底盤(pán)講義之動(dòng)力轉(zhuǎn)向系和四輪轉(zhuǎn)向系

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1、底盤(pán)講義之動(dòng)力轉(zhuǎn)向系和四輪轉(zhuǎn)向系 底盤(pán)講義之動(dòng)力轉(zhuǎn)向系和四輪轉(zhuǎn)向系（二） 作者：佚名 來(lái)源： 發(fā)布時(shí)間：2010年03月25日 　   課題11.5 電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 學(xué)習(xí)目標(biāo) 鑒定標(biāo)準(zhǔn) 教學(xué)建議 1.       掌握電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的組成、基本結(jié)構(gòu)和工作原理 應(yīng)知：電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的組成、基本結(jié)構(gòu)和工作原理。   建議：用多媒體或?qū)嵨锸窘贪逯v解組成、基本結(jié)構(gòu)和工作原理。   普通動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的助力特性是不變的，且與車(chē)速無(wú)關(guān)，這會(huì)導(dǎo)致停車(chē)與低速時(shí)，轉(zhuǎn)向盤(pán)操縱

2、沉重，中速時(shí)較輕快，當(dāng)車(chē)速增高時(shí)更加輕快。如果考慮停車(chē)與低速時(shí)的輕便性，則使高速時(shí)操縱力過(guò)小，路感下降，易出現(xiàn)轉(zhuǎn)向過(guò)度。反之會(huì)使停車(chē)與低速時(shí)操縱力過(guò)大，轉(zhuǎn)向沉重，效率下降。為了實(shí)現(xiàn)在各種行駛條件下轉(zhuǎn)向盤(pán)上所需要的力都是最佳值，必須采用更先進(jìn)的電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系可分為：電動(dòng)式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系、電控液力式轉(zhuǎn)向系、電動(dòng)液力式轉(zhuǎn)向系。本課題先介紹電動(dòng)式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系。 一、電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系概述 1．電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的組成 如圖11-24所示，該系統(tǒng)通常由轉(zhuǎn)矩傳感器、車(chē)速傳感器、電動(dòng)機(jī)、電磁離合器、減速機(jī)構(gòu)、電子控制單元等組成。各部件在車(chē)上的布置如圖11-25所示。 圖11-24

3、電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的組成 1-轉(zhuǎn)向盤(pán) 2-輸入軸（轉(zhuǎn)向軸） 3-電子控制單元 4-電動(dòng)機(jī) 5-電磁離合器 6-轉(zhuǎn)向齒條 7-轉(zhuǎn)向橫拉桿 8-輪胎 9-輸出軸 10-扭力桿 11-轉(zhuǎn)矩傳感器 12-轉(zhuǎn)向齒輪   圖11-25 電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系在車(chē)上的布置 1-車(chē)速傳感器 2-轉(zhuǎn)矩傳感器 3-減速機(jī)構(gòu) 4-電動(dòng)機(jī)與離合器 5-發(fā)電機(jī) 6-轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 7-發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器 8-蓄電池 9-電子控制單元 提示：此處可參觀具有電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的車(chē)輛，增加感性認(rèn)識(shí)。 2．電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的工作原理 當(dāng)操縱轉(zhuǎn)向盤(pán)時(shí)，裝在轉(zhuǎn)向軸上的轉(zhuǎn)矩傳感器不斷測(cè)出轉(zhuǎn)向

4、軸上的轉(zhuǎn)矩，并由此產(chǎn)生一個(gè)電壓信號(hào)。該信號(hào)與車(chē)速信號(hào)同時(shí)輸入電子控制單元，電子控制單元根據(jù)這些輸入信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，確定助力轉(zhuǎn)矩的大小和轉(zhuǎn)向，即選定電動(dòng)機(jī)的電流和轉(zhuǎn)向，調(diào)整轉(zhuǎn)向的助力。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩由電磁離合器通過(guò)減速機(jī)構(gòu)減速增矩后，加在汽車(chē)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上，使之得到一個(gè)與工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作用力。 二、電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）部件結(jié)構(gòu)與工作原理 1．轉(zhuǎn)矩傳感器 轉(zhuǎn)矩傳感器也稱(chēng)稱(chēng)轉(zhuǎn)向傳感器，其作用是通過(guò)測(cè)定轉(zhuǎn)向盤(pán)與轉(zhuǎn)向器之間的相對(duì)轉(zhuǎn)矩，作為電動(dòng)助力的依據(jù)之一。 轉(zhuǎn)矩傳感器的結(jié)構(gòu)、原理如圖11-26所示。 圖11-26 轉(zhuǎn)矩傳感器原理 a)結(jié)構(gòu)圖 b)原理圖 用磁性材料制成的定子

