液压助力转向系统地设计2

1、电控液压助力转向系统的设计研究【摘要:本论文主要阐述了现代工程车辆技术追求高效节能、高舒适性和高 安全性等目标。前一项目标与环境保护密切相关，是当代全球性热门话题,后两项 目标是车辆朝着高性能化方向开展必须研究和解决的重要课题。转向系统的高性 能化是指其能够根据车辆的运行状况和驾驶员的要某某行多目标控制，以获得良好的转向轻便性、较好的路感和较快的响应性。汽车转向系统是影响汽车操纵稳定性、行驶安全性和驾驶舒适性的关键局部。在追求高效节能、高舒适性和高安 全性的今天，电控液压助力转向系统作为一种新的汽车动力转向系统 ，以其节能、 环保、更佳的操纵特性和转向路感，成为动力转向技术研究的焦点。本文通过

2、对电液动力转向系统的组成结构进展了分析，解释了其工作原理。在分析了全液压转 向系统的工作原理和液压转向器的结构后，建立了液压转向器的流体动力模型、数 学模型。接着利用所建的数学模型对电控液压助力转向系统组成各元件进展特性 分析，了解了影响系统性能的一些参数。并通过系统仿真，分析其性能是否满足实 际工作中的要求。 为了实现系统的转向性能，进展了系统的软硬件设计。最后根 据电液动力转向系统结构原理图，搭建了相应的试验装置，同时通过检测系统，完 成了性能的检测。本文的研究为电液动力转向系统的设计和性能改善提供了一定 的依据。通过系统元件的参数对于系统性能的影响分析有助于我们设计系统时选 择更合理的参

3、数；通过仿真分析了所建系统模型的性能，参加了 PID控制算法调节， 明确所设计的系统能够满足实际转向的要求。关键词：液压转向；助力器；压力；流量；功率Abstract: This thesis mainly elaborated the modern engineering vehicles pursuit of high efficie ncyand en ergy sav ing, high tech no logy fort and highsecurity objectives etc. Former a target and environmental protection, is

4、closely related to the con temporary global hot topic, after two objectives are vehicles performa nce-based direct ion toward a high developme nt must study and solve importa nt issue. Steeri ng system of high performa nee is to show its can according to the operation status of vehicles and drivers

5、for the control of multi-objective to obtain good steering portability, better lk feeli ng and quicker resp onse sex. Automotive steeri ng system is to in flue nee the vehicle steeri ng stability, driv ing safety and driv ing fort key part. In the pursuit of high efficie ncy and en ergy sav ing, hig

6、h fort and high security today, electr oni callycon trolledhydraulic steeri ngsystem as a new car power steeri ng system, with its en ergy-sav ing,wordenvironmentai protection,better handling characteristics and steering Ikfeeli ng, bee the focus of power steeri ng tech no logy research. This articl

7、e through to electrohydraulic power steeri ng system positi on structure are an alyzed, expla ins its work ing prin ciple. On the an alysis of the hydraulic steeri ng system of hydraulic steeri ng the work ing prin ciple and the structure of the established hydraulic steeri ng gear, the hydrod yn am

8、ic model, the mathematical model. Then use the model of electronically con trolled hydraulic steeri ng system positi on for each eleme nt an alysis, un dersta nd the characteristics of some parameters affect system performa nee. And through the system simulati on, an alyzes its performa nee meets th

9、e requirements of the actual work. In order to realize the system to performa nee, the system hardware and software desig n. Fin ally, accord ing to the electrohydraulic power steering system structure diagram, built the corresp onding test device, and at the same time through testi ng system, plete

10、d the performa nee test ing. This research for electrohydraulic power steering system design and performanee improvement provides certain basis. Through the system ponents for the parameters of the system performa nee impact an alysis helps us to the desig n of the system more reas on able parameter

11、s selecti on; Through the simulatio n an alysis of the performa nee of the system model is built, joined the PID eontrol algorithm adjustment, showed that the desig ned system can meet the practical steeri ng requireme nts.Key words: Hydraulic steering; Booster; Pressure; Flow; power电控液压助力转向系统的设计研究1

