汽車新技術(shù)配置-7電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

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1、授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 現(xiàn)代汽車新配置實務(wù) . 電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 7 主講：朱明 高級技師、經(jīng)濟師 ,工程師 高級技能專業(yè)教師 汽車維修工高級考評員 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 第七章 電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 液壓式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 第三節(jié) 電動式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 第四節(jié) 四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)（ 4WS） 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 第七章 電控動力轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 第一節(jié) 概述 一、對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求 二、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的種類 三、傳統(tǒng)動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 一、對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求 1 優(yōu)越的操

2、縱性 2 合適的轉(zhuǎn)向力 3 平順的回轉(zhuǎn)性能 4 要有隨動作用 5 減小從道路表面 傳來的沖擊 6 工作可靠 點擊播放 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 二、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的種類 機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 按轉(zhuǎn)向的能源不同 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 傳統(tǒng)動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 按控制方式不同 電子控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 機械式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 與電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 1.機械式的液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般由液壓泵、油管、壓力 流量控制閥體、 v型傳動皮帶、儲油罐等部件構(gòu)成。 2.無論車是否轉(zhuǎn)向，這套系統(tǒng)都要工作，而且在大轉(zhuǎn)向車 速較低時，需要液壓泵輸出更大的功率以獲得比較大的助力。 所以，也在一定程度上浪費了資源

3、。 機械式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由液壓泵及管路和油缸組成，為 保持壓力，不論是否需要轉(zhuǎn)向助力，系統(tǒng)總要處于工作狀態(tài)， 能耗較高，這也是耗資源的一個原因所在。 一般經(jīng)濟型轎車使用機械液壓助力系統(tǒng)的比較多。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 三、傳統(tǒng)動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理 1傳統(tǒng)液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成 2傳統(tǒng)液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式 3整體式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 三、傳統(tǒng)動力 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)與工作原理 1. 傳統(tǒng)液壓動 力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 傳統(tǒng)液壓動力 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組 成，如圖 7-1所 示。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 1.傳統(tǒng)液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的

4、組成 傳統(tǒng)液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成 轉(zhuǎn)向液壓泵 是將發(fā)動機產(chǎn)生的機械能 轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動轉(zhuǎn)向動力缸工作的液壓能 ， 再將轉(zhuǎn) 向動力缸驅(qū)動轉(zhuǎn)向車輪 。 轉(zhuǎn)向動力缸 是將轉(zhuǎn)向液壓泵提供的液 壓能 ， 轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向助力執(zhí)行 元件 。 轉(zhuǎn)向控制閥 是在駕駛員的操縱下控制 轉(zhuǎn)向動力缸輸出動力大小 、 方向和增力快慢 。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 2.傳統(tǒng)液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式 根據(jù)機械轉(zhuǎn)向器 、 轉(zhuǎn)向動力缸 、 轉(zhuǎn)向控制閥三者的布置和聯(lián)系關(guān)系可分 為： 分開式 機械轉(zhuǎn)向器 、 轉(zhuǎn)向動力缸 、 轉(zhuǎn)向控制閥三者分開布置 。 半分開

5、式 機械轉(zhuǎn)向器作為獨立件 ， 而控制閥和動力缸組合成一個部件 。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 整體式 機械轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向動力 缸設(shè)計成一體 ， 并與轉(zhuǎn)向控制閥組裝 在一起 。 整體式和半分開式按照轉(zhuǎn)向控 制閥的形式不同可分為： 滑閥式 、 瓣閥式 、 轉(zhuǎn)閥式 。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 整體式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 半分開式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 3.整體式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理 整體滑閥式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 汽車直線行駛時的工作狀態(tài)： 汽車右轉(zhuǎn)彎時的工作狀態(tài)： 汽車左轉(zhuǎn)彎時的工作狀態(tài)： 轉(zhuǎn)向 “ 路感 ”