5、和轉(zhuǎn)子可以形成閉合的磁路，線圈A、B、C、D分別繞在極靴上，形成一個(gè)橋式回路。轉(zhuǎn)向軸扭轉(zhuǎn)變形的扭轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)矩成正比，所以只要測(cè)定軸的扭轉(zhuǎn)角，就可間接地知道轉(zhuǎn)向力的大小。 在線圈的U、T兩端施加連續(xù)的脈沖電壓信號(hào)Ui，當(dāng)轉(zhuǎn)向軸上的轉(zhuǎn)矩為零時(shí)，定子與轉(zhuǎn)子的相對(duì)轉(zhuǎn)角也為零。這時(shí)轉(zhuǎn)子的縱向?qū)ΨQ(chēng)面處于定子AC、BD的對(duì)稱(chēng)平面上，每個(gè)極靴上的磁通量是相同的。電橋平衡，V、W兩端的電位差U0=0。 如果轉(zhuǎn)向軸上存在轉(zhuǎn)矩時(shí)，定子與轉(zhuǎn)子的相對(duì)轉(zhuǎn)角不為零，此時(shí)轉(zhuǎn)子與定子間產(chǎn)生角位移θ。極靴A、D間的磁阻增加，B、C間的磁阻減小，各個(gè)極靴的磁阻產(chǎn)生差別，電橋失去平衡，在V、W兩端產(chǎn)生電位差。這個(gè)電位差與軸的扭轉(zhuǎn)角

6、θ和輸入電壓Ui成比例，從而可知道轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)矩。 一種實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)矩傳感器結(jié)構(gòu)如圖11-27所示，其工作原理與上基本相同，優(yōu)點(diǎn)是便于安裝。 圖11-27 實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)矩傳感器 1-檢測(cè)環(huán) 2-檢測(cè)線圈 3-輸入軸 4-輸出軸 2．電動(dòng)機(jī)、電磁離合器與減速機(jī)構(gòu) 電動(dòng)機(jī)、電磁離合器和減速機(jī)構(gòu)組成的整體稱(chēng)為電機(jī)組件，其結(jié)構(gòu)如圖11-28所示。 圖11-28 電機(jī)組件 1-電磁離合器 2-渦輪 3-斜齒輪 1) 電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)向助力電動(dòng)機(jī)就是一般的永磁電動(dòng)機(jī)（原理不再敘述），電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩控制是通過(guò)控制其輸入電流來(lái)實(shí)現(xiàn)，而電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)則是由電子控制單元輸出的

7、正反轉(zhuǎn)觸發(fā)脈沖控制。圖11-29是一種比較簡(jiǎn)單實(shí)用的正反轉(zhuǎn)控制電路。 圖11-29 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 a1、a2為觸發(fā)信號(hào)端。從電子控制單元得到的直流信號(hào)輸入到a1、a2端，用以觸發(fā)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生正反轉(zhuǎn)。當(dāng)a1端得到輸入信號(hào)時(shí)，晶體管T3導(dǎo)通，T2管得到基極電流而導(dǎo)通，電流經(jīng)T2管的發(fā)射極和集電極、電動(dòng)機(jī)M、T3管的集電極和發(fā)射極搭鐵，電動(dòng)機(jī)有電流通過(guò)而正轉(zhuǎn)。當(dāng)a2端得到輸入信號(hào)時(shí)，晶體管T4導(dǎo)通，T1管得到基極電流而導(dǎo)通，電流經(jīng)過(guò)T1管的發(fā)射極和集電極，電動(dòng)機(jī)M、T4管的集電極和發(fā)射極搭鐵，電動(dòng)機(jī)有反向電流通過(guò)而反轉(zhuǎn)。控制觸發(fā)信號(hào)端的電流大小，就可以控制電動(dòng)機(jī)通過(guò)電流的大小。 2

8、) 離合器 一般使用干式單片電磁離合器，如圖11-30所示。工作電壓為12V，額定轉(zhuǎn)速時(shí)傳遞的轉(zhuǎn)矩為15 N·m，線圈電阻（20℃時(shí)）為19.5Ω。 圖11-30 電磁離合器的結(jié)構(gòu) 1-滑環(huán) 2-線圈；3-壓板；4-花鍵；5-從動(dòng)軸；6-主動(dòng)輪；7-滾珠軸承 其工作原理是：當(dāng)電流通過(guò)滑環(huán)進(jìn)入離合器線圈時(shí)，主動(dòng)輪產(chǎn)生電磁吸力，帶花鍵的壓板被吸引與主動(dòng)輪壓緊，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)過(guò)軸、主動(dòng)輪、壓板、花鍵、從動(dòng)軸傳給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 由于轉(zhuǎn)向助力的工作范圍限定在一速度區(qū)域內(nèi)，所以離合器一般設(shè)定一個(gè)速度范圍，如當(dāng)車(chē)速超過(guò)30km/h時(shí)，離合器便分離，電動(dòng)機(jī)也停止工作，這時(shí)就沒(méi)有轉(zhuǎn)向助力