12、1引言4液压助力转向系统简介4机械转向系统42液压动力转向系统的介绍6动力转向系6液压动力转向7液压助力转向系统的工作原理8液压回路设计工作原理103硬件选取12扭矩传感器12电液比例阀134电子转向控制单元144.1电子控制单元的组成与原理144.1.1 ECU14分流阀164.1.3 电磁阀164.2控制单元的功用 164.3转向系统常见故障分析175电控液压助力转向系统的工作原理186电控液压助力转向系统的特点20完毕语21谢辞22文献231引言助力转向系统，也就是动力转向，目前已成为绝大多数轿车的一项标准配置, 顾名思义，助力转向就是协助驾驶员做汽车方向调整，为驾驶员减轻打方向盘强 度

13、的装置。可是很多车友在面对诸如机械式液压助力转向、电子式液压助力转向 与电动助力转向等多种助力转向系统时难免有些迷惑，搞不清楚其间区别。从本 期汽车学堂起，我们将简单介绍目前常见的几种助力转向系统，希望对您购车、 用车有所帮助。首先来看传统的液压助力转向系统。据了解，液压助力转向系统到现在已经有半个世纪的开展历史，可以说技术 已经非常成熟，所以被广泛应用。据某某某专业汽修厂负责人介绍，液压助力转 向系统由液压和机械等两局部组成，它是以液压油做动力传递介质，通过液压泵 产生动力来推动机械转向器，从而实现转向的。传统机械液压动力转向系统的液压泵由汽车发动机驱动。为保证汽车原地转 向或者低速转向时的

14、轻便性，液压泵的排量是以发动机怠速时的流量来确定的。 汽车发动之后，无论是否转向，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比拟大的助力，所以便在一定程度上浪费了发 动机动力资源。现在还有些汽车冠以电动助力转向， 其实不是真正意义上的纯电动助力转向, 它还需要液压系统，只不过由电动机供油，这就是电子液压助力转向系统。电子 液压转向助力系统克制了传统的液压转向助力系统的缺点。它所采用的液压泵不 再靠发动机皮带直接驱动，而是采用一个电动泵，它所有的工作的状态都是由电 子控制单元根据车辆的行驶速度、转向角度等信号计算出的最理想状态。简单地 说，在低速大转向时，电子控制

15、单元驱动电子液压泵以高速运转输出较大功率， 使驾驶员打方向省力；汽车在高速行驶时，液压控制单元驱动电子液压泵以较低 的速度运转，在不至于影响高速打转向的需要的同时，节省一局部发动机功率。统机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源，其中所有传力件都是机械的。机 械转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大局部组成。1 一转向盘；2 一转向轴；3 一转向万向节；4 一转向传动轴；5 一转向器;6-转向摇臂；7 一转向直拉杆；8 一转向节臂；9 一左转向节；10、12 一梯形臂；11 一转向横拉杆；13 一右转向节图1-1机械转向系示意图图1-1所示为机械转向系的组成和布置示意图。当汽车转向时，驾驶

16、员对转向盘1施加一个转向力矩。该力矩通过转向轴2、转向万向节3和转向传动轴4输入转向器5。经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向摇臂6,再经过转向直拉杆7传给固定于左转向节9上的转向节臂8,使左转向节和它所支承的左转 向轮偏转。为使右转向节13与其支承的右转向轮随之偏转相应角度，还设置 7转 向梯形。转向梯形由固定在左、右转向节上的梯形臂10、12和两端与梯形臂作球铰链连接的转向横拉杆n组成。从转向盘到转向传动轴这一系列部件和零件，均属于转向操纵机构。由转向 摇臂至转向梯形这一系列部件和零件（不含转向节），均属于转向传动机构。目前，许多国内外生产的新车型在转向操纵机构中采用了万向传动装置（

