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1、電控液壓助力轉向系統(tǒng),,由于汽車高速化后,地面對行路機構和轉向系統(tǒng)的沖擊力明顯增大。從而,對行駛的安全性、操縱性、穩(wěn)定性提出更高的要求。為此,電控動力轉向系統(tǒng),在各類汽車上普遍裝用,已成為必備的裝置。一、優(yōu)點和具體功能:1、減小轉向時的操縱力減輕司機的疲勞程度,特別是裝用超低壓扁平胎的乘用車 更為必要。,,2、根據(jù)車速的高低和行駛條件的變化(靜態(tài)或動態(tài);好路或壞路),提供合適的轉向助力,提高汽車行駛的安全性、操縱性、穩(wěn)定性。3、具體功能如下:(1)原地轉向或低車速行駛轉向時操縱輕便,路感良好。 (2)中、高速行駛轉向時根據(jù)車速的高低,適當助力;車速愈高,助力愈小,使司機有一定的輕、重手感,無轉
2、向發(fā)飄的感覺。,,(3)如遇大的單邊沖擊或爆胎時小的沖擊可利用動力缸油液阻尼衰減。大的單邊沖擊或爆胎時,轉向輪會猛然向一邊偏轉,它可使動力缸產(chǎn)生反向助力,阻止車輪偏轉,保持原行駛方向,提高行駛的被動安全性。,,動力轉向都具有“正向傳動、正向導通助力;反向傳動、反向導通助力”的特點,這是動力轉向的一大優(yōu)點,為此,成為高速車輛的必備系統(tǒng)。(4)失效安全保護轉向助力系統(tǒng)失效后,仍能維持手動機械轉向。但方向盤所需的操縱力變大,維持安全行駛。,,二、分類: 1、電控液壓助力轉向系統(tǒng)在傳統(tǒng)的動力轉向系統(tǒng)上,加裝電控系統(tǒng),從而改善了使用性能。它是目前常見 的轉向助力系統(tǒng),在大、中、小型乘用車上廣泛使用。該系
3、統(tǒng)主要故障是油封和密封圈漏油問題。,,2、電控電動助力轉向系統(tǒng)EPS電腦ECU根據(jù)車速信號、扭傳感器轉矩和方向信號,調節(jié)電動機的轉向助力扭矩,替代了液壓助力系統(tǒng)。無復雜的液壓助力系統(tǒng)及其所對應的所有故障,并使系統(tǒng)總重減輕了25%,降低了油耗和維修費用,在各類乘用車上日漸廣泛使用。,,應該說明,根據(jù)車種的需要,輕型車多采用動力缸、分配閥、轉向器為一體的“整體式”結構;重型車多采用“分置式”結構,其工作原理類同。,,三、液壓常流式動力轉向的工作原理: 電控動力轉向系統(tǒng)的基礎,是轉閥液壓常流式工作原理,只是增加了電控系統(tǒng),對車速的高低有感知能力,隨機反饋調節(jié)轉向助力油壓,產(chǎn)生良好的手感,無轉向發(fā)飄
4、的感覺。,油泵利用曲軸的皮帶盤驅動,多采用葉片式或齒輪式油泵,都裝有量孔及流量控制閥和安全閥(限壓閥),控制油泵的輸出流量的多少和油壓的高低。即利用節(jié)流原理,保持油壓不變,但其流量隨轉速變化,轉速高流量少(助力小),轉速低流量大(助力大)在此只重溫液壓常流式工作原理,其他內容從略。,,1、不轉向時油泵輸出的油液,通過分配閥直接流回油罐,是“低壓循環(huán)常流”狀態(tài)(0.10.4Mpa),油泵無負荷運轉,發(fā)動機功率損失小。,,,2、轉向時油液通過分配閥的轉換油道,流入動力缸的右側R或左側L,進行油液換位。由于油液不可壓縮,堆積產(chǎn)生壓力,助力油壓多為67Mpa,重型車的助力油壓可達1416Mpa,壓力差
5、推動活塞而轉向助力。,實際上液壓轉向助力,是力的爭斗和平衡過程。其關系式為: P=R/F P助力油壓; R轉向阻力; F活塞的工作面積。P總是和R成正比;與F成反比;R不是定值(與路面有關),并與車速成反比。 PR不斷助力轉向; P=R維持助力轉向; P
