模块六电子控制动力转向系统(精品).ppt

模块六 电子控制动力转向系统汽车底盘电控技术汽车底盘电控技术模块六模块六 电子控制动力转向系统电子控制动力转向系统课题一课题一 电子控制动力转向系统的组成与工作电子控制动力转向系统的组成与工作原理原理课题二课题二 电子控制动力转向系统的检查电子控制动力转向系统的检查模块六 电子控制动力转向系统汽车底盘电控技术汽车底盘电控技术课题一课题一 电子控制动力转向系统的组成与工作电子控制动力转向系统的组成与工作原理原理传统的动力转向系统所设定的固定放大倍率具有以下缺点：传统的动力转向系统所设定的固定放大倍率具有以下缺点：如果所设计的固定放大倍率的动力转向系统是为了减小汽如果所设计的固定放大倍率的动力转向系统是为了减小汽车在停车或低速行驶状态下转动转向盘的力，则当汽车以车在停车或低速行驶状态下转动转向盘的力，则当汽车以高速行驶时，这一固定放大倍率的动力转向系统会使转动高速行驶时，这一固定放大倍率的动力转向系统会使转动转向盘的力显得太小，不利于对高速行驶的汽车进行方向转向盘的力显得太小，不利于对高速行驶的汽车进行方向控制；反之，如果所设计的固定放大倍率的动力转向系统控制；反之，如果所设计的固定放大倍率的动力转向系统是为了增加汽车在高速行驶时的转向力，则当汽车停驶或是为了增加汽车在高速行驶时的转向力，则当汽车停驶或低速行驶时，转动转向盘就会显得非常吃力。低速行驶时，转动转向盘就会显得非常吃力。电子控制动力转向系统在低速行驶时可使转向轻便、灵活；电子控制动力转向系统在低速行驶时可使转向轻便、灵活；当汽车在中高速区域转向时，又能保证提供最优的动力放当汽车在中高速区域转向时，又能保证提供最优的动力放大倍率和稳定的转向手感，从而提高了高速行驶的操纵稳大倍率和稳定的转向手感，从而提高了高速行驶的操纵稳定性。定性。模块六 电子控制动力转向系统汽车底盘电控技术汽车底盘电控技术一、动力转向系的组成和工作原理一、动力转向系的组成和工作原理1动力转向系的组成动力转向系的组成如图如图6-1所示，动力转向系主要由转向油泵、转向动力缸、转向控所示，动力转向系主要由转向油泵、转向动力缸、转向控制阀和机械转向器等组成制阀和机械转向器等组成 图6-1 动力转向系1-油罐；2-溢流阀；3-油泵；4-量孔；5-单向阀；6-安全阀；7-滑阀；8-反作用柱塞；9-分配阀体；10-回位弹簧；11-转向螺杆；12-转向螺母；13-纵拉杆；14-转向摇臂；15-动力缸模块六 电子控制动力转向系统汽车底盘电控技术汽车底盘电控技术2动力转向系的工作原理动力转向系的工作原理（1）汽车直线行驶时）汽车直线行驶时（2）汽车转弯时）汽车转弯时如图如图6-1（b）所示，当汽车右转弯时，左旋转向螺杆按顺时）所示，当汽车右转弯时，左旋转向螺杆按顺时针方向转动，转向螺杆针方向转动，转向螺杆11和滑阀克服间隙和滑阀克服间隙h向右作轴向移向右作轴向移动。动。当汽车左转弯时，滑阀左移，动力缸活塞向左移动，最终向当汽车左转弯时，滑阀左移，动力缸活塞向左移动，最终向左带动转向车轮，如图左带动转向车轮，如图6-1（c）模块六 电子控制动力转向系统汽车底盘电控技术汽车底盘电控技术电子控制动力转向系统根据转向动力源不同可分为电子控制动力转向系统根据转向动力源不同可分为液压式电液压式电子控制动力转向系统子控制动力转向系统(Electro Hydraulic Power Steering，简称为简称为EHPS)和和电动式电子控制动力转向系统电动式电子控制动力转向系统(Electrical Power Steering，简称，简称EPS)。