17、转向万向节和转向传动轴）。这有助于转向盘和转向器等部件和组件的通用化和系列 化。只要适当改变转向万向传动装置的几何参数，便可满足各种变型车的总布置 要求。即使在转向盘与转向器同轴线的情况下，其间也可采用万向传动装置，以 补偿由于部件在车上的安装误差和安装基体（驾驶室、车架）的变形所造成的二者 轴线实际上的不重合。转向盘在驾驶室安放的位置与各国交通法规规定车辆靠道路左侧还是右侧通 行有关。包括我国在内的大多数国家规定车辆右侧通行，相应地应将转向盘安置 在驾驶室左侧。这样，驾驶员的左方视野较广阔，有利于两车安全交会。相反， 在一些规定车辆靠左侧通行的国家和地区使用的汽车上，转向盘如此应安置在驾 驶

18、室右侧。2液压动力转向系统的介绍汽车转向一直存在着“轻与“灵的矛盾。尽管，人们采用了变速比转向 器等手段，但始终不能从根本上解决这一矛盾。在 20世纪50年代初出现了液压动 力转向技术，比拟好地缓解了“轻与“灵的矛盾，符合人们对转向轻便性更 高的要求，在保证其他性能的条件下，能大大降低转向盘上的手力，特别是原地 转向时转向盘上的手力。动力转向系是兼用驾驶员体力和发动机动力为转向能源的转向系。在正常情 况下，汽车转向所需的能量，只有一小局部由驾驶员提供，而大局部是由发动机 通过动力转向装置提供的。但在动力转向装置失效时，一般还应当能由驾驶员独 立承当汽车转向任务。因此，动力转向系是在机械转向系的

19、根底上加设一套动力 转向装置而形成的。对最大总质量在12t以上的大型汽车而言，一旦动力转向装置失效，驾驶员 通过机械传动系加于转向节的力远不足以使转向轮偏转而实现转向。故这种汽车 的动力转向装置应当特别可靠。图2-1动力转向系示意图图1-2为一种液压动力转向系的组成和液压动力转向装置的管路布置示意图 其中属于动力转向装置的部件是：转向油罐、转向油泵、转向控制阀和转向动力 缸。当驾驶员逆时针转动转向盘（左转向）时，转向摇臂带动转向直拉杆前移。直 拉杆的拉力作用于转向节臂，并依次传到梯形臂和转向横拉杆，使之右移。与此 同时，转向直拉杆还带动转向控制阀中的滑阀，使转向动力缸的右腔接通液面压 力为零的

20、转向油罐。转向油泵的高压油进入转向动力缸的左腔，于是转向动力缸 的活塞上受到向右的液压作用力便经推杆施加在转向横拉杆上，也使之右移。这 样，驾驶员施于转向盘上很小的转向力矩，便可克制地面作用于转向轮上的转向 阻力矩。液压动力转向首先是在大型车辆上得到开展的，随着当时汽车装载质量和整 备质量的增加，在转向过程中所需克制的前轮转向阻力矩也随之增加，从而要求 加大作用在转向盘上的转向力，使驾驶员感到“转向沉重。当前轴负荷增加到 某一数值后，靠人力转动转向轮就很吃力。为使驾驶员操纵轻便和提高车辆的机 动性，最有效的方法就是在汽车转向系中加装转向助力装置，借助于汽车发动机 的动力驱动油泵、空气压缩机和发

21、电机等，以液力、气力或电力增大驾驶员操纵 前轮转向的力矩。使驾驶员可以轻便灵活地操纵汽车转向，减轻了劳动强度，提 高了行驶安全性。液压动力转向系统除了传统的机械转向器以外，尚需增加控制 阀、动力缸、油泵、油罐和管路等。轿车对动力转向的要求与重型车辆不完全一 样。比如大型车辆对动力转向系统噪声的要求较低，轿车如此对噪声要求很高， 轿车还要求装用的转向器系统结构要更简单、尺寸更小、本钱更低等。但是重型 车辆动力转向技术的开展无疑为轿车动力转向技术奠定了根底。开始阶段液压动力转向的控制阀采用滑阀式，即控制阀中的阀以轴向移动来 控制油路。滑阀式控制阀结构简单，生产工艺性好，操纵方便，宜于布置，使用 性

