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1、电控液压助力转向系统电控液压助力转向系统由于汽车高速化后,地面对行路机构由于汽车高速化后,地面对行路机构和转向系统的冲击力明显增大。从而,和转向系统的冲击力明显增大。从而,对行驶的安全性、操纵性、稳定性提对行驶的安全性、操纵性、稳定性提出更高的要求。为此,电控动力转向出更高的要求。为此,电控动力转向系统,在各类汽车上普遍装用,已成系统,在各类汽车上普遍装用,已成为必备的装置。为必备的装置。一、优点和具体功能:一、优点和具体功能:1、减小转向时的操纵力、减小转向时的操纵力减轻司机减轻司机的疲劳程度,特别是装用超低压扁平的疲劳程度,特别是装用超低压扁平胎的乘用车胎的乘用车 更为必要。更为必要。2、
2、根据车速的高低和行驶条件的变、根据车速的高低和行驶条件的变化(静态或动态;好路或坏路),提化(静态或动态;好路或坏路),提供合适的转向助力,提高汽车行驶的供合适的转向助力,提高汽车行驶的安全性、操纵性、稳定性。安全性、操纵性、稳定性。3、具体功能如下:、具体功能如下:(1)原地转向或低车速行驶转向时)原地转向或低车速行驶转向时操纵轻便,路感良好。操纵轻便,路感良好。 (2)中、高速行驶转向时)中、高速行驶转向时根据根据车速的高低,适当助力;车速愈高,车速的高低,适当助力;车速愈高,助力愈小,使司机有一定的轻、重手助力愈小,使司机有一定的轻、重手感,无转向发飘的感觉。感,无转向发飘的感觉。 (3
3、)如遇大的单边冲击或爆胎时)如遇大的单边冲击或爆胎时小的冲击可利用动力缸油液阻尼衰减。小的冲击可利用动力缸油液阻尼衰减。大的单边冲击或爆胎时,转向轮会猛大的单边冲击或爆胎时,转向轮会猛然向一边偏转,它可使动力缸产生反然向一边偏转,它可使动力缸产生反向助力,阻止车轮偏转,保持原行驶向助力,阻止车轮偏转,保持原行驶方向,提高行驶的被动安全性方向,提高行驶的被动安全性。动力转向都具有动力转向都具有“正向传动、正向导通正向传动、正向导通助力;反向传动、反向导通助力助力;反向传动、反向导通助力”的特的特点,这是动力转向的一大优点,为此,点,这是动力转向的一大优点,为此,成为高速车辆的必备系统。成为高速车
4、辆的必备系统。(4)失效安全保护)失效安全保护转向助力系统失转向助力系统失效后,仍能维持手动机械转向。但方向效后,仍能维持手动机械转向。但方向盘所需的操纵力变大,维持安全行驶。盘所需的操纵力变大,维持安全行驶。 二、分类:二、分类: 1、电控液压助力转向系统、电控液压助力转向系统在传统的动力转在传统的动力转向系统上,加装电控系统,从而改善了使用向系统上,加装电控系统,从而改善了使用性能。它是目前常见性能。它是目前常见 的转向助力系统,在大、的转向助力系统,在大、中、小型乘用车上广泛使用。该系统主要故中、小型乘用车上广泛使用。该系统主要故障是油封和密封圈漏油问题。障是油封和密封圈漏油问题。2、电
5、控电动助力转向系统、电控电动助力转向系统EPS电脑电脑ECU根据车速信号、扭传感器转矩和方向信号,根据车速信号、扭传感器转矩和方向信号,调节电动机的转向助力扭矩,替代了液压助调节电动机的转向助力扭矩,替代了液压助力系统。无复杂的液压助力系统及其所对应力系统。无复杂的液压助力系统及其所对应的所有故障,并使系统总重减轻了的所有故障,并使系统总重减轻了25%,降,降低了油耗和维修费用,在各类乘用车上日渐低了油耗和维修费用,在各类乘用车上日渐广泛使用广泛使用。应该说明,根据车种的需要,轻型车多应该说明,根据车种的需要,轻型车多采用动力缸、分配阀、转向器为一体的采用动力缸、分配阀、转向器为一体的“整体式