6、力桿,具有以下結構特點和傳動關系:,1、閥體園柱筒形,外園柱面上有上、中、下三道環(huán)形槽,并用密封圈隔離,其槽底有與內壁相通的油孔,四個進油孔和八個出(回)油孔,相間排列。其中四個油孔通下環(huán)形槽的L腔;有四個油孔通上環(huán)形槽R腔。以便使油液快速轉換助力。,,內園柱面上制有八條不貫通的縱向油槽,與轉閥的八個臺肩形成流動間隙,以便使油液進出,完成快速轉向助力控制。,,2、轉閥園柱筒形,外園與閥體精密配合,外園制有八條不貫通的縱向油槽,凸肩部有四個徑向通油孔,下端用凸沿和缺口與齒輪軸套連接傳力。,,3、空隙連動關系轉閥和扭桿與閥體間不是直接驅動,而是存在著一個間隙量,以便使轉閥和閥體間有不同的角位移量,
7、產(chǎn)生轉向助力油道。同時,還具有防止路面沖擊反傳到方向盤上的作用;一旦轉向助力系統(tǒng)失效或發(fā)動機熄火,仍能手動機械轉向。,,4、反饋控制原理 (1)轉向時,轉閥轉動,扭桿變形,齒輪軸套轉動,再克服間隙量,銷2使閥體再轉動。轉閥的轉動角度永遠大于閥體的轉動角度,兩者產(chǎn)生的角位移量,等于扭桿的變形量,它為“轉向助力計量值”。扭桿變形愈大,轉向助力愈大”。從而,產(chǎn)生“助力油道”和“漸進隨動作用”。,,實際上轉向助力是力的爭斗和平衡關系:即角位移使力值失衡而運動(助力),助力運動中又反過來消除角位移,達到力值新的平衡,扭桿變形是平衡的橋梁,這種現(xiàn)象叫“反饋控制”。因此說:“反饋在事物運動的因果關系之間架起
8、了一座橋梁”。,,(2)扭桿變形量的大小,決定于車輪的阻力和轉向力的大小,它傳到方向盤上產(chǎn)生一輕重不同的“手感”,手感就是路感,防止行駛中轉向助力時,司機出現(xiàn)“發(fā)飄”的感覺。,,(3)在齒輪與齒條間作用著兩個力矩即:車輪阻力(M阻)和轉向助力(M助),它控制著轉閥,產(chǎn)生角位移而反饋控制,實現(xiàn)“八個功能”: A、助力M阻M助扭桿不斷變形,轉閥不斷轉動,開一路、閉一路,閥體跟蹤隨動轉向助力。,,B、維持助力M阻=M助扭桿停止變形,但不回位,閥體隨動減小了通油間隙,維持一定的油壓和一定的車輪轉角。 C、停止助力M阻
9、和閥體組成,其工作原理,如下:1、直行轉閥在中間常開位置,與閥體凸沿存在著對稱的流動間隙,各油孔都和進、回油道相通,動力缸的L、R腔也相通,整個轉向助力系統(tǒng)處于低壓常流循環(huán)狀態(tài)。,,2、右轉彎時轉閥順時針轉動,上端銷1撥動扭桿和齒輪轉動,克服了間隙,下端銷2撥動閥體轉動。,,由于存在著轉向阻力的關系,要撥動齒條,需有足夠的轉向力矩。阻力矩使扭桿變形,因有間隙的存在,造成閥體轉動角度,永遠小于轉閥的轉動角度。,,這樣,就使閥體和轉閥之間產(chǎn)生了角位置錯移,角位移量等于扭桿的變形量。從而使閥體和轉閥的縱向槽錯開,造成一側的通油間隙減小或封閉(通L腔的下槽);另一側的通油間隙為加大狀態(tài)(通R腔的上槽)
10、。,,這樣,就使流入閥體的壓力油流向間隙增大的R腔一邊,并通過轉閥的縱槽和通油孔R,流過殼體上的油道進入動力缸的R腔,推動活塞助力。,,同時,另一組的縱向槽也錯開(L腔),使閥體上的下油槽與L腔相通的一側油道間隙增大,使L腔的油經(jīng)閥體下油環(huán)槽油孔,進入閥體與轉閥的另一縱向槽,再經(jīng)轉閥的油孔流入轉閥內腔,流回油罐。動力缸內的油壓差即為轉向助力能源。,,3、當方向盤仃止在某一轉角不變時轉閥和扭桿就停止轉動和變形,但不回位,因角位移量等于扭桿的變形量(助力計量值),閥體相對轉閥跟蹤助力,轉過一定角度就減小了通油間隙。此時,M助力=M阻力,相互平衡,維持一定的助力油壓差和一定的車輪轉角。,,4、當方向