22、能较好。但是滑阀灵敏度不够高，后来逐渐被转阀代替。20世纪50年代末沙基诺发明了转阀式液压动力转向， 即控制阀中的阀芯以旋 转运动来控制油路。与滑阀相比，转阀的灵敏度高、密封件少、结构比拟先进。 虽然由于转阀利用扭杆弹簧来使阀回位，结构较复杂，特别是对扭杆的材质和热 处理工艺要求较高。但是其性能相对于滑阀有很大改良，达到令人满意的程度， 并且在齿轮齿条式转向器中布置转阀比拟容易，目前在轿车与大局部重型汽车上 的液压动力转向采用的均是转阀式控制阀。在大型汽车上装备液压动力转向系统有如下优点：减小驾驶员的疲劳强度。动力转向可以减小作用在转向盘上的力，提高转 向轻便性。(2) 提高转向灵敏度。可以比

23、拟自由地根据操纵稳定性要求选择转向器传动比， 不会受到转向力的制约。允许转向车轮承受更大的负荷，不会引起转向沉重问题。(3) 衰减道路冲击，提高行驶安全性。液压系统的阻尼作用可以衰减道路不平 度对转向盘的冲击；另一方面，当汽车高速行驶时，如果发生爆胎，将导致汽车 转向盘难以把握，应用动力转向可以使驾驶员较容易把握转向盘。同时液压动力转向系统也有不足：(1) 选定参数完成设计之后，助力特性就确定了，不能再进展调节与控制。因 此协调轻便性与路感的关系困难。低速转向力小时，高速行驶时转向力往往过轻、“路感差，甚至感觉汽车发“飘，从而影响操纵稳定性；而按高速性能要求 设计转向系统时，低速时转向力往往过

24、大。(2) 即使在不转向时，油泵也一直运转，增加了能量消耗。(3) 存在渗油与维护问题，提高了保修本钱，泄漏的液压油会对环境造成污染。(4) 低温工作性能较差。随着人们对汽车经济性、环保、安全性的日益重视以与大型汽车技术的开展， 人们开始对液压动力转向存在的不足进展改良，开发出一些新型液压动力转向技 术。这种技术上的改良主要围绕第(1)、(2)点不足。对第(1)点不足的主要改良措 施是将车速引入动力转向系统，得到车速感应型助力特性，开展了两种车速感应 型液压动力转向系统。一种是机械式，通过与调速器与变速器相连的泵来控制油 压阀，现在已经很少采用；另一种是电子控制式，通过传感器由EUC控制阀操作

25、,现在用得比拟多。对第(2)点不足，主要通过开发节能泵、提高系统的效率以与电 控液压动力转向系统来加以改良。液压助力转向系统主要由机械局部和液压助力装置两局部组成。机械局部由 转向传动副、转向摇臂、纵拉杆总成、横拉杆总成、转向节臂、转向主销、转向 节主销套、转向节压力轴承与转向节等组成。液压助力装置局部由液压助力器、 贮油箱、转向油泵与管路等组成。液压助力转向按液流形式分为常流式和常压式 两种，按分配阀的形式又可分为滑阀式和转阀两种。现以液压常流式转向为例介 绍液压助力转向系统的工作原理。如图1(a)所示，助力转向系统主要由油泵3、控制阀滑阀7和阀体9、螺 杆螺母式转向器(11、12)与助力缸

26、15等组成。滑阀7同转向螺杆11连为一体，两端设有两个止推轴承。由于滑阀 7的长度 比阀体9的宽度稍大，所以两个止推轴承端面与阀体端面之间有轴向间隙h,使滑阀连同转向螺杆一起能在阀体内做轴向移动。回位弹簧10有一定的预紧力，将两个反作用柱塞顶向阀体两端，滑阀两端的挡圈正好卡在两个反作用柱塞的外端， 使滑阀在不转向时一直处于阀体的中间位置。滑阀上有两道油槽C、B,阀体的相应配合面上有三道油槽 A D E。油泵3由发动机通过带或齿轮来驱动，压力油经 油管流向控制阀，再经控制阀流向动力缸 L、R腔。汽车直线行驶时，如图1(a)所示，滑阀7在回位弹簧10和反作用阀8的作用 下处于中间位置，动力缸15两

