汽车的转向与制动控制教学教材.ppt

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1、汽车的转向与制动控制为确保行车安全，对转向系统有如下要求：①转向系统应工作可靠，操纵轻便。②对轻微的路面冲击，转向系统应有自动回正能力。③转向机构应能减小地面传到方向盘上的冲击，并保持适当的“路感”。④当汽车发生碰撞时，转向装置应能减轻或避免对驾驶员的伤害。6.1.2转向系统的分类汽车转向系统可按转向的能源不同分为机械转向系统（Mechanicalsteeringsystem）和动力转向系统（Powersteeringsystem）两类。其中电控动力转向系统可以在低速时减轻转向操作力，以提高转向系统的操纵轻便性；在高速时则可适当加重转向力，以提高操纵

2、稳定性。四轮转向系统的应用，在提高汽车转向操纵稳定性的同时，能显著缩短转弯半径，提高车辆的弯道通过性能。4.2机械转向系统1）机械转向系统机械转向系统所需转向操纵力完全由驾驶员提供，转向器作为一种增力装置，对驾驶员的操纵力按一定比例进行放大，以获得足够大的力矩使转向轮偏转。转向轮的高灵敏性，要求转向器具有较小的传动比；而好的操纵轻便性则要求转向器具有较大的传动比。但是由于转向器的传动比是固定的，所以这两个要求是矛盾的。传统机械转向系统的设计，主要是通过选择最佳转向器速比曲线等措施来协调这一矛盾的。2）动力转向系统对于重型汽车和车速较高的轿车，机械转向

3、系统很难满足转向的灵敏性和操作的轻便性两方面的要求。因此，对于轴荷重的中、重型车和广泛应用低压轮胎的轿车，为了转向操纵轻便和提高高速行驶的安全性，已较为广泛的使用动力转向系统。动力转向系统是在传统机械转向系统的基础上假设一套转向加力装置而形成的，驾驶员能轻松地控制转向。按传力介质的不同，动力转向系统可以分为液压动力转向、气压动力转向、电动式动力转向三大类。按控制的方式不同，动力转向系统可分为机械控制式和电控式两种。电控式根据动力源不同又分为电控液压式动力转向系统（EHPS）和电控式动力转向系统（EPS）4.3汽车电控动力转向系统4.3.1动力转向系统

4、1.液压式动力转向系统的组成为使汽车操纵轻便及行驶安全，目前轿车、载重汽车、客车大多采用液压转向助力器，构成液压式动力转向系统（Hydraulicpowersteeringsystem，略作HPS）。液压式动力转向系统结构示意图4.3.2电控动力转向系统1.电控动力转向系统的组成电子控制动力转向（ElectronicControlPowerSteering，EPS）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倍率和稳定的转向手感，从而提高了高速行驶的操纵稳定性。图6-5电控动力转向系统2.电控动力转向系统的

5、分类根据动力源的不同，电子控制动力转向系统可分为液压式电子控制动力转向系统（液压式EPS）和电动式电子控制动力转向系统（电动式EPS）。液压式EPS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，从而满足汽车在中、低速时的转向助力要求。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，控制电动机转矩的大小和方向。电动机的转矩由电磁离合器通过减速机构减速增加转矩后，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。3

6、.电控动力转向系统的特点为满足现代汽车对转向系统的要求，电控动力转向系统具有以下特点。①良好的随动性：即方向盘与转向轮之间具有准确的——对应关系，同时能保证转向轮可维持在任意转向角位置。②有高度的转向灵敏度：即转向轮对方向盘具有灵敏的响应。③良好的稳定性：即具有很好的直线行驶稳定性和转向自动回正能力。④助力效果能随车速变化和转向阻力的变化作相应的调整：低速时，有较大的助力效果，以克服路面的转向阻力；中、高速时，要有适当的路感，以避免因转向过轻（方向盘“发飘”）而发生事故。4.4电动式电控动力转向系统4.4.1电动式电控动力转向系统概述1.电动式EPS

7、的组成图6-10电动式EPS的组成1-方向盘；2-输入轴（转向轴）；3-ECU；4-电动机；5-电磁离合器；6-转向齿条；7-横拉杆；8-转向车轮；9-输出轴；10-扭力杆；11-转矩传感器；12-转向齿轮4.5电控四轮转向系统4.5.1电控四轮转向系统概述目前，绝大多数汽车都是以两个前轮作为转向车轮，这样的转向系统称为两轮转向系统（Two-wheelsteering，略作2WS）。为了使汽车具有更好的弯道通过性和操纵稳定性，一些汽车在后桥上也安装了转向系统，前后左右四个车轮均为转向车轮，这样的转向系统称为四轮转向系统（Four-wheelsteer

8、ing或all-wheelsteering，略作4WS）。汽车采用四轮转向（4WS）系统的目的是：在汽车低速