汽車底盤故障綜合檢修項目16汽車電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的診斷及檢修

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1、1項目16汽車電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的診斷及檢修16.1概述汽車電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)就是根據(jù)各傳感器的信號判斷駕駛意愿和車輛狀態(tài)信息，借助于液壓系統(tǒng)的液體壓力或電動機驅(qū)動力來對車輪的轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)不同程度的助力。按照動力源不同，電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以分為液壓式和電動式兩種。液壓式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在普通動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中增設(shè)了控制液體流量的電控系統(tǒng)，包括電磁閥、車速傳感器以及電控單元（ECU）等。ECU通過傳感器的信號控制電磁閥的開、閉，使得動力轉(zhuǎn)向的助力程度連續(xù)可調(diào)，從而滿足車輛在高、低速時的不同轉(zhuǎn)向力要求。電動式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是采用電動機作為動力源，電控

2、單元依據(jù)轉(zhuǎn)向參數(shù)和車速傳感器信號控制加在轉(zhuǎn)向機構(gòu)上的電動機轉(zhuǎn)矩的大小和方向，得到一個相應(yīng)的轉(zhuǎn)向助力。16.2液壓式電控助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理液壓式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EHPS（ElectronicallyHydraulicPowerSteering）是在普通動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)了控制液體流量的電磁閥、檢測車輛信息的各種傳感器、以及電控單元（ECU）。根據(jù)控制方式不同，液壓式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為流量控制式、反力控制式和閥靈敏度控制式三種形式。流量控制式電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理如圖16-1所示，在動力轉(zhuǎn)向泵與轉(zhuǎn)向控制閥之間設(shè)有旁通管路，在

3、旁通管路中又設(shè)有旁通流量控制閥。系統(tǒng)工作時，ECU根據(jù)車速傳感器、轉(zhuǎn)向角速度傳感器和控制開關(guān)等信號，給旁通流量控制閥通入如圖16-2所示的不同占空比的信號，以控制其開啟程度，進而控制供油和回油管路之間的旁通油量，從而調(diào)整供給轉(zhuǎn)向器內(nèi)部的轉(zhuǎn)向液的流量。當(dāng)車輛高速行駛時，流過旁通流量控制閥電磁線圈上的平均電流大，閥的開度大，旁路液壓油量大，油泵向轉(zhuǎn)向器供油量減少，動力轉(zhuǎn)向控制閥靈敏度下降（傳力介質(zhì)減少了），轉(zhuǎn)向助力作用降低，操縱轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向力增加；反之，閥開度變小，旁路液壓油量小，油泵向轉(zhuǎn)向器供油量增多，轉(zhuǎn)向助力作用提高，操縱轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向力減

4、小。23如圖16-3所示為該系統(tǒng)旁通流量控制閥的結(jié)構(gòu)示意圖。在閥體內(nèi)裝有主滑閥2和穩(wěn)壓滑閥7，在主滑閥的右端與電磁線圈柱塞3連接，主滑閥與電磁線圈的推力成正比移動，從而改變主滑閥左端流量主孔1的開口面積。調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘4可以調(diào)節(jié)旁通流量的大小。穩(wěn)壓滑閥7的作用是保持流量主孔前后壓差的穩(wěn)定，以使旁通流量與流量主孔的開口面積成正比。當(dāng)因轉(zhuǎn)向負(fù)荷變化而使流量主孔前后壓差偏離設(shè)定值時，穩(wěn)壓滑閥閥芯將在其左側(cè)彈簧張力和右側(cè)高壓油壓力的作用下發(fā)生滑移。如果壓差大于設(shè)定值，則閥芯左移，使節(jié)流孔開口面積減小，流入到閥內(nèi)的液壓油量減少，前后壓差減小；如果壓差

5、小于設(shè)定值，則閥芯右移，使節(jié)流孔開口面積增大，流入到閥內(nèi)的液壓油量增多，前后壓差增大。流量主孔前后壓差的穩(wěn)定，保證了旁通流量的大小只與主滑閥控制的流量主孔的開口面積有關(guān)。1-流量主孔；2-主滑閥；3-電磁線圈柱塞；4-調(diào)節(jié)螺釘；5-電磁線圈；6-節(jié)流閥；7-穩(wěn)壓滑閥圖16-3旁通流量控制閥結(jié)構(gòu)4在實際的轉(zhuǎn)向操作中，駕駛員可以通過轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇不同的轉(zhuǎn)向模式：“H-高”、“N-中”、“L-低”，得到三種適應(yīng)不同行駛條件的轉(zhuǎn)向力特性曲線，如圖16-4所示。另外，ECU還可以根據(jù)轉(zhuǎn)向角度傳感器輸出信號的大小，在汽車急轉(zhuǎn)彎時按照特殊的轉(zhuǎn)向力特性實施

6、最優(yōu)控制，如圖16-5所示。圖16-4三種不同的轉(zhuǎn)向力特性曲線16-5汽車急轉(zhuǎn)彎時的轉(zhuǎn)向力特性516.3電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理16.3.1概述電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS（ElectronicPowerSteering）是在EHPS的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。EPS是將最新的電子技術(shù)和高性能的電機控制技術(shù)應(yīng)用于汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特點是顯著改善汽車行駛性能、提高駕駛員的安全性和舒適性，減少油耗，減少對環(huán)境的污染，比EHPS結(jié)構(gòu)更簡單，更節(jié)能。隨著電子技術(shù)的進一步發(fā)展，目前越來越多的轎車上采用了電動式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它是一

7、種直接依靠EPS的主要優(yōu)點有：（1）采用電力作為轉(zhuǎn)向動力，省去了油壓系統(tǒng)，所以不需要給轉(zhuǎn)向油泵補充油，也不必?fù)?dān)心漏油。（2）沒有液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所必須的常運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向油泵，電動機只是在需要轉(zhuǎn)向時才接通電源，所以動力消耗和燃油消耗均可降到最低。（3）將各部件裝配成一個整體，既無管道也無控制閥，其結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量減輕。一般電動式EPS的質(zhì)量比液壓式EPS質(zhì)量輕25%左右。（4）電動機工作可用ECU進行控制，可以比較容易地按照汽車性能的需要設(shè)置、修改轉(zhuǎn)向助力特性，具有較好的兼容性。電動機提供輔助轉(zhuǎn)矩的電控動力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。6EPS根據(jù)電動機對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

8、產(chǎn)生助力的部位不同，電動式電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有三種類型：（1）轉(zhuǎn)向管柱助力式；（2）轉(zhuǎn)向器小齒輪助力式；（3）齒條助力式。716.3.2轉(zhuǎn)向管柱助力式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理轉(zhuǎn)向管柱助力