27、端均与回油孔道连通，油泵输出的油液通过进油道 量孔4进入阀体9的环槽A,然后分成两路：一路通过环槽 B和D,另一路流过环 槽C和E。由于滑阀7在中间位置，两路油液经回油孔道流回油箱，整个系统内油 路相通，油压处于低压状态。图2-2汽车液压助力转向系统工作原理1油箱2溢流阀3齿轮油泵4进油道量孔5单向阀6安全阀7滑阀8反 作用阀9阀体10回位弹簧.11转向螺杆12转向螺母13纵拉杆14转向垂臂15 助力缸汽车向右转弯时，转向螺杆11左旋螺纹顺时针方向转动，与转向轴制成 一体的滑阀7和转向螺杆克制回位弹簧10与反作用阀8一侧的油压的作用力而向 右移动。此时如图1(b)所示，环槽A与C, B与D分别

28、连通，而环槽C与E使进油 道与助力缸15的L腔相通，形成高压回路；B与D使回油道与R腔相通，形成低 压回路。在油压差的作用下，活塞向右移动，而转向螺母12向左移动。纵拉杆13也向右移动，带动转向轮向右偏转。由于系统压力很咼一般为6.9Mpa以上，汽车转向主要依靠推力。驾驶作用于转向盘的转向力根本上是打开滑阀所需的力， 一般为510N,最大不超过10N,因而转向操纵十分轻便。汽车左转弯时滑阀7左移，如图1(c)所示，油路改变流通方向，助力缸15 加力方向相反。在转向过程中，助力缸的油压随转向阻力而变化，二者相互平衡。汽车转向 时，助力只提供动力，而转向过程仍由驾驶员通过转向盘进展控制。该回路住要

29、应用电液比例换向阀，储能灌。当电液比例阀处于中间位时，液压 缸不工作，油泵产生的液压力储存到储存罐中。当1YA接通时，电液比例换向阀处于右位，并根据电磁铁的吸力大小调节阀芯的移动距离而控制油量与压力大小， 此时储蓄罐中的液压力通过电液比例换向阀进入液压缸右腔，推动活塞运动。当 2YA接通时，情况于此相反。1油箱2液压泵3单向阀4蓄能器5电液比例换向阀6液压缸图2-3液压系统设计工作原理3硬件选取EPS空制系统的传感器信号包括转向盘转矩信号、汽车车速信号、汽车轴重信 号、电机电流信号，前三者用于确定助力电机的助力转矩大小和方向，后者用于 电机的闭环控制。这些信号用来作为 EPS的输入信号，共同决

30、定助力信号的输出。 因此，传感器信息融合是EPS系统中的关键技术之一。EPS中扭矩传感器主要有：电阻式转向传感器、非接触式电感扭矩传感器和其 他类型传感器，也有通过在转向轴位置加一扭杆，通过测量扭杆的变形得到扭矩 的大小和方向。电阻式转向传感器实际上是个滑动可变电阻器，当操作方向盘时， 其电阻的变化最终经电路处理以电流的形式将转矩信号送至ECUT。文种传感器价格低，但体积大，易于磨损，在早期 EPS中应用较多。随着非接触式扭矩传感器 本钱的降低，越来越多的厂商转而采用这种精度高、体积小且寿命长的新型传感 器。图3所示为KOY（公司研制的非接触式EPS扭矩传感器原理图，该装置由安装 在输入轴上的

31、探测环1和探测环2,安装在输出轴上的另一个探测环1,探测线圈 和补偿线圈组成。当方向盘转动时，扭杆受转动力矩作用发生扭转，由于线圈生 扭转，由于线圈固定不动，探测线圈与探测环之间的位置发生变化导致线圈磁阻 改变，并最终反映扭矩的变化。图3 非接触式扭矩传感器电液比例阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进展反响。 由于电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气与计算机控制的各种 电液系统、控制精度高、安装使用灵活以与抗污染能力强等多方面优点，因 此应用领域日

