项目四电控动力转向系统检测.

机电工程系《汽车电控系统检测》任务4.1液压式EPS检测任务4.2电动式EPS检测（ElectricalPoweredSteering）项目四电控动力转向系统检测机电工程系《汽车电控系统检测》【绪论】电控动力转向系统概述机械转向系统（Manualsteeringsystem）动力转向系统（Powersteeringsystem）四轮转向系统（Fourwheelsteering）机电工程系《汽车电控系统检测》【一】汽车转向规律转向轮理想关系式–cotα=cotβ+B/Lα-外转向轮偏转角β-内转向轮偏转角B-两侧主销轴线与地面相交点间距离L-汽车轴距R-汽车转弯半径O-转向中心汽车对转向系统的要求–保证所有车轮均作纯滚动，即所有车轮轴线的延长线都要相交于一点O–汽车转向时，可避免车轮相对地面滑动而产生附加阻力，减轻轮胎磨损机电工程系《汽车电控系统检测》三轴汽车一、三桥转向–三根车桥轴线延长线相交于一点四轴汽车双前桥转向–双前转向桥和三、四桥的中间轴线的延长线相交于一点四轮转向系统–4WS转弯半径减小–4WS转弯路面缩短•多轴与四轮转向系统机电工程系《汽车电控系统检测》【二】机械转向系统当前轮为独立悬架–转向操纵机构–转向器–转向传动机构当前轮为非独立悬架–转向操纵机构–转向器–转向传动机构机电工程系《汽车电控系统检测》【三】动力转向系统液压动力转向系统（液压助力）–机械转向系统转向操纵机构转向器转向传动机构–液压加力装置动力元件：转向液压泵控制元件：转向控制阀执行元件：转向动力缸（动力转向器）辅助元件：转向油管、转向油罐电控动力转向系统（EPS）–根据传感器的信号判断驾驶意愿和车辆状态信息–借助于液压力或电动力–对车轮转向实现不同程度助力机电工程系《汽车电控系统检测》【任务4.1】液压式EPS检测流量控制式–大众电控液压型EPHS（ElectricallyPoweredHydraulicSteering）–尼桑蓝鸟EPS示例反力控制式–丰田液力反应型PPS（ProgressivePowerSteering渐进式动力转向）阀灵敏度控制式–丰田EPS示例机电工程系《汽车电控系统检测》【一】流量控制式EPS流量控制式ESP组成–传感器：车速传感器、转向角速度传感器–ECU–执行器：变量液压泵、旁通流量控制阀流量控制式EPS类型–变量液压泵：示例大众EHPS–旁通流量控制阀：示例尼桑蓝鸟EPS流量控制式EPS原理–控制转向动力缸的液压流量大小来实现转向助力的变化机电工程系《汽车电控系统检测》〖1〗大众公司EHPS大众EHSP组成–储油罐–电动动力转向泵–助力转向传感器G250–助力转向ECUJ500–转向传动装置EHPS优点–节约能源：最多能节约85%的能源、节约燃油0.2L/100km–主动安全性好：一般转向轻便、高速行驶时转向较重机电工程系《汽车电控系统检测》传感器–助力转向传感器G250–车速传感器（仪表板ECUJ285）–发动机转速信号（发动机ECUJ220）助力转向ECUJ500执行器–电动助力转向泵（齿轮泵）–转向控制灯K92•大众EHPS系统组成机电工程系《汽车电控系统检测》车辆直线行驶时–扭杆位置：处于旋转分流阀和控制套筒中间位置–油液流动：几乎无压力通过动力液压经回油车辆左转时–扭杆转动：带动旋转分流阀相对于控制套筒左旋转–泵连通工作缸右腔–工作缸左腔接通回油口–动力缸获得向左的助力•液压转向助力的获得机电工程系《汽车电控系统检测》控制信号–发动机转速、车速、转向角速度信号工作原理–如入库停车：车速小、转向角速度大，驱动齿轮泵供油量大，助力大（转向轻便）–如高速行车：车速高、转向角速度小，驱动齿轮泵供油量小，助力小（转向沉重）。