第 六 章 电控动力转向与四轮转向系统.doc

第 六 章 电控动力转向与四轮转向系统 一、教学目的和基本要求通过此章内容的教学，让学生了解对转向系统的要求和动力转向系统分类；掌握传统动力转向系统、液压式电控动力转向系统、电动式电控动力转向系统的结构与工作原理；了解四轮转向控制系统（4WS）的转向特性、转向角比例控制及横摆角速度比例控制系统的组成、控制状态和控制逻辑。二、教学内容及课时安排第一节 概述 理论教学：1学时。第二节 液压式电控动力转向系统理论教学：2学时。第三节 电动式电控动力转向系统 理论教学：2学时；电控动力转向的拆检实践技能：4学时。 第四节 四轮转向控制系统 理论教学：1学时。三、教学重点及难点重点：传统动力转向系统、液压式电控动力转向系统、电动式电控动力转向系统的结构与工作原理。难点：四轮转向控制系统（4WS）车的转向特性、转向角比例控制及横摆角速度比例控制系统的组成、控制状态和控制逻辑。四、教学基本方法和教学过程此内容采用理实一体化教学方法，对动力转向系统的结构与工作原理内容的授课采用先理论后实践的方法。五、作业1液压式电控动力转向系统工作原理2电动式电控动力转向系统的结构与工作原理3四轮转向控制系统（4WS）车的转向特性4四轮转向控制系统转向角比例控制及横摆角速度比例控制系统的组成第六章 电控动力转向与四轮转向系统第一节 概述一、对转向系统的要求二、动力转向系统的分类 机械转向系统按转向的能源不同 动力转向系统 传统动力转向系统：设计缺陷按控制方式不同 电子控制转向系统：EPS三、传统动力转向系统的结构与工作原理1. 传统液压动力转向系统传统液压动力转向系统的组成，如图7-1所示。转向液压泵转向动力缸转向控制阀2.传统液压动力转向系统结构形式分开式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者分开布置半分开式是将转向动力缸和转向控制阀组合制成整体整体式将转向控制阀、转向动力缸和机械转向器三者组合成一个整体整体式和半分开式按照转向控制阀的形式不同可分为：滑阀式瓣阀式转阀式3.整体式液压动力转向系统的结构和工作原理整体滑阀式液压动力转向系统液压动力转向系统的组成如图7-3所示。汽车直线行驶时的工作状态，如图7-3所示。汽车直线行驶时转向盘处于中间位置不动。转向蜗杆轴在反作用弹簧的作用下,转向位置相对于外壳是固定不动的,转向控制阀的滑阀柱塞相对于阀体处于中间位置。由转向液压泵输给转向控制阀的高压油液直接流回到储油箱中,转向动力缸左、右油室中的油压相等,因此动力转向机构处于不工作状态。整体滑阀式转向控制阀的结构如图7-4所示。汽车右转弯时的工作状态如图7-5所示。在这个转向过程中,前轮偏转的角度和速度是与转向盘转动的角度和速度成正比例变化的。并且能够正确地偏转到所需要的位置。汽车左转弯时的工作状态：汽车向左转弯时,转向盘向左转动,转向控制阀进行类似向右转向的动作,只是各动作方向相反。转向“路感”的产生：整体滑阀式液压动力转向系统也会产生转向“路感”。 整体瓣阀式液压动力转向系统结构整体瓣阀式液压动力转向系统的结构如图7-6所示。整体瓣阀式液压动力转向系统主要由壳体、机械转向器、动力缸活塞(与齿条做成一体)、扭力杆、第一和第二瓣阀等组成。汽车直线行驶时的工作状态如图7-7所示。汽车右转弯时的工作状态如图7-9所示。 汽车左转弯时的工作状态： 整体转阀式液压动力转向系统整体转阀式液压动力转向系统结构如图7-10所示。转阀式转向控制阀的结构与工作原理汽车行驶时转阀式转向控制阀的工作状态：第二节 液压式电控动力转向系统 流量控制式 根据控制方式不同分为 反力控制式 阀灵敏度控制式一、流量控制式EPS根据车速传感器信号调解动力转向装置供应的压力油液，改变油液的输入输出流量，以控制转向力。1.丰田凌志轿车电控动力转向系统2. 日产蓝鸟轿车电控动力转向系统结构特点：在转向液压泵与转向机体之间设有旁通流量控制阀。二、反力控制式根据车速大小控制反力室油压，从而改变输入输出增益幅度以控制转向力。1. 系统组成与工作原理系统组成与工作原理如图7-24所示。 转向控制阀具有油压反力室 分流阀分流控制阀和电磁阀的油液 电磁阀将油压反力室一侧的油压流回储油箱组成 转向动力缸 转向液压泵 储油箱 车速传感器 电控单元根据车速控制电磁阀开口面积2反力控制式动力转向系统实例丰田马克型电控动力转向系统的结构如图7-25所示。三、阀灵敏度控制式EPS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。第三节 电动式电控动力转向系统电动式电控动力转向系统直接依靠电动机提供辅助转矩的电动主力式转向系统。一、电动式电控动力转向系统的结构与工作原理基本原理：操纵转向盘时扭矩传感器根据输入力的大小产生相应电压信号，由此检测出操纵力大小，同时根据车速传感器产生的脉冲信号又可测出车速，再控制电动机电流，形成适当转向助力。1扭矩传感器测量转向盘与转向器之间的相对转矩作为电动助力的依据之一。 2电动机、离合器、减速机直流电动机正反转控制电路如图7-36所示。电磁离合器工作原理如图7-37所示。减速机构组成如图7-38所示。二、电动式电控动力转向系统的控制控制电路框图如图7-39所示。2故障诊断与安全保护第四节 四轮转向控制系统（4WS）一、4WS的转向特性1. 4WS低速时的转向特性4WS低速时的转向特性如图7-40所示。24WS中高速时的转向特性4WS中高速时的转向特性如图7-41所示。二、转向角比例控制使转向方向的偏离足够小1系统组成转向枢轴4WS