汽车底盘故障综合检修项目18_汽车四轮转向技术简介教材教学课件.pptVIP

*;18.2 4WS车辆的转向特性;*;18.3 4WS车辆的结构和控制原理;*;如图18-4a所示为转向枢轴的结构，转向枢轴位于后转向齿轮箱内，是一个大的轴承，其外圈与扇形齿轮成为一体，围绕枢轴可左右旋转；内圈与连杆突出的偏心轴相连，连杆通过4WS转换器的电动机以连杆旋转中心做正反旋转。偏心轴在转向枢轴机构内可上下回转约55°。 通过连接轴的输入使输入小齿轮向左或向右旋转时，带动扇形齿轮转动，再由转向枢轴通过偏心轴使连杆向左右方向移动，连杆带动后转向横拉杆和后转向节臂实现后轮的转向。如图18-4b所示为枢轴与偏心轴的运动，形成后轮的同相位和逆相位的转向原理图。 偏心轴的前端与枢轴左右旋转中心重合时，即使转向枢轴左右转动，连杆也完全不动，后轮就在中立状态；随着偏心轴前端位置与枢轴的旋转中心上下方向的偏离，枢轴左右转动时连杆的移动量就会变大，偏心轴与后轮转向之间的动态关系是：偏心轴前端位置在转向枢轴的上侧时为逆相位，而下侧时为同相位，如图18-4c所示。;*;2. 控制原理 如图18-5所示为该系统ECU控制流程图。通过转向角传感器、车速传感器等输入信号，进行以下控制： （1）转向角比例控制 车速主要由车速表的传感器提供（SP1），用ABS车速传感器中的前轮的一个传感器输入信号作为辅助信号（SP2）。转向角比传感器是检测后转向齿轮箱内的连杆的旋转角度，其工作原理与电位计式节气门位置传感器类似，根据与旋转角度的变化，传感器内的滑动电阻值发生变化，进而使得电路中的电压发生变化，将不同的电压信号输入到ECU即可得出对应的角度。 （2）前轮转向选择功能 前轮转向开关为ON且变速器为倒挡状态时，因车速较低，故将后轮的转向操纵量设定为零。对前轮转向车倒退转向操纵已习惯的人，若对4WS车倒退转向操纵有失调感时，可使用此开关。;*;2. 系统的工作原理 （1）机械式系统的工作原理 当前轮转向角处在与后轮转向无关的控制齿条自由行程范围（盲区）内时，阀芯与阀套筒之间的相对位置处于中立状态。因而，来自液压泵的工作油液被排出，且返回到副油箱。动力油缸的左、右室都成为中立的低油压，活塞杆在复位弹簧??作用下停止在中立位置。 当前轮转向角较大时，超出转向齿条自由行程范围，如果向左转向时，阀套筒向左方向移动，并与阀芯之间产生相对位移，图18-7中的阀套筒与阀芯在a部位接触密封，高压作用于动力油缸的右室，推动活塞杆向左移动，而后轮就向右转向。 当活塞杆向左移动时，因为转向电动机不工作，阀控制杆就以支点A为中心回转，并将阀芯从B点移到左方的B点（A、B、B点的位置如图18-8a所示），因此阀套筒与阀芯在a部位脱开接触形成节流作用，降低动力油缸右室的压力，结果是当活塞杆移动到规定位置时，节流压力与来自车轮的外力相平衡，后轮就不能进行更多的转向。 外力产生变化时，活塞杆将有微小的变化，但阀控制杆立即将变化反馈给阀芯并改变节流量。这个过程直到动力活塞的压力与外力相平衡为止，从而保持稳定。 ;*;（2） 电子式系统的工作原理 为了将转向电动机的旋转运动变为阀芯的直线运动，采用螺旋齿轮和曲柄组合机构。转向电动机的旋转通过蜗轮机构传递到从动齿轮，借助曲柄使阀控制杆移动，如图18-8a）所示。当从动齿轮逆时针旋转时，阀控制杆的上端支点A就以从动齿轮中心O点为回转中心移动到A点。转向电动机刚起动的瞬间，后转向轴还没有运动，所以阀控制杆就以C点为回转中心向左运动，杆中央的B点成为B点，使阀芯向左移动。缆绳不动时，阀套筒固定不动，阀芯与阀套筒产生相对位移，图18-8b）中阀的b部分被节流，高压油进入油缸左室。 当活塞杆向右移动时，如图18-8b）所示，阀控制杆以支点A为中心回转，使阀芯向右移动到B点为止。结果打开b部分，减少节流使压力下降。而后以与机械式转向操纵相同的方法保持平衡。;*;3. 系统的控制原理 （1）车体侧滑角的零控制。 车体侧滑角零控制是在转向初期的过渡过程中，4WS以特有的抑制转向时车体向转向内侧滞后的转向角比例现象，使转向时车体的方向与前进方向相一致，从而确保稳定转向的一种控制。根据式7-1所示的控制规则，它通过逆相位转向角比例控制与横摆角速度反馈控制的组合来实现，如图18-10所示。 θr= KS（v） θf+ KY（v） ωY 式18-1 式18-1中，θr是后轮转向角；θf是前轮转向角；ωY是横摆角速度；v是车速；KS是转向角比例系数；KY是横摆角速度比例系数。 在转向初期的瞬间，对后轮进行逆相控制使它产生自转并抑制公转，从而能防止车体朝转向外侧倾斜。与此同时，横摆角速度传感器能检测自转运动的增大状态并进行反馈控制，同时附加同相位成分以取得自转与公转运动的平衡。从转向开始至转向结束，一直进行使车体侧滑角成为零的控