6、的產(chǎn)生： 整體瓣閥式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 汽車直線行駛時的工作狀態(tài)： 汽車右轉(zhuǎn)彎時的工作狀態(tài)： 汽車左轉(zhuǎn)彎時的工作狀態(tài)： 整體轉(zhuǎn)閥式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 轉(zhuǎn)閥式轉(zhuǎn)向控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理 汽車行駛時轉(zhuǎn)閥式轉(zhuǎn)向控制閥的工作狀態(tài)： 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 整體滑閥式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理 l.轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu) 2.轉(zhuǎn)向控制閥 3.機械轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向 動力缸總成 4.轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu) 5.轉(zhuǎn)向油罐 6.轉(zhuǎn)向油泵 R.轉(zhuǎn)向動力缸右腔 L.轉(zhuǎn)向動力缸左腔 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 整體轉(zhuǎn)閥式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作過程 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 右轉(zhuǎn)向時 授人以魚不如授人以漁 朱明工

7、作室 左轉(zhuǎn)向時 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 第二節(jié) 液壓式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 一、流量控制式 EPS 二、反力控制式 三、閥靈敏度控制式 EPS 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 一、流量控制式 EPS 流量控制式 EPS 根據(jù)車速傳感器信 號調(diào)解動力轉(zhuǎn)向裝置供應(yīng)的壓力油液 ， 改 變油液的輸入輸出流量 ， 以控制轉(zhuǎn)向力 。 1.豐田凌志轎車電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 車速傳感器； 電磁閥 。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 整體式動力轉(zhuǎn)向控制閥 動力轉(zhuǎn)向液壓泵 電控單元 工作原理： 2.日產(chǎn)藍鳥轎車電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)： 結(jié)構(gòu)特點： 在轉(zhuǎn)向液壓泵與轉(zhuǎn)向機體之間設(shè)有旁通流 量控制閥 。 工作原

8、理： 基本組成： 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 二、反力控制式 反力控制式 根據(jù)車速大小控制反力室 油壓 ， 從而改變輸入輸出增益幅度以控制轉(zhuǎn) 向力 。 1.系統(tǒng)組成與工作原理 轉(zhuǎn)向控制閥 具有油壓反力室； 分流閥 分流控制閥和電磁閥的油液； 電磁閥 將油壓反力室一側(cè)的油壓流回 儲油箱 。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 組成 : 轉(zhuǎn)向動力缸；轉(zhuǎn)向液壓泵； 儲油箱；車速傳感器 。 電控單元 根據(jù)車速控制電磁閥開口面積 。 2.反力控制式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實例 豐田馬 克 型電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 三、閥靈敏度控制式 EPS 閥靈敏度控制式 EPS 根據(jù)車速控制

9、電 磁閥 ， 直接改變動力轉(zhuǎn)向控制閥的油壓增益 （ 閥靈敏度 ） 來控制油壓 。 1.轉(zhuǎn)子閥 2.電磁閥 3.電控單元 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 第三節(jié) 電動式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 一、電動式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)與工作原理 二、電動式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控 制 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 電動式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 機械式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 與電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) eps就是英文 electric power steering 的縮寫 ,電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 的發(fā)展方向。該系統(tǒng)由電動助力機直接提 供轉(zhuǎn)向助力，省去了液壓動力轉(zhuǎn)

10、向系統(tǒng)所 必需的動力轉(zhuǎn)向油泵、軟管、液壓油、傳 送帶和裝于發(fā)動機上的皮帶輪，既節(jié)省能 量，又保護了環(huán)境。另外，還具有調(diào)整簡 單、裝配靈活以及在多種狀況下都能提供 轉(zhuǎn)向助力的特點。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 技術(shù)優(yōu)勢 1、節(jié)能環(huán)保 由于發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，液壓泵始終處于 工作狀態(tài)，液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使整個發(fā)動機燃油消耗量增加 了 3 5，而 eps以蓄電池為能源，以電機為動力元 件，可獨立于發(fā)動機工作，對環(huán)境幾乎沒有污染，更降 低了油耗。 2、安裝方便 eps的主要部件可以配集成在一起， 易于布置，與液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比減少了許多元件， 沒有液壓系統(tǒng)所需要的油泵、油管、壓力流量控

