模块五现代汽车转向技术

发布于:2021-06-19 03:43:18

现代汽车新技术概论 第五章 现代汽车转向技术 复*提问: 1、辛普森式行星齿轮机构和拉维奈尔赫式 行星齿轮机构的结构和工作原理 2、速比的计算方法。 导入新课: 在《汽车构造》课程中,我们介绍了汽车机械转向系统。随着科 学技术的不断发展,传统的机械转向系统已经不能满足实际的需 求,于是出现了各种新型的转向系统。电控动力转向系统,根 据动力源不同可分为液压式电控动力转向系统(液压式EPS) 和电动式电控动力转向系统(电动式EPS)。液压式EPS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。电动 式EPS是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,控制电动机扭矩的大小和方向。 第五章 现代汽车转向技术 【教学目标】 掌握液压式EPS、电动式EPS的结构及工作原理和控制 方法,四轮转向的工作原理和工作方法 【教学要求】 知识要点 能力要求 相关知识 液压式EPS 熟悉按不同分类方式得到的液压式 流量控制式、反力控制式 EPS的基本原理 和阀灵敏度控制式的基本 组成结构及工作原理 电动式EPS 四轮转向 熟悉电动式EPS的组成、原理与特 点 熟练掌握四轮转向原理和特点,重 点掌握四轮转向系统的组成和原理 熟练掌握电动式EPS的基 本原理,以及主要组成部 件的原理 分别理解和掌握转向角比 例控制、横摆角速度比例 控制和车速前馈控制的基 本组成及控制系统 上一页 下一页 第五章 现代汽车转向技术 5-1 液压式EPS 1、流量控制式EPS 2、反力控制式EPS 3、阀灵敏度控制式EPS 5-2 电动式EPS 5-3 四轮转向控制系统 5.3.1转向角比例控制四轮转向系统 5.3.2横摆角速度比例控制四轮转向系统 5.3.3车速前馈控制四轮转向系统 本章小结 上一页 下一页 5-1 液压式EPS 液压式EPS根据控制方式的不同,可分为流量控制式、 反力控制式和阀灵敏度控制式3种形式。 1.流量控制式EPS 流量控制式EPS是根据车速传感器信号,调节液压动力 转向装置中油液的输入、输出流量和压力,来控制液 压动力的大小的。一般是在液压动力转向系统上增加 流量控制电磁阀、车速传感器、电子控制单元和控制 开关等元件构成的,如图所示 流量控制式动力转向系统(凌志轿车) 1—动力转向油缸;2—电磁阀;3—动力转 向控制阀;4—ECU;5—车速传感器 上一页 下一页 返回 流量控制式EPS可分为分流电磁阀控制式和旁通流 量控制阀式。 1)分流电磁阀控制式 凌志轿车动力转向的基本原理如图 所示,发动机驱动液压泵产生的液 压油被送到控制阀。汽车直线行驶 时,控制阀处于中间位置,液压油 将流过控制阀进入泄流口并返回储 液罐中。此时,动力缸活塞两边的 压力相等,活塞不会向某一方移动; 而当汽车转向时,转向主轴转向任 (a) 汽车直线行驶时 何一方时,控制阀都会随之转动, 并关闭一个液压通道,使另一个液 压通道开得更大,液压油被送到活 塞一侧,在活塞两侧形成压力差, 把活塞推向压力小的一侧,起到转 向助力的作用。 (b) 汽车转弯时 凌志轿车电控动力转向系统在动力转向的基础上增加了分流电 磁阀、电子控制单元、车速传感器等部件 工作过程:汽车行驶时由车速传感器检测汽车速度,并转化为 电信号送给电子控制单元,电子控制单元通过车速信号的大小来发 出指令控制分流电磁阀电流的占空比,进而控制油道的开度大小, 调节控制转向动力缸助力的大小 控制的原则:车速较低时,所需的转向操纵力较小;车速较高 时,转向所需的操纵力适当增大 电子控制动力转向原 理图 电磁阀驱动信号 上一页 电子控制动力转向电路 下一页 返回 2)旁通流量控制阀式 日产蓝鸟轿车上曾使用的流量控制动力转向系统如 下图所示。其特点是在普通液压动力转向系统的基础上 增加旁通流量控制阀、车速传感器、转向角速度传感器 、电子控制单元和控制开关等装置。在转向液压泵与转 向机体之间设有旁通管路,由流量控制阀控制。 蓝鸟轿车电子控制动力转向系统 1—动力转向油罐;2—转向柱;3—转向角速度传感器;4—电子控制单元;5—转向 角速度增幅传感器;6—旁通流量控制阀;7—电磁线圈;8—转向齿轮联动机构;9— 液压泵 电子控制单元根据车速 传感器、转向角速度传 感器和控制开关等信号 和汽车的行驶状态,向 旁通流量控制阀发出控 制信号,控制阀控制旁 通流量,调整向转向器 供油流量的大小,进而 调节液压活塞两侧的油 压差,如右图所示。 电子控制动力转向系统原理图 主要部件的结构和工作原理如下 ①旁通流量控制阀 旁通流量控制阀如图所示,阀体内主要有主滑 阀2和稳压滑阀7。主滑阀的右端与电磁线圈柱塞3连 接,主滑阀在电磁线圈的作用力下移动,改变主滑阀 左端的流量主孔1的流通面积调整调节螺钉4可以调节 旁通流量的大小。 稳压滑阀的作用是保持流量主孔前后压差的稳定。 若转向负荷的变化使流量主孔前后压差偏离设定值(与 稳压滑阀左侧弹簧压力相关)时,稳压滑阀将在其左侧 弹簧压力和右侧油压的作用下发生滑移。如果压差大 旁通流量控制阀的结构 1—流量主孔;2—主滑 于设定值,则滑阀左移,使节流孔开口面积减小,流 阀;3—电磁线圈柱塞; 入到流量主孔的液压油量减少,前后压差减小;如果 4—调节螺钉;5—电磁 线圈;6—节流孔;7— 压差小于设定值,则滑阀右移,使节流孔开口面积增 稳压滑阀 大,流人到流量主孔的液压油量增多,前后压差增大。 流量主孔前后压差的稳定,确保了旁通流量的大小与 主滑阀控制的流量主孔的开口面积相关。 ②转向角速度传感器 方向盘转向角速度传感器用于 检测方向盘是否位于中间位置 及方向盘的偏

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