电控动力转向系统(汽车电子控制技术).ppt

汽车电子控制技术 第8章 电控动力转向 学习目标 ·了解各种电控动力转向系统的作用和分类。 ·掌握各种电控动力转向系统的结构和工作原理。 ·掌握四轮转向系统的结构和工作原理。 ·了解线控动力转向系统的组成和工作原理。 第8章 电控动力转向 8.1 液压式电控动力转向系统 液压式电控动力转向系统是在普通动力转向系统的基础上增设了控制液体流量的电磁阀、检测车辆信息的各种传感器以及电控单元（ECU）。目前液压式EPS在轿车上应用较多。 根据控制方式不同，液压式EPS分为流量控制式、反力控制式和阀灵敏度控制式三种形式。另外，还有一种由电动机驱动液压泵进行转向助力的电动液压动力转向系统。 8.1.1 流量控制式EPS 流量控制式EPS是ECU根据车速传感器的信号，控制电磁阀的开启程度，从而控制转向动力缸活塞两侧油室的旁路液压油流量，以控制转向力的大小。 1.系统组成 如图8-1所示为日产蓝鸟轿车上使用的一种流量控制式EPS的基本组成。该系统是在一般液压动力转向系统上增加了旁通流量控制电磁阀、车速传感器、转向角速度传感器、电控单元和控制开关等元件。 2.工作原理 （1）当车速很低时 电控单元输出的脉冲控制信号的占空比很小，电磁阀开启程度也很小，旁路液压油流量小，液压助力作用大，使低速时转向盘操纵轻便。 （2）当车速提高时 电控单元输出的脉冲控制信号的占空比增大，通过旁通流量控制电磁阀线圈的平均电流增大， 8.1.2 反力控制式EPS 反力控制式EPS是根据车速大小，控制液压反力腔油压，从而改变输入、输出增益幅度以控制转向力。 1.系统组成 反力控制式EPS主要由转向控制阀、液流分配阀、电磁阀、转向动力缸、转向油泵、储油罐、车速传感器及电控单元等组成。雷克萨斯LS400轿车反力控制式EPS结构原理图如图8-2所示。 （１）转向控制阀 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液压反应装置而构成。扭杆6的下端用销子与转阀阀体4（4与转向齿轮11一体）相连，上端通过销子与转阀阀芯5相连，而转阀阀芯５又与转向轴的末端固定在一起，因而转向轴可通过扭杆带动转向齿轮转动。当转向力增大，扭杆６发生扭转变形时，转阀阀体４和转阀阀芯５之间将发生相对转动，于是就改变了阀体与阀芯之间油道的通、断关系和工作油液的流动方向，从而实现转向助力作用。 （２）液压反应装置 液压反应装置位于转阀下面（图中B-B剖面），它由液压反力腔10、四个液压反力活塞8和控制杆9等组成。转向盘转动时，与转向轴连接的转阀阀芯5带动控制杆转动，将推动相应的两个活塞克服反力腔中的液压力而移动。 （３）液流分配阀 主要由分配阀柱塞14和分配阀弹簧15组成，分配阀柱塞上有承压锥面，壳体上有四个孔，分别连通转向油泵1、转向控制阀、电磁阀和液压反力腔。其作用是将来自转向油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。 （４）节流孔 节流孔13的作用是把供给转向控制阀的一部分流量分配到液压反力腔一侧。 （５）电磁阀 电磁阀装在齿轮齿条转向器的壳体上，由电磁线圈16、空心滑阀17和弹簧18组成。空心滑阀上有阀孔和固定小孔（图中未标出），壳体上有两个孔，一个通向储油罐，一个通向液流分配阀。 2.工作原理 （1）直线行驶 当汽车直线行驶时，转阀不工作。此时管路中的油压很低，液流分配阀柱塞在其弹簧的作用下处于上极限位置（图8-2所示位置），分配阀开启。从转向油泵输出的油液经液流分配阀流入转阀，并从回油管流回储油罐，还有一部分油液经液流分配阀和电磁阀流回储油罐。整个油路畅通，动力转向系统无助力作用。此时液压反力腔中活塞背面作用的油压力很小。 （2）汽车转向 当转动转向盘，转向动力缸7产生辅助转向力时，转向油泵1输出的油液压力升高，在液流分配阀柱塞14承压锥面上产生向下的推力，柱塞下移，关闭分配阀。这样，转向油泵经液流分配阀通向电磁阀和液压反力腔的油路被切断，但这时仍有少量的油液可以通过节流孔13流进液压反力腔，液压反力腔中的油压不再随转阀中油压的增大而增大，而是通过电控系统根据车速进行调节。 动力转向ECU接收车速传感器的信号，并据此控制电磁阀线圈中的电流。当车速较高时，电磁线圈中的电流较小，空心滑阀在弹簧的作用下处于上极限位置。此时阀孔关闭，而固定小孔开启，通道截面很小，从液压反力腔经液流分配阀和电磁阀流回储油罐的油液流量很小，使液压反力腔中保持很高的油压。因