11、制閥、 儲油罐等，元件數(shù)目少，裝配方便，節(jié)約時間。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 技術(shù)優(yōu)勢 3、效率高 液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)效率一般在 60% 70%，而 eps的效率較高，可高達 90以上。 4、路感好 而 eps系統(tǒng)的滯后特性可以通過 eps控制 器的軟件加以補償，使汽車在各種速度下都能得到滿意 的轉(zhuǎn)向助力。 5、回正性好 eps系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，不僅操作簡便，還 可以通過調(diào)整 eps控制器的軟件，得到最佳的回正性， 從而改善汽車操縱的穩(wěn)定性和舒適性。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 主要結(jié)構(gòu) 產(chǎn)品由轉(zhuǎn)向傳感裝置、車速傳感器、助力 機械裝置、提供轉(zhuǎn)向助

12、力電機及微電腦控 制單元組成。 工作原理 微電腦控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)向傳感裝置和車 速傳感器傳出的信號，確定轉(zhuǎn)向助力的大 小和方向，并驅(qū)動電機輔助轉(zhuǎn)向操作。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) (EPS) 根據(jù)車速調(diào)整轉(zhuǎn)向動力，即車速低時助 力大，車速高時助力 小，以提高駕駛的穩(wěn)定性。當代汽車廣泛采用電控 動力轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)。 EPS系統(tǒng)使用的機械部件與普通動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使用的部件基 本相同，只是在轉(zhuǎn)向器上安裝了電磁閥，在收音機下部裝有 EPS控制單元。 控制單元根據(jù)汽車車速傳感器信號控制電磁 闊，不通電時電磁閥打開 旁通，動力油泵輸出高壓油不進入 動力油缸而經(jīng)旁通闊全部流回貯油 罐 ;

13、電磁閥通人最大電流 時，動力油泵輸出的高壓油全部進入動力油缸。 EPS出現(xiàn)故障時按普通動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作。 EPS系統(tǒng)根據(jù)輸 入的傳感器信號控制電磁閥的電流，從而控制旁通閥的開度， 調(diào)整進入轉(zhuǎn)向器油缸的油量，轉(zhuǎn)向動力液壓壓力、轉(zhuǎn)向作用 力都是與車速對應(yīng)的。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 一、電動式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)與工作原理 基本原理：操縱轉(zhuǎn)向盤時扭矩傳感器根 據(jù)輸入力的大小產(chǎn)生相應(yīng)電壓信號 ， 由 此檢測出操縱力大小 ， 同時根據(jù)車速傳 感器產(chǎn)生的脈沖信號又可測出車速 ， 再 控制電動機電流 ， 形成適當轉(zhuǎn)向助力 。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 一、電動式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的

14、結(jié) 構(gòu)與工作原理 基本原理：操縱轉(zhuǎn)向盤時扭矩傳感器根據(jù) 輸入力的大小產(chǎn)生相應(yīng)電壓信號，由此檢 測出操縱力大小，同時根據(jù)車速傳感器產(chǎn) 生的脈沖信號又可測出車速，再控制電動 機電流，形成適當轉(zhuǎn)向助力。 1扭矩傳感器 測量轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向器之 間的相對轉(zhuǎn)矩作為電動助力的依據(jù)之一。 2電動機、離合器、減速機 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 1.扭矩傳感器 測量轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向器之間的相對轉(zhuǎn)矩作為 電動助力的依據(jù)之一 。 無觸點式結(jié)構(gòu) 滑動可變電阻式 2.電動機 、 離合器 、 減速機構(gòu) 直流電動機 電磁離合器 減速機構(gòu) 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 電動轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu) 組成：機械轉(zhuǎn)向器、電動機、離合器、控

15、制 裝置、轉(zhuǎn)矩傳感器和車速傳感器 . 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 電動轉(zhuǎn)向工作原理 扭矩 傳感器 車速 傳感器 電動機 轉(zhuǎn)向助力 控制裝置 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 電動轉(zhuǎn)向工作原理 電磁闊的作用是控制動力轉(zhuǎn)向油量，電磁閥由彈 簧、活塞、柱塞等 組成。 EPS控制單元根據(jù)輸入 的車速信號進行流量控 制。當點火開關(guān)轉(zhuǎn)到 ON 檔，電磁閥工作，向土推動柱塞，與活塞相接 觸 ; 當向上推力大于彈簧力時，活塞向上移 ;當車速 上升時，通過電磁闊的電流減少，活塞被彈簧作 用向下移動。當活塞向上移動時，關(guān)閉回油 孔， 壓力油全部進入轉(zhuǎn)向器旋轉(zhuǎn)閥中。當活塞向下移 動時，打開回油 孔，部分壓