6、整体式”结构;重型车多采用结构;重型车多采用“分置分置式式”结构,其工作原理类同。结构,其工作原理类同。 三、液压常流式动力转向的工作原理:三、液压常流式动力转向的工作原理: 电控动力转向系统的基础,是转阀液电控动力转向系统的基础,是转阀液压常流式工作原理,只是增加了电控系压常流式工作原理,只是增加了电控系统,对车速的高低有感知能力,随机反统,对车速的高低有感知能力,随机反馈调节转向助力油压,产生良好的手感,馈调节转向助力油压,产生良好的手感,无转向发飘的感觉。无转向发飘的感觉。油泵利用曲轴的皮带盘驱动,多采用叶片式或油泵利用曲轴的皮带盘驱动,多采用叶片式或齿轮式油泵,都装有量孔及流量控制阀和
7、安全齿轮式油泵,都装有量孔及流量控制阀和安全阀(限压阀),控制油泵的输出流量的多少和阀(限压阀),控制油泵的输出流量的多少和油压的高低。即利用节流原理,保持油压不变,油压的高低。即利用节流原理,保持油压不变,但其流量随转速变化,转速高流量少(助力小)但其流量随转速变化,转速高流量少(助力小),转速低流量大(助力大)在此只重温液压常,转速低流量大(助力大)在此只重温液压常流式工作原理,其他内容从略。流式工作原理,其他内容从略。1、不转向时不转向时油泵输出的油液,通油泵输出的油液,通过分配阀直接流回油罐,是过分配阀直接流回油罐,是“低压循低压循环常流环常流”状态(),油泵无负荷运状态(),油泵无负
8、荷运转,发动机功率损失小。转,发动机功率损失小。2、转向时、转向时油液通过分配阀的转换油道,油液通过分配阀的转换油道,流入动力缸的右侧流入动力缸的右侧R或左侧或左侧L,进行油液,进行油液换位。由于油液不可压缩,堆积产生压换位。由于油液不可压缩,堆积产生压力,助力油压多为力,助力油压多为67Mpa,重型车的,重型车的助力油压可达助力油压可达1416Mpa,压力差推动,压力差推动活塞而转向助力活塞而转向助力。实际上液压转向助力,是力的争斗和平实际上液压转向助力,是力的争斗和平衡过程。其关系式为:衡过程。其关系式为: P=R/F P助力油压;助力油压; R转向阻力;转向阻力; F活塞的工作面积。活塞
9、的工作面积。P总是和总是和R成正比;与成正比;与F成反比;成反比;R不是不是定值(与路面有关),并与车速成反比。定值(与路面有关),并与车速成反比。 PR不断助力转向;不断助力转向; P=R维持助力转向;维持助力转向; PM助助扭杆不断变扭杆不断变形,转阀不断转动,开一路、闭一路,形,转阀不断转动,开一路、闭一路,阀体跟踪随动转向助力。阀体跟踪随动转向助力。 B、维持助力维持助力M阻阻=M助助扭杆停扭杆停止变形,但不回位,阀体随动减小了止变形,但不回位,阀体随动减小了通油间隙,维持一定的油压和一定的通油间隙,维持一定的油压和一定的车轮转角。车轮转角。 C、停止助力停止助力M阻阻M助助扭杆回位或
10、因前轮悬空,扭杆不扭杆回位或因前轮悬空,扭杆不变形,即不助力。变形,即不助力。五、分配阀的工作过程:五、分配阀的工作过程:分配阀由转阀和阀体组成,其工作原理,如下:分配阀由转阀和阀体组成,其工作原理,如下:1、直行、直行转阀在中间常开位置,与阀体凸沿存在转阀在中间常开位置,与阀体凸沿存在着对称的流动间隙,各油孔都和进、回油道相通,着对称的流动间隙,各油孔都和进、回油道相通,动力缸的动力缸的L、R腔也相通,整个转向助力系统处于腔也相通,整个转向助力系统处于低压常流循环状态。低压常流循环状态。2、右转弯时、右转弯时转阀顺时针转动,上端转阀顺时针转动,上端销销1拨动扭杆和齿轮转动,克服了间隙拨动扭杆
11、和齿轮转动,克服了间隙,下端销,下端销2拨动阀体转动。拨动阀体转动。由于存在着转向阻力的关系,要拨动齿由于存在着转向阻力的关系,要拨动齿条,需有足够的转向力矩。阻力矩使扭条,需有足够的转向力矩。阻力矩使扭杆变形,因有间隙杆变形,因有间隙的存在,造成阀体的存在,造成阀体转动角度,永远小于转阀的转动角度。转动角度,永远小于转阀的转动角度。这样,就使阀体和转阀之间产生了角这样,就使阀体和转阀之间产生了角位置错移,角位移量等于扭杆的变形位置错移,角位移量等于扭杆的变形量。从而使阀体和转阀的纵向槽错开,量。从而使阀体和转阀的纵向槽错开,造成一侧的通油间隙减小或封闭(通造成一侧的通油间隙减小或封闭(通L腔
