汽车自动变速器原理与维修-单元六 电控动力转向系统的构造与维修 教案

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1、单元六电控动力转向系统的构造与维修学习目标知识目标：１．简单叙述EPS的作用、类型、组成与工作过程和典型汽车EPS故障诊断与检修方法；２．正确描述EPS故障诊断和检修的一般内容和方法。能力目标：１．能安全正确检修各传感器；２．能正确使用检测设备对传感器性能和控制电路进行检查。1　概述一般说来，车速越低转向操纵越重，若采用固定的助力倍数，当低速下转向的操纵力减小到比较理想的程度时，则可能导致高速下操纵力过小、手感操纵力不明显，转向不稳定；反之，如果加大高速转向时的操纵力，则低速转向时的操纵力又过大。为了实现在各种转速下转向的都是最佳值，电子控制助力转向系统是最好的选择。

2、它不但可以随行驶条件及时调整转向助力倍数，而且在结构上也远比单纯液力和气力式助力转向系统轻巧简便，特别适合于小轿车。电控动力转向系统简称EPS（ElectronicControlPowerSteering）。根据动力源不同，电控动力转向系统分为液压式和电动式两种。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ECU等。ECU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、低速时的转向要求。电动式EPS是利用直流电动机作为动力源，ECU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。电动机的扭矩

3、由电磁离合器通过减速机构减速增扭后，加在汽车的转向机构上，使之得到一个与工况相适应的转向作用力。通过电子控制动力转向系统，可使驾驶员在汽车低速行驶时转向轻便、灵活；在中、高速行驶时增加转向操纵力，使驾驶员的手感增强，从而可获得良好的转向路感和提高转向操纵的稳定性。2　电控液压动力转向系统2.1　反力控制式EPS2.1.1组成反力控制式电控液压动力转向系统简称PPS(ProgressivePowerSteering)。它由转向控制阀、电磁阀、分流阀、动力缸、转向油泵、转向器、车速传感器及ECU等组成，如图6-1所示。1-车速传感器；2－电磁阀；3－动力转向油泵；4－储液

4、罐；5－分流阀；6－扭力杆；7－通道；8－转向盘；9、12－销子；10－控制阀轴；11－回转阀；13－小齿轮轴；14－左油室；15－右油室；16－动力缸活塞；17－动力缸；18－齿条；19－小齿轮；20－动力转向器总成；21－柱塞；22－油压反力室PPS可按照车速的变化，由电子控制油压反力，调整动力转向器，从而使汽车在各种行驶条件下转向盘上所需的转向操纵力达到最佳状态。故称反力式电子控制动力转向系统。（1）动力转向器总成扭杆上端与控制阀轴10、下端与小齿轮轴以销钉联结，小齿轮轴上端用销钉与回转阀联结，转向盘通过转向轴与控制阀轴联结。因此，转向盘回转力，可通过扭杆与控制

5、阀传递到小齿轮上。当扭杆受到转矩作用时，控制阀与回转阀相应发生回转运动。并使各种油孔连通状态发生变化，可控制动力缸的油压流量，变化动力缸左、右室油路通道。在油压反力室受到高压作用时，柱塞将推动控制阀轴。此时，扭杆即使受到转矩作用，由于柱塞推力的影响，也会抑制控制阀轴与回转阀相对回转。（2）分流阀分流阀的结构如图6-2所示，主要由阀门、弹簧和进、出油口组成。分流阀的主要功用是将来自转向油泵的液流分送到转阀、油压反力室和电磁阀。送到电磁阀和油压反力室中的液流量是由转阀中的油压来调整的，当转动转向盘时，转阀中的油压增大，此时，分配到电磁阀和油压反力室中的液流量随转阀中的油压

6、增大而增加；当转阀中的油压达到一定值后，转阀中的油压便不再升高，而分配给电磁阀和油压反力室的液流量则保持不变。（3）电磁阀电磁阀油路的阻尼面积，可随电磁线圈通电电流占空比（通断比）变化。车速较低时，通电电流大，电磁阀的节流面积（开度）变大，流回储油罐的液流量增加，分到油压反力室的液流量减少，而油压减少，使转向轻便。随着车速升高，电流减小，油液回流量也减少，而使分流阀分到油压反力室的流量增加，油压增大，使转向“沉重”。当车速超过120km/h时，ECU则保持恒流控制。（4）车速传感器车速传感器的主要功用是检测汽车行驶速度，通常安装在变速器输出轴上。（5）ECUPPSEC

7、U输入信号为车速传感器提供的车速信号，执行器为比例电磁阀，ECU通过控制通入比例电磁阀的电流，实现相应的控制功能。车速提高时，为了增大转向操纵力，需要加大电磁阀的电流；而当车速超过120km/h时，为了防止电流过大而造成过载，ECU则使通往电磁阀的电流保持恒定。2.1.2工作原理ECU根据车速传感器的信号判断出车辆停止、低速状态与中高速状态，控制电磁阀通电电流，使动力转向液压系统根据车速的变化，在低速时操纵力减轻，在中速以上操纵力随车速而变化。（1）停车与低速时转向如图6-3所示。汽车在低速范围内运行时，ECU输出一个大的电流，使电磁阀的开度增加，由