16、力油通過旋轉(zhuǎn)閱旁通 孔流回貯油罐。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 電動轉(zhuǎn)向工作原理 動力轉(zhuǎn)向油泵產(chǎn)生的壓力油進入到旋轉(zhuǎn)閥中，扭力桿被轉(zhuǎn)向 輪旋 轉(zhuǎn)時與產(chǎn)生的阻力作用下轉(zhuǎn)動。當汽車以高速行駛時， 壓力油通過電 磁閥上油道和回油孔回油。這時，由于彈簧力 作用下活塞推動柱塞向 下移動。壓力油從旋轉(zhuǎn)閥流到電磁閥， 再通過回油孔流回旋轉(zhuǎn)閥，并通 過旋轉(zhuǎn)閥與扭力桿形成的泄 油孔流回油箱。因此，由動力泵產(chǎn)生的油 壓不影響駕駛員的 轉(zhuǎn)向操作力。 當車速下降時，電磁閥電流增加，柱塞和活塞克服彈簧力向 上移 動，關(guān)小回油孔，使動力油泵產(chǎn)生的壓力油作用在轉(zhuǎn)向 控制閥中，減小駕駛員的操縱力。 授人以魚不如授人以

17、漁 朱明工作室 二、電動式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制 1.控制電路 2.故障診斷與安全保護 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障診斷與排除 （ 1）怠速時原地轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，轉(zhuǎn)向盤抖動，或停車的驟 間轉(zhuǎn)向盤抖動 該故障主要是工作油壓過低造成的，而油壓過低的 故障原因有下列幾種。 油液液面過低。 油液內(nèi)存有空氣，儲液罐內(nèi)有氣泡。 液泵皮帶過松或沾有油液（快速轉(zhuǎn)向時有較大的 皮帶尖叫聲，轉(zhuǎn)向盤阻力陡增）。 溢流閥被卡滯。溢流閥應(yīng)在泵體內(nèi)滑動自如，如 閥卡滯，應(yīng)用 1200金相砂紙沿周圍方向打磨。還要注 意溢流閥端部的防松螺栓是否有松動，彈簧是否過軟。 安全閥失效（彈簧壞或閥球被粘在

18、開放狀態(tài)）。 滑閥磨損，更換控制閥總成。 泵壓不足或轉(zhuǎn)向機構(gòu)外部泄漏。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 泵壓不足或轉(zhuǎn)向機構(gòu)外部泄漏。 檢查動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)外部泄漏點時，擦干凈 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)外部的油跡，檢查并擰緊所 有軟管的接頭，啟動發(fā)動機，并使其快怠 速運轉(zhuǎn)，支起前橋?qū)⑥D(zhuǎn)向盤以一個止端打 到另一個止端，打到止端時停留時間不要 超過 5s。隨著油壓的升高就能較快地查到 漏油部位。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障診斷與排除 （ 2）轉(zhuǎn)向盤自由行程過大 液壓系統(tǒng)中有空氣（油液中有乳化氣泡） 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)內(nèi)部泄漏，溢流閥或安全閥 失效。 出現(xiàn)這種故障，汽車無論是低速行駛還是

19、中 高速行駛，若工作油壓不足，均會使轉(zhuǎn)向沉重。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障診斷與排除 （ 3）左右轉(zhuǎn)向輕重不同 滑閥偏離中間位置，滑閥兩端預(yù)留縫隙不 等（應(yīng)各預(yù)留 1mm）或滑閥臺肩不等。 助力缸活塞一側(cè)有空氣。 滑閥通往助力缸側(cè)的油管堵塞或高壓油管 接頭有漏損。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障診斷與排除 （ 4）行駛中動力轉(zhuǎn)向泵內(nèi)有異響聲 液壓泵內(nèi)有空氣或形成真空。如油液液面過低，油中 有氣泡，都會造成泵內(nèi)有空氣。油濾器堵塞，中高速時供油 不足，在泵內(nèi)會形成真空。 皮帶打滑，過松或沾有油污，快速轉(zhuǎn)向時會發(fā)出尖叫 聲。 （ 5）轉(zhuǎn)向盤

