《電控液壓助力轉(zhuǎn)向》PPT課件.pptx

電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),由于汽車高速化后，地面對行路機構(gòu)和轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)向或低車速行駛轉(zhuǎn)向時操縱輕便，路感良好。 （2）中、高速行駛轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)向輪會猛然向一邊偏轉(zhuǎn)，它可使動力缸產(chǎn)生反向助力，阻止車輪偏轉(zhuǎn)，保持原行駛方向，提高行駛的被動安全性。,動力轉(zhuǎn)向都具有“正向傳動、正向?qū)ㄖΓ环聪騻鲃?、反向?qū)ㄖΑ钡奶攸c，這是動力轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向助力系統(tǒng)失效后，仍能維持手動機械轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向系統(tǒng)在傳統(tǒng)的動力轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，在大、中、小型乘用車上廣泛使用。該系統(tǒng)主要故障是油封和密封圈漏油問題。,2、電控電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS電腦ECU根據(jù)車速信號、扭傳感器轉(zhuǎn)矩和方向信號，調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)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(yīng)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(yīng)該說明，根據(jù)車種的需要，輕型車多采用動力缸、分配閥、轉(zhuǎn)向器為一體的“整體式”結(jié)構(gòu)；重型車多采用“分置式”結(jié)構(gòu)，其工作原理類同。,三、液壓常流式動力轉(zhuǎn)向的工作原理： 電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是轉(zhuǎn)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(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向助力油壓，產(chǎn)生良好的手感，無轉(zhuǎn)向發(fā)飄的感覺。,油泵利用曲軸的皮帶盤驅(qū)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(zhuǎn)速變化，轉(zhuǎn)速高流量少（助力?。?，轉(zhuǎn)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(nèi)容從略。,1、不轉(zhuǎn)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(zhuǎn)，發(fā)動機功率損失小。,2、轉(zhuǎn)向時油液通過分配閥的轉(zhuǎn)換油道，流入動力缸的右側(cè)R或左側(cè)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，壓力差推動活塞而轉(zhuǎn)向助力。,實際上液壓轉(zhuǎn)向助力，是力的爭斗和平衡過程。其關(guān)系式為： P=R/F P助力油壓； R轉(zhuǎn)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(guān)），并與車速成反比。 PR不斷助力轉(zhuǎn)向； P=R維持助力轉(zhuǎn)向； P<R不能助力轉(zhuǎn)向。,四、液壓助力的漸進隨動原理： 轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)應(yīng)具備下列“漸進隨動”功能和安全保護八個功能：（1）不轉(zhuǎn)不助；（2）小轉(zhuǎn)小助；（3）大轉(zhuǎn)大助；（4）慢轉(zhuǎn)慢助；（5）快轉(zhuǎn)快助； （6）仃轉(zhuǎn)仃助（維持）； （7）單邊沖擊或爆胎反向助力，保位直行；（8）助力系統(tǒng)失效，仍能手動機械轉(zhuǎn)向。,為達到以上目的，轉(zhuǎn)閥、閥體（分配閥）、扭力桿，具有以下結(jié)構(gòu)特點和傳動關(guān)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(nèi)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(zhuǎn)換助力。,內(nèi)園柱面上制有八條不貫通的縱向油槽，與轉(zhuǎn)閥的八個臺肩形成流動間隙，以便使油液進出，完成快速轉(zhuǎn)向助力控制。,2、轉(zhuǎn)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(guān)系轉(zhuǎn)閥和扭桿與閥體間不是直接驅(qū)動，而是存在著一個間隙量，以便使轉(zhuǎn)閥和閥體間有不同的角位移量，產(chǎn)生轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向助力系統(tǒng)失效或發(fā)動機熄火，仍能手動機械轉(zhuǎn)向。,4、反饋控制原理 （1）轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)動，扭桿變形，齒輪軸套轉(zhuǎn)動，再克服間隙量，銷2使閥體再轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)閥的轉(zhuǎn)動角度永遠大于閥體的轉(zhuǎn)動角度，兩者產(chǎn)生的角位移量，等于扭桿的變形量，它為“轉(zhuǎn)向助力計量值”。扭桿變形愈大，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向助力是力的爭斗和平衡關(guān)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(guān)系之間架起了一座橋梁”。