【随速转向】•大众EHPS工作原理机电工程系《汽车电控系统检测》•大众EHPS系统电路机电工程系《汽车电控系统检测》安装位置–位于转向传动装置输入轴上传感器功能–测定转向盘转角，并计算出转向角速度–转向角速度越大，泵的转速越大，流量越大结构原理–电容传感器–固定在输入轴上的转子在9个小型平板电容器之间旋转–平板电容器的电容由此改变–计算出转向角及其角速度•助力转向传感器G250机电工程系《汽车电控系统检测》〖2〗尼桑蓝鸟EPS尼桑EPS原理–控制助力装置旁通油管的流量尼桑EPS结构–传感器：车速传感器、转向盘转角传感器–助力转向ECU–执行器：旁通流量控制阀特点–结构简单，成本低–快速转向时响应慢机电工程系《汽车电控系统检测》车速低、转角大时–电磁阀占空比小、旁通阀开度小–助力大，转向轻便车速高、转角小时–电磁阀占空比大、旁通阀开度大–助力小，转向沉重（转向稳定性好）转向力特性曲线–3种适应不同行驶条件的特性（选择开关）•尼桑EPS系统工作机电工程系《汽车电控系统检测》•尼桑EPS系统电路机电工程系《汽车电控系统检测》【二】反力控制式EPS检测丰田PPS组成–车速传感器–PPSECU–分流阀、电磁阀、转向控制阀（带油压反力室）PPS基本原理–ECU根据行驶状况，控制电磁阀泄压口开度-改变反力室油压-调整扭力杆刚度PPS特点–稳定的操作手感–结构复杂，成本高机电工程系《汽车电控系统检测》丰田PPS原车组成流量分配阀（分流阀）–旋转滑阀–电磁阀（旁通）–液力反应腔液力反应腔（油压反力室）–方向盘驱动杠杆（与旋转滑阀同轴）•丰田PPS系统结构机电工程系《汽车电控系统检测》车辆停止或低速行驶时的转向-转向轻便–转向操纵旋转滑阀，动力转向油缸获得液压转向助力–ECU增大电流，电磁阀开口开大，经分流阀回油量增大–油压反力室压力降低，液力反应腔活塞背压减小–转向操纵阻力（控制旋转滑阀）较小，相对获得较大转向助力•丰田PPS工作过程机电工程系《汽车电控系统检测》车辆中高速行驶时的小转向-转向变沉–转向操纵旋转滑阀，动力转向油缸获得液压转向助力–ECU减小电流，电磁阀开口关小，经分流阀回油量减小–油压反力室压力增大，液力反应腔活塞背压增大–转向操纵阻力（控制旋转滑阀的力）增大，相对获得转向助力减小机电工程系《汽车电控系统检测》车辆中高速行驶时的大转向-转向最沉–转向操纵旋转滑阀，动力转向油缸获得液压转向助力–ECU最小电流，电磁阀开口最小，经分流阀回油量最小–油压反力室压力最大，液力反应腔活塞背压最大–转向操纵阻力（控制旋转滑阀的力）最大，相对获得转向助力最小机电工程系《汽车电控系统检测》电磁阀功能–旁通来自流量分配阀的油量回油箱，改变油压反力室压力大小–调整转向操纵阻力，转向助力随速改变电磁阀特性–车速-电流特性–电流-阀口面积特性•丰田PPS电磁阀工作机电工程系《汽车电控系统检测》检查PPSECU电源线路–ECU-IG熔丝如果烧毁，检查熔丝与PPSECU的+B脚之间是否短路–拔下PPSECU线束插座，用电压表测量+B脚电压，应为蓄电池电压，否则检查熔丝与+B脚之间是否断路检查PPSECU接地线路–用电阻表测量GND脚是否接地，判断GND脚与车身搭铁处之间有断路或接触不良现象•丰田PPS检测机电工程系《汽车电控系统检测》检测车速传感器–顶起一侧前轮，用电阻表测量SPD脚与GND脚之间电阻，应在0～∞之间交替变化–否则，说明ECU的SPD与车速传感器之间有断路或短路现象，或车速传感器有故障。检查电磁阀及线路–用电阻表测量SOL＋脚和SOL－脚。两脚之间的电阻应为6.0～11.0Ω，否则这两脚之间的线路断路或电磁阀有故障。如果电阻正常，应检查ECU。–用电阻表测量SOL脚和GND脚，表所指示的电阻值应为∞。否则SOL＋或SOL－脚与GND脚之间的线路有短路现象，或电磁阀有故障。