汽车电控动力转向与四轮转向系统培训ppt课件.ppt

课题六 电控动力转向与四轮转向系统 6.1 电控动力转向系统 6.2 电子控制四轮转向控制系统(4WS) 6.1 电控动力转向系统 6.1.1电控液力式动力转向系统 电控液力式动力转向系统是通过控制电磁阀使系统中的油压随车速的变化而改变，在大转角或低转速时转向轻便，在中高速时能获得具有一定手感的转向力。图6-1中示出了装有转向助力装置和没装转向助力装置的转向系统转向特性的差别。 1.系统的组成 为了说明电控液力式动力转向的整体构造和工作原理，图6-2示出了转向齿轮箱与液压回路的结构简图。图中没有标出ECU的详细部分，仅使用了作为ECU输入的车轮转速信号。 6.1 电控动力转向系统 (1)车4向齿轮箱 在转向齿轮箱中有一个扭杆，其上端用销钉与控制阀轴连接在一起，下端也用销钉与驱动小齿轮轴连接在一起，小齿轮轴的上端又用销钉与回转阀相连接，驾驶室中的转向盘则通过转向轴与控制阀轴相连。因此，转向盘的转向力就通过扭杆以及控制阀轴传到驱动小齿轮轴。 当扭杆产生扭转变形时，控制阀和回转阀就会分别产生相对转动，引起各个接目的连通状态的变化，实现对动力缸中油液量的控制和完成对动力缸左、右油室油路的切换。 6.1 电控动力转向系统 当高压油作用于油压反力室时，油室中的柱塞就会被紧紧地压向控制阀轴。此时即使扭杆有扭转变形产生，也会由于柱塞压力的作用限制了控制阀与回车令阀的相对转动。 (2)分流阀 分流阀的作用是将油泵中输出的油液分流后输往回转阀一侧和电磁阀一侧。当车速或者转向角变化时，回转阀一侧与电磁阀一侧的油压会随着变化，在这种情况下，分流阀也要保证供给一定流量的油液给电磁阀。 (3)电磁阀 图6-3示出了电磁阀的结构与特性。电磁阀的节流面积可通过改变电磁线圈中通电电流的开/关占空比来进行调节。 6.1 电控动力转向系统 当线圈通过大电流时，电磁阀中的滑阀被吸引向上，阀的节流面积增大，流回蓄油器的油量就增加。一般车速低时，线圈中的电流较大，节流面积扩大，管路中的油液流回蓄油器。随着车速增高，线圈中的电流减小，油液的回流量也就随之减少。 2.控制原理 电控器(ECU)根据从轮速传感器传来的输入信号，判断汽车处于停止状态还是处于低速行驶或高速行驶工况，从而对电磁阀线圈的电流进行线性控制，从而达到控制动力转向的目的。一般动力转向的控制形态有以下3种。 6.1 电控动力转向系统 (1)以极低速行驶时的控制 此时，流经电磁线圈的电流较大，经分流阀分流后的油液通过电磁阀返回到了蓄油器，因此，作用在柱塞上的油压(油压反力室的压力)较小。这样，柱塞作用在控制阀轴上的压力(反力)也就小，在转向盘的转向力作用下，扭就能产生较大的扭转变形。控制阀就会随扭杆的扭转与驱动小齿轮固定在一起的回转阀转过一个角度，使两阀的接口相互连通，动力缸的右室(左室)就受到油泵油压的作用，驱动动力缸内的活塞向左(右)移动，产生一较大的辅助力，增大了转向力。 6.1 电控动力转向系统 (2)高速直行时的控制 直行时，转向角较小，扭杆产生的变形也很小，回转阀与控制阀相互连通的接口开度也减小，使回转阀一侧的油压上升。由于分流阀的作用，此时电磁阀一侧的油量会增加。另外，伴随着车速的提高，电磁阀线圈内的电流会减小，电磁阀节流开度也会缩小，使作用在油压反力室的反力油压增加，柱塞作用到控制阀轴上的压力也随之增大。因此，增加了转向操纵力，使驾驶员的手感增强，从而可获得良好的转向路感。 6.1 电控动力转向系统 (3)中高速转向时的控制 从存在油压反力的中高速的直行状态开始转向时，扭杆的扭转角会进一步减小，回转阀与控制阀相连接的阀口开度也减小，使回转阀一侧的油压进一步升高。伴随着回转阀油压的进一步升高，通过固定节流孔的油液也供给到油压反力室。通过分流阀向油压反力室供给的一定量的油液和通过固定节流孔的油液相加，就进一步加强了柱塞的压紧力，使得此时的转向力相应于转向角成线性增加，从而可获得在高速行驶时的稳定转向操纵感。 6.1 电控动力转向系统 3.控制机构 目前在汽车上采用的电控液力式动力转向系统的控制机构可分为流量控制式、反力控制式和阀灵敏度可变控制式(见表6-1)。其中每一种控制方式都具有一般动力转向装置的功能。 (1)流量控制式 这是一种通过车速传感器调节动力转向装置供应的压力油液，改变油液的输入、出流量，以控制转向力的方法。优点是，在原来动力转向功能上再增加压力油液流量控制功能即可，可以降低价格，简化结构。 6.1 电控动力转向系统 缺点是，当流向动力转向机构的压力油液降低到极限值时，将改变转向控制部分的刚度，使其下降到接近转向刚性。这样，在低供给油量区域内，对于快速转向会产生压力油量不足，降低了响应性。 流量控制式动力转向装置的基本结构见图6-4。图中表示出的是曾在日本蓝鸟牌轿车上使用的装置。其特点