,（2）扭桿變形量的大小，決定于車輪的阻力和轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)向助力（M助），它控制著轉(zhuǎn)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(zhuǎn)閥不斷轉(zhuǎn)動，開一路、閉一路，閥體跟蹤隨動轉(zhuǎn)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(zhuǎn)角。 C、停止助力M阻<M助扭桿回位或因前輪懸空，扭桿不變形，即不助力。,五、分配閥的工作過程：分配閥由轉(zhuǎn)閥和閥體組成，其工作原理，如下：1、直行轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向助力系統(tǒng)處于低壓常流循環(huán)狀態(tài)。,2、右轉(zhuǎn)彎時轉(zhuǎn)閥順時針轉(zhuǎn)動，上端銷1撥動扭桿和齒輪轉(zhuǎn)動，克服了間隙，下端銷2撥動閥體轉(zhuǎn)動。,由于存在著轉(zhuǎn)向阻力的關(guān)系，要撥動齒條，需有足夠的轉(zhuǎn)向力矩。阻力矩使扭桿變形，因有間隙的存在，造成閥體轉(zhuǎn)動角度，永遠小于轉(zhuǎn)閥的轉(zhuǎn)動角度。,這樣，就使閥體和轉(zhuǎn)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(zhuǎn)閥的縱向槽錯開，造成一側(cè)的通油間隙減小或封閉（通L腔的下槽）；另一側(cè)的通油間隙為加大狀態(tài)（通R腔的上槽）。,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(zhuǎn)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(cè)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(zhuǎn)閥的另一縱向槽，再經(jīng)轉(zhuǎn)閥的油孔流入轉(zhuǎn)閥內(nèi)腔，流回油罐。動力缸內(nèi)的油壓差即為轉(zhuǎn)向助力能源。,3、當方向盤仃止在某一轉(zhuǎn)角不變時轉(zhuǎn)閥和扭桿就停止轉(zhuǎn)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(zhuǎn)閥跟蹤助力，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)角。,4、當方向盤回正時方向盤回位，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)向輪會猛然向一方偏轉(zhuǎn)，反向力使閥體產(chǎn)生角位移，使閥體和轉(zhuǎn)閥產(chǎn)生反向角位移，反向接通動力缸，阻止車輪偏轉(zhuǎn)，使汽車仍能保持原行駛方向。因動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有“正向傳動、正向?qū)ㄖ?；反向傳動、反向?qū)ㄖΑ钡奶攸c，從而提高了汽車行駛的安全性。,6、左轉(zhuǎn)彎時轉(zhuǎn)閥和閥體反時針轉(zhuǎn)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）。,六、電控液壓動力轉(zhuǎn)向的控制原理：其電控系統(tǒng)有：動力轉(zhuǎn)向電腦ECU、車速傳感器VSS、電磁閥、分流閥、反應(yīng)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(diào)節(jié)電磁閥電流的大小，改變反應(yīng)室內(nèi)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(zhuǎn)閥、電磁閥、反應(yīng)室中。 （1）不轉(zhuǎn)向時油泵和轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)閥中的油壓增大，電磁閥和反應(yīng)室的油壓也增大，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(guān)閉到反應(yīng)室和電磁閥的閥口。此時，電磁閥和反應(yīng)室的油壓的高低，由電腦ECU控制電磁閥來調(diào)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(diào)節(jié)反應(yīng)室內(nèi)的油壓，產(chǎn)生不同的“手感”。（1）不轉(zhuǎn)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(guān)閉，只小孔通油，來自分流閥和反應(yīng)室的油，從小孔泄走量很少，維持一定油壓。,（2）原地轉(zhuǎn)向或低車速轉(zhuǎn)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(yīng)室內(nèi)油壓降低，使司機產(chǎn)生“輕手感”。,（3）中、高速轉(zhuǎn)向時電磁閥的電流減小，大閥口也減小或直至關(guān)閉，油液泄流回油罐的量減少，使轉(zhuǎn)閥流入分流閥和反應(yīng)室的油壓升高，司機產(chǎn)生“沉手感”。,3、量孔串連在轉(zhuǎn)閥和反應(yīng)室的管道上，它的作用是：當分流閥的空心柱塞下移到關(guān)閉位置時;電磁閥的空心柱塞也處于關(guān)閉位置時，兩閥失去了調(diào)節(jié)能力，轉(zhuǎn)閥的高油壓經(jīng)量孔流入反應(yīng)室，進行補助調(diào)節(jié)。,4、反應(yīng)室它的作用是：將液壓反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(zhuǎn)向時分配閥和凸沿轉(zhuǎn)動，推動相關(guān)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(yīng)室內(nèi)的油壓。車速低時反應(yīng)室內(nèi)油壓低，手感就覺輕便；車速高時反應(yīng)室內(nèi)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(zhuǎn)向或低車速轉(zhuǎn)向時手感沉重；二是，中、高速行駛轉(zhuǎn)向時手感發(fā)飄。故障的集中點應(yīng)是：動力轉(zhuǎn)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(jié)合機理分析來排除。 End！,