汽车电气电子的技术(2015)12打印.ppt

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1、汽车电气电子技术（12）哈工大网络与电气智能化研究所2015（秋）汽车转向系统是用于改变或保持汽车行驶方向的专门机构。其作用是使汽车在行驶过程中能按照驾驶员的操纵要求而适时地改变其行驶方向，并在受到路面传来的偶然冲击及汽车意外地偏离行驶方向时，能与行驶系统配合共同保持汽车继续稳定行驶。因此，转向系统的性能直接影响着汽车的操纵稳定性和安全性。一、对助力转向系统的要求对转向系统的要求，主要概括为转向的灵敏性和操纵的轻便性。高的转向灵敏性，要求转向器具有小的传动比，以小的转向盘转角迅速转向；好的操纵轻便性，则要求转向器具有大的传动比，这样才能以较小的转向盘操纵力获得大的转向力矩

2、。第十章　汽车电动助力转向系统第一节　概述可见，上述两个要求是矛盾的。因此，在实际设计中，一般规定：当转向轮达到最大设计转角时，转向盘总转数不宜超过5圈，而转向盘操纵力最大不超过250N。为满足以上要求，除采取尽量减轻自重，选择最佳轴荷分配；提高转向系统传动效率；减小主销后倾角；选择最佳转向器速比曲线等措施外，通常都采用助力转向方式。尤其对中、重型车，由于轴荷重，助力转向几乎是惟一的选择。近年来，随着对小轿车舒适性要求的提高，助力转向的应用也比较普遍。助力转向系统应满足如下要求：1)能有效减小操纵力，特别是停车转向操纵力。行车转向的操纵力应不大于250N。2)转向灵敏性

3、好。助力转向的灵敏度是指在转向器操纵下，转向助力器产生助力作用的快慢程度。助力作用快，转向就灵敏。3)具有直线行驶的稳定性，转向结束时转向盘应自动回正；驾驶员应有良好的“路感”。4)要有随动作用。转向车轮的偏转角和驾驶员转动转向盘的转角保持一定的关系，并能使转向车轮保持在任意偏转角位置上。5)工作可靠。当助力转向失效或发生故障时，应能保证通过人力进行转向操纵。二、助力转向系统的功用助力转向系统是指在驾驶员的控制下，借助于汽车发动机通过液压泵产生的液体压力或电动机驱动力来实现车轮转向。助力转向是一种以驾驶员操纵转向盘（转矩和转角）为输入信号，以转向车轮的角位移为输出信号的伺

4、服机构。动力部分跟踪手动操作，产生与转向阻力相平衡的辅助力，使车辆进行转向运动。与此同时，把部分输出力反馈给驾驶员，使其获得适当的手感，构成所谓的助力转向双动伺服机构，如图10-1所示。由于助力转向系统使转向操纵灵活、轻便，在设计汽车时对转向器结构形式的选择灵活性增大，能吸收路面对前轮产生的冲击等优点，因此已在汽车制造中普遍采用。但是，具有固定放大倍率的助力转向系统的主要缺点是：如果所设计的固定放大倍率的动力转向系统是为了减小汽车在停车或低速行驶状态下转动转向盘的力，则当汽车以高速行驶时，这一固定放大倍率的动力转向系统会使转动转向盘的力显得太小，不利于对高速行驶的汽车进行

5、方向控制；图10-1助力转向双动伺服机构反之，如果所设计的固定放大倍率的动力转向系统是为了增加汽车在高速行驶时的转向力，则当汽车停驶或低速行驶时，转动转向盘就会显得非常吃力。电子控制技术在汽车助力转向系统中的应用，使汽车的驾驶性能达到令人满意的程度。电子控制助力转向系统在低速行驶时可使转向轻便、灵活；当汽车在中、高速区域转向时，又能保证提供最优的动力放大和稳定的转向手感，从而提高了高速行驶的操纵稳定性。三、助力转向系统的类型1．传统液压式助力转向系统传统液压式助力转向系统(HPS)一般按液流的形式可分为常流式和常压式两种类型。常压式是指在汽车行驶中，无论转向盘是否转动，整

6、个液压系统总是一直保持高压；常流式是指汽车在行驶中，不转动转向盘时，流量控制阀在中间位置，油路保持常通。随着高速公路的不断延伸与轿车车速的不断提高，传统的液压式助力转向暴露出一个致命的缺点，即若要保证汽车在停车或低速调头时转向轻便，那么当汽车在高速行驶时就会感到有“发飘”的感觉；反之，若要保证汽车在高速行驶时操纵有适度手感，那么当其要停车或低速调头时就会感到转向太重，两者不能兼顾。这是由传统液压式助力转向的结构所决定的。由于助力转向在轿车上的日益普及，对其性能上的要求已不再是单纯的为了减轻操作强度，而是要求其在低速调头时保证转向轻便性的同时，又能保证高速行驶时的操纵稳定性

7、。为了达到上述要求，只有通过采用速度传感型的助力转向才能解决。所谓速度传感型的助力转向，是一种随着车速变化而自动调节操纵力的助力转向装置。车速传感型助力转向在提高车辆操纵稳定性、安全性方面的作用很大。目前所采用的多为车速传感型助力转向，有两种基本形式：①采用电子控制的液压式助力转向系统；②采用电子控制的电动助力转向系统。2．电子控制式液压助力转向系统电子控制式液压助力转向系统(EHPS)如图10-2所示，主要由电子控制系统、转向齿轮箱、油泵、分流阀等组成。电子控制式液压助力转向系统是通过控制电磁阀，使助力转向系统的油压随车速的