第17章_电子控制动力转向系统.pptx

电子控制动力转向系统 ;本章主要内容;电子控制动力转向系统的作用; 电子控制动力转向系统(Electronic Control Power Steering，简称EPS或ECPS)是根据车速、转向情况等对转向助力实施控制，使动力转向系统在不同的行驶条件下都有最佳的放大倍率：在低速时有较大的放大倍率，可以减轻转向操纵力，使转向轻便、灵活；在高速时则适当减小放大倍率，以稳定转向手感，提高高速行驶的操纵稳定性。 发动机前置及前轮驱动式轿车其前轴负荷的增加使得转向轻便性也成为普遍关注的问题，由于电子控制???力转向系统不仅能很好地解决转向轻便与转向灵活的矛盾，还能提高行驶安全性和舒适性，因此，在轿车上使用电子控制动力转向系统已日渐增多。; ;电子控制动力转向系统的组成与分类;电子控制动力转向系统的组成与分类;电动式EPS利用直流电动机作为动力源，电子控制单元根据转向参数和车速等信号，控制电动机转矩的大小和转动方向。电动机的转矩由电磁离合器通过减速机构减速增矩后，加在汽车的转向机构上，使之得到一个与工况相适应的转向作用力。 电动式EPS按照其转向助力机构结构与位置的不同，又可分为转向轴助力式、转向器小齿轮助力式和齿条助力式三种形式。;液压式电子控制动力转向系统的原理;液压式电子控制动力转向系统的原理;液压式电子控制动力转向系统的原理;2．反作用力控制式EPS 反作用力控制式动力转向系统主要由转向控制阀、分流阀、电磁阀、转向动力缸、转向液压泵、储油箱、车速传感器及电子控制单元等组成，其工作原理如图17-2所示。 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油压反作用力室而构成。扭力杆的上端通过销子与转阀阀杆相连，下端与小齿轮轴用销子连接。小齿轮轴的上端部通过销子与控制阀阀体相连。转向时，转向盘上的转向力通过扭力杆传递给小齿轮轴。当转向力增大，扭力杆发生扭转变形时，控制阀体和转阀阀杆之间将发生相对转动，于是就改变了阀体和阀杆之间油道的通、断关系和工作油液的流动方向，从而实现转向助力作用。;液压式电子控制动力转向系统的原理; 分流阀的作用是将来自转向液压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。固定小孔的作用是把供给转向控制阀的一部分流量分配到油压反作用力室一侧。 电磁阀根据需要开启适当的开度，使油压反作用力室一侧的油液流回储油箱。工作时，EPS ECU根据车速的高低线性控制电磁阀的开口面积。; 当车辆停驶或速度较低时，ECU使电磁阀线圈的通电电流增大，电磁阀开口面积增大，经分流阀分流的油液通过电磁阀重新回流到储油箱中，使作用于柱塞的背压(油压反力室压力)降低。于是柱塞推动控制阀转阀阀杆的力(反作用力)较小，因此只需要较小的转向力就可使扭力杆扭转变形，使阀体与阀杆发生相对转动而实现转向助力作用。 当车辆在中高速区域转向时，ECU使电磁阀线圈的通电电流减小，电磁阀开口面积减小，所以油压反作用力室的油压升高，作用于柱塞的背压增大，于是柱塞推动转阀阀杆的力增大，此时需要较大的转向力才能使阀体与阀杆之间作相对转动而实现转向助力作用，使得在中高速时驾驶员可获得良好的转向手感和转向特性。 ;3．阀灵敏度控制式EPS 阀灵敏度控制式EPS是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)来控制油压的方法。这种转向系统结构简单、部件少、价格便宜，而且具有较大的选择转向力的自由度，可以获得自然的转向手感和良好的转向特性。 阀灵敏度控制式EPS一例如图17-3所示。;;;;;电动式电子控制动力转向系统的原理;电动式电子控制动力转向系统的原理;17.2.2 电动式电子控制动力转向系统的原理;17.2.2 电动式电子控制动力转向系统的原理; ① 转向轴助力式。转向助力机构安装在转向轴上(参见图17-5)，电动机的动力经离合器、电动机齿轮传给转向轴的齿轮，然后经万向节及中间轴传给转向器。;;③ 齿条助力式。如图17-7所示，转向助力机构安装在转向齿条处，电动机通过减速传动机构直接驱动转向齿条。与转向器小齿轮助力式相比，可以提供更大的转向力，适用于大型车。这种助力形式对原有的转向传动机构有较大改变。;17.2.3 电子控制动力转向系统部件结构;电子控制动力转向系统部件结构;EPS的另一种转向盘转向力矩传感器如图17-9所示。 它将负载力矩所引起的扭力杆扭转角位移转换为电位计电阻的变化，并通过滑环将信号输出。 ;2．直流电动机 直流电动机的原理与起动机电动机基本相同，通常采用永磁式电动机。电动机的输出转矩控制是通过控制其输入电流来实现，