12、的下槽);另一侧的通油间隙为腔的下槽);另一侧的通油间隙为加大状态(通加大状态(通R腔的上槽)。腔的上槽)。 这样,就使流入阀体的压力油流向间这样,就使流入阀体的压力油流向间隙增大的隙增大的R腔一边,并通过转阀的纵腔一边,并通过转阀的纵槽和通油孔槽和通油孔R,流过壳体上的油道进,流过壳体上的油道进入动力缸的入动力缸的R腔,推动活塞助力。腔,推动活塞助力。同时,另一组的纵向槽也错开(同时,另一组的纵向槽也错开(L腔)腔),使阀体上的下油槽与,使阀体上的下油槽与L腔相通的一腔相通的一侧油道间隙增大,使侧油道间隙增大,使L腔的油经阀体腔的油经阀体下油环槽油孔,进入阀体与转阀的另下油环槽油孔,进入阀体
13、与转阀的另一纵向槽,再经转阀的油孔流入转阀一纵向槽,再经转阀的油孔流入转阀内腔,流回油罐。动力缸内的油压差内腔,流回油罐。动力缸内的油压差即为转向助力能源。即为转向助力能源。 3、当方向盘仃止在某一转角不变时、当方向盘仃止在某一转角不变时转转阀和扭杆就停止转动和变形,但不回位,阀和扭杆就停止转动和变形,但不回位,因角位移量等于扭杆的变形量(助力计因角位移量等于扭杆的变形量(助力计量值),阀体相对转阀跟踪助力,转过量值),阀体相对转阀跟踪助力,转过一定角度就减小了通油间隙。此时,一定角度就减小了通油间隙。此时,M助助力力=M阻力阻力,相互平衡,维持一定的助力,相互平衡,维持一定的助力油压差和一定
14、的车轮转角。油压差和一定的车轮转角。4、当方向盘回正时、当方向盘回正时方向盘回位,方向盘回位,转阀回转阀回位,位,扭杆回位,流动间隙恢复对称状态,扭杆回位,流动间隙恢复对称状态,助力系统恢复低压常流循环状态,前轮在助力系统恢复低压常流循环状态,前轮在其回正力矩的作用下回位。但由于其回正力矩的作用下回位。但由于L腔和腔和R腔油液的转换,前轮回正慢于机械式。腔油液的转换,前轮回正慢于机械式。这不是故障,而是特性,有防止这不是故障,而是特性,有防止“打手打手”的好处。的好处。 5、当遇到巨大的单边冲击或爆胎时、当遇到巨大的单边冲击或爆胎时转转向轮会猛然向一方偏转,反向力使阀体产向轮会猛然向一方偏转,
15、反向力使阀体产生角位移,使阀体和转阀产生反向角位移,生角位移,使阀体和转阀产生反向角位移,反向接通动力缸,阻止车轮偏转,使汽车反向接通动力缸,阻止车轮偏转,使汽车仍能保持原行驶方向。因动力转向系统具仍能保持原行驶方向。因动力转向系统具有有“正向传动、正向导通助力;反向传动、正向传动、正向导通助力;反向传动、反向导通助力反向导通助力”的特点,从而提高了汽车的特点,从而提高了汽车行驶的安全性。行驶的安全性。6、左转弯时、左转弯时转阀和阀体反时针转阀和阀体反时针转动,角位移错开的方向相反,转动,角位移错开的方向相反,改变油路,改变油路,L腔充油,腔充油,R腔排油,腔排油,产生压力差而助力(从略)。产
16、生压力差而助力(从略)。六、电控液压动力转向的控制原理:六、电控液压动力转向的控制原理:其电控系统有:动力转向电脑其电控系统有:动力转向电脑ECU、车速传感器车速传感器VSS、电磁阀、分流阀、电磁阀、分流阀、反应室等组成。反应室等组成。其作用是:判定车辆是否是停止状态、低其作用是:判定车辆是否是停止状态、低速行驶状态、高速行驶状态。速行驶状态、高速行驶状态。ECU用车速用车速传感器传感器VSS传来的输入信号,按工况的需传来的输入信号,按工况的需求调节电磁阀电流的大小,改变反应室内求调节电磁阀电流的大小,改变反应室内的油压,产生良好的手感(路感),提高的油压,产生良好的手感(路感),提高行驶的操
17、纵性和稳定性。行驶的操纵性和稳定性。 1、分流阀、分流阀它的作用是:将油泵送来的它的作用是:将油泵送来的油液分配到转阀、电磁阀、反应室中。油液分配到转阀、电磁阀、反应室中。 (1)不转向时)不转向时油泵和转阀中的油泵和转阀中的油压小,分配阀中的空心柱塞在其弹簧的油压小,分配阀中的空心柱塞在其弹簧的作用下,处于最高位置,下端阀口开启度作用下,处于最高位置,下端阀口开启度最大,整个系统为低压油常流循环状态。最大,整个系统为低压油常流循环状态。(2)转向时)转向时转阀中的油压增大,电磁阀转阀中的油压增大,电磁阀和反应室的油压也增大,作用在锥形承压面和反应室的油压也增大,作用在锥形承压面上的油压,产生