11、盤回正時方向盤回位,轉閥回位,扭桿回位,流動間隙恢復對稱狀態(tài),助力系統(tǒng)恢復低壓常流循環(huán)狀態(tài),前輪在其回正力矩的作用下回位。但由于L腔和R腔油液的轉換,前輪回正慢于機械式。這不是故障,而是特性,有防止“打手”的好處。,,5、當遇到巨大的單邊沖擊或爆胎時轉向輪會猛然向一方偏轉,反向力使閥體產(chǎn)生角位移,使閥體和轉閥產(chǎn)生反向角位移,反向接通動力缸,阻止車輪偏轉,使汽車仍能保持原行駛方向。因動力轉向系統(tǒng)具有“正向傳動、正向導通助力;反向傳動、反向導通助力”的特點,從而提高了汽車行駛的安全性。,,6、左轉彎時轉閥和閥體反時針轉動,角位移錯開的方向相反,改變油路,L腔充油,R腔排油,產(chǎn)生壓力差而助力(從略)
12、。,,六、電控液壓動力轉向的控制原理:其電控系統(tǒng)有:動力轉向電腦ECU、車速傳感器VSS、電磁閥、分流閥、反應室等組成。,,其作用是:判定車輛是否是停止狀態(tài)、低速行駛狀態(tài)、高速行駛狀態(tài)。ECU用車速傳感器VSS傳來的輸入信號,按工況的需求調節(jié)電磁閥電流的大小,改變反應室內的油壓,產(chǎn)生良好的手感(路感),提高行駛的操縱性和穩(wěn)定性。,,1、分流閥它的作用是:將油泵送來的油液分配到轉閥、電磁閥、反應室中。 (1)不轉向時油泵和轉閥中的油壓小,分配閥中的空心柱塞在其彈簧的作用下,處于最高位置,下端閥口開啟度最大,整個系統(tǒng)為低壓油常流循環(huán)狀態(tài)。,,(2)轉向時轉閥中的油壓增大,電磁閥和反應室的油壓也
13、增大,作用在錐形承壓面上的油壓,產(chǎn)生向下的推力,空心柱塞向下移動,減小或關閉到反應室和電磁閥的閥口。此時,電磁閥和反應室的油壓的高低,由電腦ECU控制電磁閥來調節(jié)。,,2、電磁閥它的作用是:電腦ECU根據(jù)車速信號VSS,使電磁閥開啟,用01A的電流值,調節(jié)反應室內的油壓,產(chǎn)生不同的“手感”。(1)不轉向時電磁閥不通電,空心柱塞在彈簧的作用下,處于最高位置,大閥口關閉,只小孔通油,來自分流閥和反應室的油,從小孔泄走量很少,維持一定油壓。,,(2)原地轉向或低車速轉向時ECU輸出大電流給電磁閥,磁吸力吸動空心柱塞下移,使大閥口開大,油液大量泄流回油罐,反應室內油壓降低,使司機產(chǎn)生“輕手感”。,,(
14、3)中、高速轉向時電磁閥的電流減小,大閥口也減小或直至關閉,油液泄流回油罐的量減少,使轉閥流入分流閥和反應室的油壓升高,司機產(chǎn)生“沉手感”。,,3、量孔串連在轉閥和反應室的管道上,它的作用是:當分流閥的空心柱塞下移到關閉位置時;電磁閥的空心柱塞也處于關閉位置時,兩閥失去了調節(jié)能力,轉閥的高油壓經(jīng)量孔流入反應室,進行補助調節(jié)。,,4、反應室它的作用是:將液壓反應力傳給方向盤,產(chǎn)生輕、重不同的手感,提醒司機注意。四個液壓反應活塞裝于齒輪軸套中,對稱的頂靠在分配閥下端的凸沿上,接收凸沿的推力,利用油壓來定位。,,(1)直行時四個反應活塞的背面,作用著相同的油壓,且油壓很小,為低壓常流循環(huán)狀態(tài)。,,(2)轉向時分配閥和凸沿轉動,推動相關的左、右兩個活塞移動,手感的大小決定于車速的高低和反應室內的油壓。車速低時反應室內油壓低,手感就覺輕便;車速高時反應室內油壓高,手感就沉重,不存在發(fā)飄感覺。,,總之,液壓助力系統(tǒng)的故障是:漏油;漏油點是:四個油封和閥體上的四個密封圈,要求方向機打到底的時間不要超過15s。電控系統(tǒng)的常見故障有兩個:一是,怠速時原地轉向或低車速轉向時手感沉重;二是,中、高速行駛轉向時手感發(fā)飄。故障的集中點應是:動力轉向ECU、電磁閥、車速傳感器、分流閥等元件,可通過檢取故障代碼和電測量并結合機理分析來排除。 End!,,