向器具有大的传动大的传动比比，这样才能以较小的转向盘操纵力获得大的转向，这样才能以较小的转向盘操纵力获得大的转向力矩。

力矩。

对转向系统的具体要求对转向系统的具体要求1.良好的操纵性良好的操纵性2.合适的转向力与位置感合适的转向力与位置感3.具有回正功能具有回正功能4.适当的路面反馈量适当的路面反馈量5.工作可靠工作可靠6.节省能源节省能源7.安静、噪声小安静、噪声小1.转向必须灵活、平顺，具有很好的随动性，能够安全行驶在狭窄、连续拐弯的弯道上。

2.低速或停车时，转动转向盘不能太费力，高速行驶时，又不能感觉到转向盘上的力太小而有发“飘“的感觉，因此要求转向盘上的力最好能随车速变化，同时要求驾驶员能清楚地感觉到转向盘的位置，感觉到操纵转向盘的角度与汽车行驶轨迹的对应关系，具有很好的直线行驶稳定性和高速行驶的路感。

3.在转向后，转向盘应当能自动回到直线行驶的位置，回转的速度要平稳、适当。

使残留的角速度尽可能小。

4.从道路表面传来的冲击应能传达到转向盘上，增加驾驶员的路感，但不能太大，要使驾驶员的感觉是舒适的。

5.转向系统是安全件，如果不能转向或失去控制就会发生车毁人亡的事故。

因此转向系统应具有故障预警功能，当计算机控制系统或助力系统发生故障时，转向系统仍然应保留人力转向功能。

6.在保证转向性能的前提下，尽可能降低转向系统的动力消耗。

转向系统的分类转向系统的分类传统液压式助力转向系统传统液压式助力转向系统电子控制式液压助力转向系统电子控制式液压助力转向系统电动助力转向系统电动助力转向系统现代汽车转向系统，根据助力现代汽车转向系统，根据助力的不同可分为：

的不同可分为：

传统液压式助力转向系统传统液压式助力转向系统机机械式的液压助力转向系统械式的液压助力转向系统一般由一般由液压泵、油管、液压泵、油管、压力流量控制阀体、压力流量控制阀体、V型传动皮带、储油罐型传动皮带、储油罐等部件构等部件构成成。

无论车是否转向，这套系统都要工作，而且在大无论车是否转向，这套系统都要工作，而且在大转向车速较低时，需要液压泵输出更大的功率以获得转向车速较低时，需要液压泵输出更大的功率以获得比较大的助力比较大的助力。

所以，也在一定程度上浪费了资源。

还有，机械所以，也在一定程度上浪费了资源。

还有，机械式液压助力转向系统由式液压助力转向系统由液压泵及管路和油缸液压泵及管路和油缸组成，为组成，为保持压力，不论是否需要转向助力，系统总要处于工保持压力，不论是否需要转向助力，系统总要处于工作状态，能耗较高，这也是耗资源的一个原因所在。

作状态，能耗较高，这也是耗资源的一个原因所在。

传统液压式助力转向系统传统液压式助力转向系统常常流式流式是指汽车在行驶中，不转动转向盘时，流量是指汽车在行驶中，不转动转向盘时，流量控制阀在中间位置，油路保持畅通。

控制阀在中间位置，油路保持畅通。

常常压式压式是指汽车在行驶中，无论转向盘是否转动，是指汽车在行驶中，无论转向盘是否转动，整个液压系统总是一直保持高压。

整个液压系统总是一直保持高压。

传统液压式助力转向系统（传统液压式助力转向系统（HPSHPS）一般按液流的形）一般按液流的形式可分为式可分为常流式常流式和和常压式常压式两种类型。

两种类型。

任务任务5.1概概述述普通动力转向系统可以使转向操纵灵活、轻便，普通动力转向系统可以使转向操纵灵活、轻便，但它的缺点是具有固定的动力放大倍数，因此但它的缺点是具有固定的动力放大倍数，因此无法兼顾高速和低速时车辆对转向助力的不同无法兼顾高速和低速时车辆对转向助力的不同要求。

要求。

电控动力转向系统电控动力转向系统（ElectronicControlPowerSteering，EPS）因具有可变的动力放因具有可变的动力放大倍数，既可在低速时使转向轻便、灵活，又大倍数，既可在低速时使转向轻便、灵活，又能在高速时保证稳定的转向手感，驾驶舒适性、能在高速时保证稳定的转向手感，驾驶舒适性、操纵稳定性更高，所以在轿车上得到了广泛的操纵稳定性更高，所以在轿车上得到了广泛的应用。

应用。

任务任务5.2电控液压式动力转向系统电控液压式动力转向系统5.2.1反力控制式反力控制式EPS反力控制式电控动力转向系统能根据车速大小，控制油反力控制式电控动力转向系统能根据车速大小，控制油压反力室，改变转向控制阀扭杆的扭转刚度，从而实现压反力室，改变转向控制阀扭杆的扭转刚度，从而实现对转向助力大小的控制。

对转向助力大小的控制。

图图5-1反力控制式动力转向系统反力控制式动力转向系统1转向油罐；转向油罐；2分流阀；分流阀；3节流孔；节流孔；4扭杆；扭杆；5转向盘；转向盘；6、9、15销；销；7阀芯；阀芯；8阀套；阀套；10活塞；活塞；11转向动力缸；转向动力缸；12齿条；齿条；13小齿轮；小齿轮；14小齿轮轴；小齿轮轴；16柱塞；柱塞；17油压反力室；油压反力室；18电磁阀；电磁阀；19电控单元；电控单元；20车速传感器；车速传感器；21转向油泵转向油泵当汽车车速发生变化时，ECU便会改变电磁阀的导通面积大小。

（1）当车速较低或者为零时，车速传感器将信号输送给ECU、ECU提供给电磁阀中线圈大电流，从而加大电磁阀导通面积大小。

通过分流阀分流的部分油液，经电磁阀重新流回油箱，此时流经反力室中的压力下降，反力室中的柱塞所受背压亦减少。

而反力