汽车底盘电控技术_电子控制动力转向系统.ppt

第三章电子控制动力转向系统
电子控制动力转向系统概述
1
液压式电子控制动力转向系统
2
电动式电子控制动力转向系统
3
电子式四轮转向系统
4
电子控制动力转向系统的诊断与检修
5
电子控制动力转向系统概述

电子控制动力转向(Electronic Control Power Steering,简称EPS或ECPS)系统是根据车速、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。
转向系统一般由转向盘、转向机、转向传动杆和转向节等构成。
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。
A
解决转向轻便与转向灵活的矛盾。
B
提高行驶安全性和舒适性。
电子控制动力转向系统

EPS
机械转向机构
转向助力系统
电子控制系统

液压式
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,电子控制单元根据检测到的车速信号,控制电磁阀,使转向动力放大倍率实现连续可调,从而满足高、低速时的转向助力要求。
转向动力源
电动式
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。
液压式电子控制动力转向系统
根据其控制方式的不同,可分为流量控制式、反作用力控制式和阀灵敏度控制式三种形式。
流量控制式EPS系统
动力转向
液压泵
电磁阀
电磁阀
整体式动力
转向控制阀
EPS ECU
车速
传感器
车速
传感器
蓄电池
易熔线
点火开关
熔丝(ECU -IG)
电磁阀安装在通向转向动力缸活塞两侧油室的油道之间,当电磁阀的阀芯完全开启时,两油道就被电磁阀旁路。
EPS ECU根据车速传感器的信号,控制电磁阀阀芯的开启程度,从而通过控制转向动力缸活塞两侧油室的旁路液压油流量来改变转向助力。
当车速很低时,EPS ECU输出的脉冲控制信号占空比很小,通过电磁阀线圈的平均电流很小,电磁阀阀芯开启程度也很小,旁路液压油流量小,液压助力作用大,使转向盘操纵轻便。
当车速提高时,EPS ECU输出的脉冲控制信号占空比增大,使电磁阀线圈的平均电流增大,电磁阀阀芯的开启程度增大,旁路液压油流量增大,从而使液压助力作用减小,以提高操纵稳定性。
反作用力控制式EPS系统
转向液压泵
储油箱
分流阀
电磁阀
扭力杆
转向盘
销子
转阀阀杆
控制阀阀体
小齿轮轴
活塞
转向动力缸
齿条
小齿轮
柱塞
油压反作用力室
固定小孔
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。
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。
反作用力控制式EPS系统具有三种控制形态
停车与
低速状态
中高速直
线行驶状态
中高速
转向行驶