32、益拓宽。近年研发生产的插装式比例阀和比例多路阀充分考虑 到工程机械的使用特点，具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它的 出现对移动式液压机械整体技术水平的提升具有重要意义。特别是在电控先 导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好的应用前景图3-2电液比例阀实物图4电子转向控制单元4.1电子控制单元的组成与原理组成：动力转向电脑ECU车速传感器VSS电磁阀，分流阀，反响室等组成。 原理：在汽车直线行驶时，转向盘不动，电动液压泵以很低的速度运转，大 局部工作油经过转向阀流回储液罐，少局部经过液控阀然后流回储液罐；当驾驶 员开始转动方向盘时，ECU根据检测到的转角与角速度，车速，发动机转

33、速以与电 动机转速的反响信号等，判断汽车的行驶状态，转向状态，决定应提前提供的助 力大小，同时向驱动单元发出控制指令，使电动机产生相应的转速以驱动油泵， 进而输出相应流量和压力的高压油。高压油经转向控制阀进入齿条上的动力缸， 推动活塞产生适当的助力，以协助操作员进展转向操作，从而获得理想的转向效 果。4.1.1 ECU控单元、汽车电控单元或集成电路控制单元、多路控制装置等等。汽车制造 公司不同叫法也不同。它是由集成电路组成的用于实现对数据的分析处理发送等 一系列功能的控制装置。目前在汽车上广泛应用，并且集成度越来越高。电控单元主要由硬件和软件两大局部组成。硬件局部主要包括系统电路、电 源电路、

34、输入采集接口电路、输出驱动电路等 1.系统电路：系统电路以所选定的 单片机为核心，主要有存储区扩展电路、时钟电路、复位电路、通信电路等。2.输入接口电路：输入接口主要将从传感器中采集到的转速、油门踏板位置、冷却 水温度等各种发动机信号进展放大、整形、电压转换、滤波处理等，保证实时准 确地为CPU提供发动机的各种参数，以便 CPL进展监控。3.驱动电路：驱动电路 主要是将CPU艮据发动机状态和操作人员的要求计算得到的控制信号放大驱动， 实现对油量控制机构和定时控制机构的控制。图4-1电子控制单元工作原理ECU的主要功能1. 承受控制信息，主要指承受操作人员的各种控制指令如油门指令。2.系统参数的

35、采集处理功能，应用单片机丰富的接口资源采集发动机的工况和状态参数，之后加以转换处理。3.在控制软件的管理下，完成各种控制功能，根据采集 的系统参数进展工况判断，实现喷油量控制和喷油定时控制。4.输出驱动功能，根据系统处理后所得的控制信息，进展信号输出放大，驱动油量控制机构和定时 控制机构。5.具备系统自诊断功能，如果检测到故障，如此启用后备功能。6.与监控系统进展实时通讯的功能。ECU的作用判断车辆是否是停止状态，低速行驶状态，高速行驶状态。ECU®过车速传感 器VSS专来的输入信号，按工作状态的需求调节电磁阀电流的大小，改变反响室 油压，产生良好的手感路感，提高行驶的操纵性和稳定性

36、ECU的工作环境车用ECU所处的环境十分恶劣复杂，除了湿度、温度、振动、冲击、灰尘、 泥砂、水、油污、波动电压等环境因素外，电磁环境更是个不可无视的问题。为 了能使ECU适应汽车内恶劣电磁环境，在设计汽车电子产品时考虑ECU所处的环境以与对ECU进展检测和评估就显得十分重要。分流阀分流阀作用一将油泵送来的油液分配到转阀，电磁阀和反响室中。油泵和转阀中的油压小，整个系统为低压油常流循环状态。转阀油压升高，电磁阀和反响室油压也随之升高，此时，电磁阀和反响室 中油压的上下，由Ecce制电磁阀来调节。4.1.3 电磁阀电磁阀的作用一电脑ECU根据车速信号VSS来使电磁阀开启，用01A的电 流值，调节反

