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汽车底盘电控技术_电子控制动力转向系统
当电磁阀的阀芯完全开启时,两油道就被电磁阀旁路。
▪ EPS ECU根据车速传感器的信号,控制电磁阀阀芯的开
启程度,从而通过控制转向动力缸活塞两侧油室的旁路液 压油流量来改变转向助力。
▪ 当车速很低时,EPS ECU输出的脉冲控制信号占空比很
小,通过电磁阀线圈的平均电流很小,电磁阀阀芯开启程 度也很小,旁路液压油流量小,液压助力作用大,使转向 盘操纵轻便。
2.电子控制动力转向系统的分类
转向动力源
液压式
增设了控制液体流量的电磁 阀、车速传感器和电子控制 单元等,电子控制单元根据 检测到的车速信号,控制电 磁阀,使转向动力放大倍率 实现连续可调,从而满足高
、低速时的转向助力要求。
电动式
利用直流电动机作为动力源,电 子控制单元根据转向参数和车速 等信号,控制电动机转矩的大小 和转动方向。电动机的转矩由电 磁离合器通过减速机构减速增矩 后,加在汽车的转向机构上,使 之得到一个与工况相适应的转向
转矩传感器 转矩传感器用于测定转向盘与转向器之间的转向力矩 。
在输出轴的极靴上分别绕有A,B,C,D四个线圈,连接 成一个桥式回路。
转矩传感器
应用于EPS系统的另一种转向盘转矩传感器,它将负载力矩所 引起的扭力杆扭转角位移转换为电位计电阻的变化,并通过滑 环将信号输出。
分流阀的作用是将来自转向液压泵的油液向控制阀一侧和
电磁阀一侧分流,按照车速和转向要求,改变控制阀一侧 与电磁阀一侧的油压,确保电磁阀一侧具有稳定的油液流 量。
固定小孔的作用是把供给转向控制阀的一部分流量分配到
油压反作用力室一侧。电磁阀根据需要开启适当的开度, 使油压反作用力室一侧的油液流回储油箱。
反作用力控制式EPS系统具有三种控制形态
停车与 低速状态
中高速直 线行驶状态
中高速 转向行驶
3.2.3 阀灵敏度控制式EPS系统
阀灵敏度控制式EPS系统是根据车速控制电磁阀,直接改变动 力转向控制阀的油压增益(阀灵敏度)来控制油压。
优点
结构简单 部件少 价格便宜 具有较大的选择转向力的自由度 可以获得自然的转向手感和良好的转向特性
▪ 车辆停止时,电磁阀完全关闭 …… ▪ 随着车辆行驶速度的提高,EPS ECU输出的控制信号
使电磁阀的开度线性增加 ……
3.3 电动式电子控制动力转向系统
电动式EPS系统是一种直接依靠电动机提供辅助转矩的电动助力式转向 系统。该系统仅需要控制电动机电流的方向和幅值,不需要复杂的控制 机构。另外,该系统由于利用微机控制,因此,为转向特性的设置提供 了较高的自由度,同时还降低了成本和重量。
特点
电动机、减速机、转向柱和转向齿轮箱可以制成一个整体,管道、液 压泵等不需单 独占据空间,易于装车。 增加了电动机和减速机,取消了液压管道等部件,使整个系统趋于小 型轻量化。 液压泵仅在必要时用来使电动机运转,故可以节能。 因为零件的数目少,不需要加油和抽空气,所以在生产线上的装配性 好。由此,从发展的角度看,电动式动力转向系统将成为标准件装备在 汽车上。
在低速时有较大的 放大倍率,可以减 轻转向操纵力,使 转向轻便、灵活。
在高速时则适当减小 放大倍率,以稳定转 向手感,提高高速行 驶的操纵稳定性。
电子控制动力转向系统
A
解决转向轻便与转向灵 活的矛盾。
提高行驶安全性和舒适 B 性。
2.电子控制动力转向系统的组成
转向助力系统 机械转向机构
EPS
电子控制系统
1.电动式EPS系统的组成
电动式EPS系统是在机械转向机构的基础上,增加了电动式助
力机构、转向助力控制系统后形成的。它是由转矩传感器、直
流电动机、电磁离合器、减速机构和车速传感器、EPS ECU
组成的。
转向盘
转向轴
EPS ECU
转矩传感器 扭力杆 输出轴
直流电动机
电磁离合器 转向齿轮
转向轮 横拉杆 转向齿条
作用力。
3.2 液压式电子控制动力转向系统
根据其控制方式的不同,可分为流量控制式、反作用力 控制式和阀灵敏度控制式三种形式。
3.2.1 流量控制式EPS系统
动力转向 液压泵
车速 电磁阀 传感器
点火开关 熔丝(ECU -IG)
易熔线 车速
蓄电池 传感器
电磁阀
EPS ECU
整体式动力 转向控制阀
▪ 电磁阀安装在通向转向动力缸活塞两侧油室的油道之间,
油压反作用力室 柱塞 小齿轮齿条转向动力缸 活塞
转向控制阀是在传统的整体转阀式动力转向控制阀的基础上
增设了油压反作用力室而构成。
扭力杆的上端通过销子与转阀阀杆相连,下端与小齿轮轴用
销子连接。
小齿轮轴的上端部通过销子与控制阀阀体相连。转向时,
转向盘上的转向力通过扭力杆传递给小齿轮轴。当转向力 增大,扭力杆发生扭转变形时,控制阀阀体和转阀阀杆之 间将发生相对转动,于是就改变了阀体和阀杆之间油道的 通、断关系和工作油液的流动方向,从而实现转向助力作 用。
▪ 当车速提高时,EPS ECU输出的脉冲控制信号占空比增
大,使电磁阀线圈的平均电流增大,电磁阀阀芯的开启程 度增大,旁路液压油流量增大,从而使液压助力作用减小, 以提高操纵稳定性。
3.2.2 反作用力控制式EPS系统
储油箱 转向液压泵
扭力杆
转向盘 转阀阀杆 控制阀阀体
分流阀 固定小孔 电磁阀
销子 小齿轮轴
典型阀灵敏度控制式EPS系统
车灯开关
储油箱 车速传感器
发动机
电磁阀
转向油泵
EPS ECU
挡位 开关
蓄电池
前轮
转向动力缸
外体 内体
转子阀的可变小孔分为低速专用小孔(1 R,1 L,2 R,2 L) 和高速专用小孔(3 R,3 L)两种,在高速专用小孔的下边设 有旁通电磁阀回路。
阀部等效液压回路分析
第三章 电子控制动力转向系统
1统
3 电动式电子控制动力转向系统
4
电子式四轮转向系统
5 电子控制动力转向系统的诊断与检修
3.1 电子控制动力转向系统概述
1.电子控制动力转向系统的功用
转向系统一般由转向盘、转向机、转向传动杆和转向节等构成。
电子控制动力转向(Electronic Control Power Steering,简 称EPS或ECPS)系统是根据车速、转向情况等对转向助力实 施控制,使动力转向系统在不同的行驶条件下都有最佳的放大 倍率。