18、向下的推力,空心柱塞向下上的油压,产生向下的推力,空心柱塞向下移动,减小或关闭到反应室和电磁阀的阀口。移动,减小或关闭到反应室和电磁阀的阀口。此时,电磁阀和反应室的油压的高低,由电此时,电磁阀和反应室的油压的高低,由电脑脑ECU控制电磁阀来调节。控制电磁阀来调节。 2、电磁阀、电磁阀它的作用是:电脑它的作用是:电脑ECU根据车根据车速信号速信号VSS,使电磁阀开启,用,使电磁阀开启,用01A的电的电流值,调节反应室内的油压,产生不同的流值,调节反应室内的油压,产生不同的“手感手感”。(1)不转向时)不转向时电磁阀不通电,空心柱塞电磁阀不通电,空心柱塞在弹簧的作用下,处于最高位置,大阀口关在弹簧
19、的作用下,处于最高位置,大阀口关闭,只小孔通油,来自分流阀和反应室的油,闭,只小孔通油,来自分流阀和反应室的油,从小孔泄走量很少,维持一定油压。从小孔泄走量很少,维持一定油压。(2)原地转向或低车速转向时)原地转向或低车速转向时ECU输输出大电流给电磁阀,磁吸力吸动空心柱出大电流给电磁阀,磁吸力吸动空心柱塞下移,使大阀口开大,油液大量泄流塞下移,使大阀口开大,油液大量泄流回油罐,反应室内油压降低,使司机产回油罐,反应室内油压降低,使司机产生生“轻手感轻手感”。 (3)中、高速转向时)中、高速转向时电磁阀的电电磁阀的电流减小,大阀口也减小或直至关闭,流减小,大阀口也减小或直至关闭,油液泄流回油罐
20、的量减少,使转阀流油液泄流回油罐的量减少,使转阀流入分流阀和反应室的油压升高,司机入分流阀和反应室的油压升高,司机产生产生“沉手感沉手感”。 3、量孔、量孔串连在转阀和反应室的管道上,串连在转阀和反应室的管道上,它的作用是:当分流阀的空心柱塞下移到它的作用是:当分流阀的空心柱塞下移到关闭位置时关闭位置时;电磁阀的空心柱塞也处于关电磁阀的空心柱塞也处于关闭位置时,两阀失去了调节能力,转阀的闭位置时,两阀失去了调节能力,转阀的高油压经量孔流入反应室,进行补助调节。高油压经量孔流入反应室,进行补助调节。 4、反应室、反应室它的作用是:将液压反它的作用是:将液压反应力传给方向盘,产生轻、重不同的应力传
21、给方向盘,产生轻、重不同的手感,提醒司机注意。四个液压反应手感,提醒司机注意。四个液压反应活塞装于齿轮轴套中,对称的顶靠在活塞装于齿轮轴套中,对称的顶靠在分配阀下端的凸沿上,接收凸沿的推分配阀下端的凸沿上,接收凸沿的推力,利用油压来定位。力,利用油压来定位。(1)直行时)直行时四个反应活塞的背面,四个反应活塞的背面,作用着相同的油压,且油压很小,作用着相同的油压,且油压很小,为低压常流循环状态。为低压常流循环状态。 (2)转向时)转向时分配阀和凸沿转动,推分配阀和凸沿转动,推动相关的左、右两个活塞移动,手感的动相关的左、右两个活塞移动,手感的大小决定于车速的高低和反应室内的油大小决定于车速的高
22、低和反应室内的油压。车速低时反应室内油压低,手感就压。车速低时反应室内油压低,手感就觉轻便;车速高时反应室内油压高,手觉轻便;车速高时反应室内油压高,手感就沉重,不存在发飘感觉。感就沉重,不存在发飘感觉。 总之总之,液压助力系统的故障是:漏油;,液压助力系统的故障是:漏油;漏油点是:四个油封和阀体上的四个密漏油点是:四个油封和阀体上的四个密封圈,要求方向机打到底的时间不要超封圈,要求方向机打到底的时间不要超过过15s。电控系统的常见故障有两个:。电控系统的常见故障有两个:一是,怠速时原地转向或低车速转向时一是,怠速时原地转向或低车速转向时手感沉重;二是,中、高速行驶转向时手感沉重;二是,中、高速行驶转向时手感发飘。故障的集中点应是:动力转手感发飘。故障的集中点应是:动力转向向ECU、电磁阀、车速传感器、分流阀、电磁阀、车速传感器、分流阀等元件,可通过检取故障代码和电测量等元件,可通过检取故障代码和电测量并结合机理分析来排除。并结合机理分析来排除。 End!