37、响室内的油压，产生不同的“手感"。1. 不转时，电磁阀不通电，系统维持一定低压。2. 原地转向或低车速转向时，ECU俞出大电流给电磁阀，磁吸力吸动空心柱塞 下移，使阀口开大，油液大量泄流回油罐，使油压降低，使司机产生“轻手感。3. 中高速转向时，电磁阀电流减小，阀口也逐渐减小至闭合，油液泄流回油罐 的量减小，使转阀流入分流阀的油压升高，司机产生“重手感，不存在“发飘 感觉。反响室的作用-将液压反响力传给方向盘，产生轻，重不同的手感，提醒司机4.2控制单元的功用转向控制单元转向控制单元具有接收和处理各个传感器信号、输出执行信号 以与监控系统工作状态等多种功能。 转向控制单元接收来自发动

38、机控制单元的车速信号或发动机转速信号，以与 来自转向角速度传感器的角速度信号，并计算出理想的控制电流输出给电动机，以 控制助力力矩的大小和方向。 当系统存在故障时，转向控制单元会存储故障码并点亮仪表板上的 EHPA警 告灯或EPAS警告灯。当监测到系统内电动机等部件出现严重故障时，转向控制单元 会切断助力转向系统，此时机械转向系统仍然正常。 为了保护电动机等部件，转向控制单元在适当的时候会起动临界状态控制程 序。例如当转向机转动至极限位置时，由于此时助力转向系统的电动机不能转动， 所以通过电动机的电流就会达到最大值，为了防止持续大电流导致电动机和控制单 元损坏，所以当较大电流连续通过 30 s

39、后，转向控制单元就会控制电流逐渐减小。 当这种状态消失后，转向控制单元就会根据需要控制电流逐渐增大，直到达到正常 工作电流值。电子控制助力转向系统具有调校灵活的特点，通过修改转向控制单元 内存储的软件，可以很容易地按照行驶需要设定或修改转向助力的特性，因此在低 速和高速行驶时都能有良好的助力效果。 由于采用了转向控制单元，在系统出现故障时可以使用故障诊断仪辅助故障 的检修。4.3转向系统常见故障分析液压助力系统的故障是：漏油。漏油点是：四个油封和阀体上的四个密封圈， 要求方向机打到底的时间不超过 15s。电控系统的常见故障有2个：一，怠速时原地转向或低速转向时手感沉重； 二，中，高速行驶转向时

40、手感发飘。故障的集中点是：动力转向ECU电磁阀，车速传感器VSS,分流阀等元件， 可通过检取故障代码和电测量并结合机理分析来排除。5电控液压助力转向系统的工作原理2 3 498图流量兰制式电控液力转向系统的成及工作原理示意图1-转向液压泵2旁通流量控舘悯 3®阀4胡距传 感器l转向器s-mura 车逋传感器沪电子控肯惮 元A选择开关控制原理为:在转向液压泵1与转向器5之间设有旁流通道，由旁通流量控制阀控制流量的 大小，间接控制流向动力转向器的压力油流量，也即控制转向助力的大小。电子控制单元接收扭距传感器和车速传感器输入扭矩和车速等信号，通过分析 计算，控制分流电磁阀通电电流的大小，进而控制旁通阀的旁通流量，最终控制转 向助力的大小。其控制程序决定了操纵特性，当低速和原地转向时，电磁阀断电，关闭旁通流 量控制阀，液压助力最大，保证了低速时转向轻便；中高速时，电子控制单元给电 磁阀通电，并根据车速大小控制通电电流大小。车速不是很高时，通电电流小，由 转向液压泵输出的液压油比旁路流回的流量小，液压助力效果降低的程度小；车速 高时，电磁阀通电电流大，电磁阀开启程度大，由转向液压泵输出的液压油比旁路 流回的流量大，液压助力效果降低的程度大，驾驶员在转向盘处获得的路感就强， 防止了高速“发飘现象的发生，但这时转向操纵力也需适当加大。当控制系统出 现故障时，旁通阀完全关闭，转向系统