20、回位差 液壓控制閥調(diào)整不當，油液嚴重氧化，滑閥被粘住或發(fā) 生卡滯，定位彈簧過軟或損壞。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障診斷與排除 （ 6）動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩的檢查 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)距檢查的前提條件：儲液罐 的液面高度正常、無氣泡，皮帶的張力正 常，汽車停在平坦干燥的路面上。讓車輛 怠速運轉(zhuǎn)，向左右止端打幾次轉(zhuǎn)向盤，然 后田到直線行駛的位置，用彈簧秤沿切線 方向拉動轉(zhuǎn)向盤，轉(zhuǎn)向輪剛開始轉(zhuǎn)動時的 拉力應(yīng)少于或等于 30N。否則應(yīng)檢查轉(zhuǎn)向 油泵的壓力是否正常。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)（ 4WS） 一 、 4WS的轉(zhuǎn)向特性 1 4WS低速時的轉(zhuǎn)向特

21、性 2 4WS高速時的轉(zhuǎn)向特性 二 、 轉(zhuǎn)向角比例控制 使轉(zhuǎn)動方向的偏離足夠小 1 系統(tǒng)組成 轉(zhuǎn)向樞軸 4WS轉(zhuǎn)換器 2 控制邏輯 轉(zhuǎn)向角控制 2WS選擇控制 安全性控制 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)（ 4WS） 四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)車輛轉(zhuǎn)向時，后輪的旋轉(zhuǎn)方 向與前輪相反，以時轉(zhuǎn)彎半徑盡可能小并 改善操縱特性，中速到高速客車的四輪轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)發(fā)展歷史較短，該技術(shù)的應(yīng)用主要 是改進操縱穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向響應(yīng)性能， 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)（ 4WS） 轎車的四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有以下兩個功能：

22、1、 高速行駛時，以與前輪相同的方向轉(zhuǎn)動后 輪，減小整車的搖擺運動，從而改進轉(zhuǎn)向 穩(wěn)定性； 2、中低速行駛時，以與前輪相反 的方向轉(zhuǎn)動后輪，時低速行駛時轉(zhuǎn)彎半徑 減小，中速行駛時轉(zhuǎn)向響應(yīng)性能得以改進。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 1、 4WS的基本原理 如圖 1所示，轉(zhuǎn)彎時，轉(zhuǎn)彎中心位于前后輪縱向平面法線交 點處 P（ x0， y0），轉(zhuǎn)彎半徑按 PQ或 PO計算。當前后輪轉(zhuǎn) 動方向相反時，汽車轉(zhuǎn)彎半徑最小，否則轉(zhuǎn)彎半徑增大。即 便是后輪不動，前輪轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)彎半徑也大于前后輪相反方向 轉(zhuǎn)動的半徑。 如圖 2所示，后輪轉(zhuǎn)角與前輪轉(zhuǎn)角成一定的比例且方向一致 時，轉(zhuǎn)向性能類似 2WS，但后輪以

23、與前輪轉(zhuǎn)動相同的方向 轉(zhuǎn)動時，橫擺速度減小，中高速行駛時，汽車的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性 和操縱能力均得以改善。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 2、 4WS的分類 表 1所示為按汽車功能劃分的 4WS控制類型，表 2為汽車結(jié) 構(gòu)劃分的 4WS控制類型。 最早的四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是全機械式系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是前輪轉(zhuǎn)向 響應(yīng)型系統(tǒng)，后輪轉(zhuǎn)向角由前輪轉(zhuǎn)向角決定。 電液式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可分為車速 /側(cè)向加速度響應(yīng)型和車速 / 前輪轉(zhuǎn)向角 /轉(zhuǎn)向盤速度響應(yīng)型兩種。圖 3所示為車速響應(yīng)型 的電液四輪轉(zhuǎn)向電子控制系統(tǒng)。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 2、 4WS的分類 1.電液機械式四