机电工程系《汽车电控系统检测》【三】阀灵敏度控制式EPS阀灵敏度EPS组成–车速传感器–EPSECU–动力转向电磁阀阀灵敏度EPS原理–根据车速控制电磁阀，直接改变转向控制阀的油压增益(阀灵敏度)阀灵敏度EPS特点–结构简单、部件少、成本低–获得非常自然的转向手感和良好的速度转向特性机电工程系《汽车电控系统检测》转向控制阀结构–转子阀做了局部改进：在圆周上形成6条或8条沟糟–各沟槽利用阀部外体，与泵、动力缸、电磁阀及油箱连接等效液压回路图–低速专用小孔：1R、1L、2R、2L–高速专用小孔：3R、3L–旁通电磁阀回路•阀灵敏度EPS转向控制阀机电工程系《汽车电控系统检测》车辆停车或低速右转弯–电磁阀关闭–低速专用小孔1R及2R在较小的转向扭矩作用下即可关闭–转向液压油经1L流向动力缸右腔，其左腔的油液经3L、2L流回储油箱–转向压力为2段，转向助力大，转向轻便•阀灵敏度EPS工作过程车辆高速右转弯–电磁阀开度随车速线性增大–转向液压油经1L流向动力缸右腔，同时经3R及电磁阀旁通回油箱，转向压力变小，转向变沉–车速越高：回油越多，助力越小–车速不变：转向力小，3R开度越大，助力越小；转向力大，3R开度越小，助力越大；机电工程系《汽车电控系统检测》电磁阀状态–EPSECU接收来自车速传感器的信号，控制向电磁阀输出电流–当车辆停止或低速时：向电磁阀通以最大电流，回油孔关闭–随着车速升高：依次减小通电电流，回油孔开启，直至开启面积达到最大值•阀灵敏度EPS电控回路机电工程系《汽车电控系统检测》【任务4.2】电动式EPS检测电动式EPS特点–依靠电动机提供辅助转矩–重量轻、集成度高、结构简单、控制精确–液压式缺点：结构复杂，耗功大，成本高，助力大小不易精确控制电动式EPS类型–转向轴助力式–转向齿轮助力式–转向齿条助力式转向齿轮单元•无电刷式马达•减速机构分相器型扭矩传感器转角传感器雷克萨斯EPS：马达直接驱动齿条机电工程系《汽车电控系统检测》转向轴助力式EPS–多用于轿车转向齿轮助力式EPS–多用于中型车转向齿条助力式EPS–多用于大型车•电动式EPS类型机电工程系《汽车电控系统检测》【一】转向轴助力式EPSEPS工作过程–点火开关接通，EPSECU即与蓄电池接通，EPS控制系统开始工作–汽车在行驶过程中，EPSECU根据车速和转向力矩传感器的信号，经过对比运算后，向电动机和电磁离合器发出控制指令(电信号)–电动机由输出轴经减速机构驱动小齿轮，产生转向助力机电工程系《汽车电控系统检测》传感器–车速传感器–转矩传感器：测定转向盘与转向器之间的转向力矩执行器–电动机：输出转矩通过输入电流控制；正反转由ECU输出的正反转触发脉冲控制–电磁离合器：单片干式电磁离合器–减速机构——蜗轮蜗杆式•EPS结构组成机电工程系《汽车电控系统检测》【二】转向齿条助力式EPS传感器–车速传感器–转向角传感器–转向力矩传感器执行器–异步电动机–蜗轮蜗杆传动装置–EPS小齿轮机电工程系《汽车电控系统检测》•电动式EPS组成机电工程系《汽车电控系统检测》电机V187：异步电动机–运行稳定、响应速度快、最大助动力矩4.4N·M–转子轴在输出侧呈蜗杆状–涡轮驱动EPS小齿轮用于转向助力支持–摇摆减震器：驱动轮与小齿轮之间，保证活动自如G28转子转速传感器–磁电传感器，J500用来计算必需的转向助力•V187电动助力转向电机机电工程系《汽车电控系统检测》G269结构原理–磁电传感器–磁环在转向转轴上–传感器在小齿轮轴上–方向盘作用力不同，扭杆旋转圈数不同，由此在磁环与传感器之间产生相对运动–计算出转向力矩G269功能–测量转向主动齿轮上的力矩–电动助力与扭矩、车速、转向角及转向速度有关•转向力矩传感器G269机电工程系《汽车电控系统检测》转向时–G269：捕捉转向扭矩–G85：转向角及转向速度–J500：外加车速、发动机转速信号，存储特征曲线，触发电机获得助力力矩•EPS工作过程机电工程系《汽车电控系统检测》转向复位时–松开方向盘：转向力矩为0，转向轮复位–J500：转向扭矩、转向角及转向速车速、发动机转速信号，存储特征曲线，发电机获得复位助力力矩–直线行驶实现车轮主动复位机电工程系《汽车电