液压式电子控制动力转向系统液压式电子控制动力转向系统EHPS是在传统的液压动力转是在传统的液压动力转向系统的基础上增设了控制液体流量的电磁阀、车速传感向系统的基础上增设了控制液体流量的电磁阀、车速传感器和电子控制单元等形成的。器和电子控制单元等形成的。电动式电子控制动力转向系统电动式电子控制动力转向系统EPS是在传统的机械式转向系是在传统的机械式转向系统的基础上，利用直流电动机作为动力源，电子控制单元统的基础上，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，加在汽车的转向器构上，使之得到一个与工况相适矩后，加在汽车的转向器构上，使之得到一个与工况相适应的转向作用力。应的转向作用力。3电子控制动力转向系统的分类电子控制动力转向系统的分类模块六 电子控制动力转向系统汽车底盘电控技术汽车底盘电控技术二、电子控制液压式动力转向系统二、电子控制液压式动力转向系统 1电子控制液压式动力转向系统的组成电子控制液压式动力转向系统的组成图图6-2所示为丰田凌志轿车电子控制液压式动力转向系统。所示为丰田凌志轿车电子控制液压式动力转向系统。该系统主要由车速传感器、电控单元、电磁阀、动力转向该系统主要由车速传感器、电控单元、电磁阀、动力转向控制阀和动力转向油泵等组成。控制阀和动力转向油泵等组成。图6-2 丰田凌志轿车电子控制液压式动力转向系统模块六 电子控制动力转向系统汽车底盘电控技术汽车底盘电控技术图6-3 电磁阀的结构电磁阀（图电磁阀（图6-3所示）所示）是电子控制系统的是电子控制系统的执行元件，由电控执行元件，由电控单元控制其工作状单元控制其工作状态。态。模块六 电子控制动力转向系统汽车底盘电控技术汽车底盘电控技术2电子控制液压式动力转向系统的工作原理电子控制液压式动力转向系统的工作原理图图6-4所示为丰田凌志轿车电子控制液压式动力转向系统的所示为丰田凌志轿车电子控制液压式动力转向系统的原理电路。原理电路。图6-4 丰田凌志轿车电子控制液压式动力转向系统原理电路模块六 电子控制动力转向系统汽车底盘电控技术汽车底盘电控技术三、电子控制电动式动力转向系统三、电子控制电动式动力转向系统 电子控制电动式动力转向系统是以电动机作为动力转向的电子控制电动式动力转向系统是以电动机作为动力转向的动力源，由电控单元根据扭矩传感器和车速传感器输出的动力源，由电控单元根据扭矩传感器和车速传感器输出的信号进行动力转向控制。信号进行动力转向控制。（一）电子控制电动式动力转向系统的组成（一）电子控制电动式动力转向系统的组成主要由车速传感器、扭矩传感器、电控单元、电磁离合器和主要由车速传感器、扭矩传感器、电控单元、电磁离合器和电动机等组成，如图电动机等组成，如图6-6所示。所示。图6-6 电子控制电动式动力转向系统1-车速传感器（速度表）；2-转向传感器；3-减速机；4-电动机与离合器；5-发电机；6-转向齿轮；7-发动机转速；8-蓄电池；9-P/S控制组件模块六 电子控制动力转向系统汽车底盘电控技术汽车底盘电控技术1扭矩传感器扭矩传感器扭矩传感器的作用是检测转向盘的转动方向以及转向盘与转扭矩传感器的作用是检测转向盘的转动方向以及转向盘与转向器之间的相对扭矩向器之间的相对扭矩（1）电磁感应式扭矩传感器）电磁感应式扭矩传感器图6-7 电磁感应式扭矩传感器及输出信号模块六 电子控制动力转向系统汽车底盘电控技术汽车底盘电控技术（2）滑动可变电阻式扭矩传感器）滑动可变电阻式扭矩传感器图6-8 