24、輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括 車速 /前輪轉(zhuǎn)向角響應(yīng)型、 車速 /前輪轉(zhuǎn)向角 /搖擺速度響應(yīng)型、 機械液壓型和電子液壓型轉(zhuǎn)向機構(gòu)四種類型。 2.全電子式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是車速 /前輪轉(zhuǎn)向角 /轉(zhuǎn)向速度響應(yīng) 型系統(tǒng)， 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 4所示，該系統(tǒng)后輪的轉(zhuǎn)動決定于車速、車輪 前輪轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動速率，由帶球螺旋桿齒條機構(gòu)的直 流電機執(zhí)行器控制，該系統(tǒng)可同時改善汽車高速穩(wěn)定性、提 高轉(zhuǎn)向盤快速轉(zhuǎn)動下的轉(zhuǎn)向響應(yīng)并減小低速時的汽車轉(zhuǎn)彎半 徑。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 安裝在大量生產(chǎn)車輛上的四輪轉(zhuǎn)向控制系 統(tǒng)，可以分成以下 4類 橫向加速度 車速感應(yīng)型 微小轉(zhuǎn)角控制 前輪轉(zhuǎn)角 車速感應(yīng)型 前輪轉(zhuǎn)角感應(yīng)型 大轉(zhuǎn)

25、角控制 前輪轉(zhuǎn)角比例 車速感應(yīng)型 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 橫向加速度 車速感應(yīng)型 其結(jié)構(gòu)是在前輪的動力轉(zhuǎn)向器上，再安裝一個 后輪專用的控制閥，產(chǎn)生一個大致與橫向加速度 成比例的，與前輪轉(zhuǎn)向器阻力相平衡的油壓，把 該壓力的油液送到后輪執(zhí)行機構(gòu)。在執(zhí)行機構(gòu)中， 如圖 d-zx-37所示，裝入高剛性彈簧，當與送來 的油壓達到平衡狀態(tài)時，輸出桿便產(chǎn)生位移，從 而帶動后輪開始轉(zhuǎn)向。后輪轉(zhuǎn)角與車速的關(guān)系， 如 d-zx-38所示，以橫向加速為函數(shù)表示。 1.儲油罐 2.泵 3.前動力缸 4.分配閥 5.后動力缸 6. 彈簧 7.控制器 8.電磁閥 圖 d-zx-37 授人以魚不如授人以漁 朱明

26、工作室 2前輪轉(zhuǎn)角，車速感應(yīng)型 在該系統(tǒng)中，從油泵出來的油液直接流 入圖 d-zx-39的電磁閥，車速傳感器 10， 轉(zhuǎn)角傳感器 11分別將車速和前輪轉(zhuǎn)角信號 輸入計算機。按計算機指令，控制油液流 入后輪執(zhí)行機構(gòu)。其后輪轉(zhuǎn)角特性見圖 d- zx-40 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 前輪轉(zhuǎn)角感應(yīng)型 為了把前輪轉(zhuǎn)角傳給后輪，在前輪齒輪 齒條式轉(zhuǎn)向器的齒條軸上，安裝了后輪轉(zhuǎn) 向齒輪，其角位移，通過中間傳動軸，傳 給后輪轉(zhuǎn)向器。后輪具有小轉(zhuǎn)角同相轉(zhuǎn)向， 大轉(zhuǎn)角逆相轉(zhuǎn)向的功能。在微小轉(zhuǎn)向的高 速行駛時，形成了同相轉(zhuǎn)向，獲得了行駛 穩(wěn)定性，在大轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向的極低速行駛時， 變成逆相轉(zhuǎn)向，獲得了小半徑轉(zhuǎn)

27、向性能。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 前輪轉(zhuǎn)角比例車速感應(yīng)型 在動力傳至后輪轉(zhuǎn)向軸之前，與前者 基本相同，但后輪的執(zhí)行機構(gòu)由相位控制 部分和動力補助部分構(gòu)成。動力補助部分 以油壓為動力，由后輪滑閥和動力缸構(gòu)成。 相位控制部分能實現(xiàn)對后輪同相位或逆相 位的控制。 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 1.系統(tǒng)組成 前輪轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu) 后輪轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu) 2.控制狀態(tài) 大轉(zhuǎn)向角控制 （ 機械控制 ） 小轉(zhuǎn)向角控制 （ 電子式控制 ） .控制邏輯 車體側(cè)滑角的零控制 受側(cè)向風(fēng)干擾時的控制 ABS工作時的控制 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 三 、 橫擺角速度比例控制 授人以魚不如授人以漁 朱明工作室 謝 謝 搜索： 朱明工作室 精采系列課件更多