滑动可变电阻式扭矩传感器模块六 电子控制动力转向系统汽车底盘电控技术汽车底盘电控技术图6-9 全范围控制型动力转向系滑动可变电阻式扭矩传感器（1、10-控制臂；2-电位计；3、11-滑块；4-环座；5、13-钢球；6-输出轴；7-扭杆；8-输入轴；9-转向传感器；12-钢球槽；14-心轴旋转方向；15-控制臂旋转方向；16-滑块滑动方向模块六 电子控制动力转向系统汽车底盘电控技术汽车底盘电控技术2电磁离合器和电动机电磁离合器和电动机图6-10 电磁离合器的位置1-转向传感器；2-控制臂；3-传感器轴；4-扭杆；5-滑块；6-球槽；7-连接环；8-钢球；9-蜗轮；10-蜗杆；11-电磁离合器；12-电动机模块六 电子控制动力转向系统汽车底盘电控技术汽车底盘电控技术图6-11 电磁离合器的工作原理图6-12 电动机控制电路3电控单元电控单元模块六 电子控制动力转向系统汽车底盘电控技术汽车底盘电控技术（二）电子控制电动式动力转向系统的工作原理（二）电子控制电动式动力转向系统的工作原理 当驾驶员转动转向盘时，装在转向轴上的扭矩传感器当驾驶员转动转向盘时，装在转向轴上的扭矩传感器检测出转向轴上的转矩，电控单元根据该转矩信号与车速检测出转向轴上的转矩，电控单元根据该转矩信号与车速传感器输出的车速信号计算出转向助力的大小和方向，并传感器输出的车速信号计算出转向助力的大小和方向，并据此选定电动机的电流和转向。然后电控单元向执行器据此选定电动机的电流和转向。然后电控单元向执行器（电动机和电磁离合器）输出控制指令，控制电磁离合器（电动机和电磁离合器）输出控制指令，控制电磁离合器通电接合、电动机通电转动，电动机输出的转矩经减速机通电接合、电动机通电转动，电动机输出的转矩经减速机构减速增扭后，施加在转向机构上，实现与汽车车速相匹构减速增扭后，施加在转向机构上，实现与汽车车速相匹配的转向助力。配的转向助力。模块六 电子控制动力转向系统汽车底盘电控技术汽车底盘电控技术（三）铃木车系电子控制电动式动力转向系统（三）铃木车系电子控制电动式动力转向系统铃木车系电子控制电动式动力转向系统按车速控制范围可分铃木车系电子控制电动式动力转向系统按车速控制范围可分为两种：低中速控制型（为两种：低中速控制型（045km/h）和全范围控制型）和全范围控制型（080km/h）。）。1低中速控制型（低中速控制型（045km/h）EPS低中速控制型（低中速控制型（045km/h）EPS的主要控制内容有：的主要控制内容有：（1）速度控制）速度控制（2）电动机电流控制）电动机电流控制（3）临界控制）临界控制模块六 电子控制动力转向系统汽车底盘电控技术汽车底盘电控技术2全范围控制型（全范围控制型（080km/h）EPS全范围控制型（全范围控制型（080km/h）EPS的控制过程如图的控制过程如图6-14 全范围控制型（全范围控制型（080km/h）EPS的主要控制内容有：的主要控制内容有：（1）电动机电流控制）电动机电流控制（2）临界控制）临界控制模块六 电子控制动力转向系统汽车底盘电控技术汽车底盘电控技术课题二课题二 电子控制动力转向系统的检查电子控制动力转向系统的检查以丰田凌志轿车电子控制液压式动力转向系统为例说明检查以丰田凌志轿车电子控制液压式动力转向系统为例说明检查方法。方法。1.初步检查初步检查2.检查电磁阀检查电磁阀（1）检查电磁阀线圈电阻）检查电磁阀线圈电阻（2）检查电磁阀针阀的位移量）检查电磁阀针阀的位移量