9、的作用。當(dāng)電動(dòng)機(jī)停止工作時(shí)，為了不使電動(dòng)機(jī)與離合器的慣性影響轉(zhuǎn)向系的工作，離合器也應(yīng)與時(shí)分離，以切斷輔助動(dòng)力。當(dāng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)等發(fā)生故障時(shí)，離合器會(huì)自動(dòng)分離，這是仍可恢復(fù)手動(dòng)控制轉(zhuǎn)向。 3) 減速機(jī)構(gòu) 目前使用的減速機(jī)構(gòu)有多種組合方式，一般采用渦輪蝸桿與轉(zhuǎn)向軸驅(qū)動(dòng)組合式；也有的采用兩級(jí)行星齒輪與傳動(dòng)齒輪組合式，如圖11-31所示；圖11-28是渦輪與斜齒輪組合方式。渦輪與固定在轉(zhuǎn)向輸出軸上的斜齒輪相嚙合，它把電機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)減速后傳遞到輸出軸上。為了抑制噪聲和提高耐久性，減速機(jī)構(gòu)中的齒輪有的采用特殊齒形，有的采用樹(shù)脂材料制成。 圖11-31 雙級(jí)行星齒輪減速機(jī)構(gòu) 1-轉(zhuǎn)矩傳感器 2

10、-轉(zhuǎn)軸 3-扭力桿 4-輸入軸 5-電動(dòng)機(jī)與離合器 6-行星小齒輪A 7-太陽(yáng)輪 8-行星小齒輪B 9-驅(qū)動(dòng)小齒輪 10-齒圈B 11-齒圈A 3．控制系統(tǒng) 電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向的控制系統(tǒng)如圖11-32所示。該系統(tǒng)的核心是一個(gè)有4K ROM和256RAM的8位微機(jī)。 圖11-32 電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向的控制系統(tǒng) 轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)矩信號(hào)和車(chē)速信號(hào)經(jīng)過(guò)輸入接口送入微機(jī)，隨著車(chē)速的升高，微機(jī)控制相應(yīng)地降低助力電動(dòng)機(jī)電流，以減少助力轉(zhuǎn)矩。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)也被送入微機(jī)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速時(shí)，由于供電不足，助力電動(dòng)機(jī)和離合器不工作。因此，電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向工作時(shí)，電子控制單元必須控制發(fā)動(dòng)機(jī)處于高怠速工作狀態(tài)

11、。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的通斷（ON/OFF）信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換接口送入微機(jī)。當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電動(dòng)機(jī)和離合器不能進(jìn)入工作。微機(jī)輸出控制指令經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換接口送入電動(dòng)機(jī)和離合器的驅(qū)動(dòng)放大電路中，控制電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向和離合器的離合。電動(dòng)機(jī)的電流經(jīng)驅(qū)動(dòng)放大回路、電流表A、A/D轉(zhuǎn)換接口反饋給微機(jī)，即電動(dòng)機(jī)的實(shí)際電流與按微機(jī)指令應(yīng)給的電流相比較，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際電流，使兩者接近一致。 三菱“米尼卡”車(chē)的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系如圖11-33所示，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖11-34所示。 圖11-33 三菱“米尼卡”車(chē)電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的組成 1-車(chē)速傳感器 2-速度表引出電纜的部位 3-傳動(dòng)軸 4-車(chē)速信號(hào)（主） 5-

12、車(chē)速信號(hào)（副） 6-電子控制單元 7-副駕駛員腳下部位 8-電動(dòng)機(jī) 9-扭桿 10-齒條 11-點(diǎn)火電源信號(hào)12-蓄電池信號(hào) 13-發(fā)電信號(hào)；14-指示燈電流 15-高怠速電流 16-電動(dòng)機(jī)電流 17-離合器電流 18-轉(zhuǎn)矩信號(hào)（主） 19-轉(zhuǎn)矩信號(hào)（副） 20-離合器 21-電動(dòng)機(jī)齒輪 22-傳動(dòng)齒輪 23-小齒輪 24-點(diǎn)火開(kāi)關(guān) 2-熔斷絲 26-轉(zhuǎn)矩傳感器 27-轉(zhuǎn)向器齒輪總成 28-交流發(fā)電機(jī)（L端子） 29-指示燈 30-怠速提高電磁閥 31-發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元 32-電動(dòng)機(jī)與離合器 圖11-34 三菱“米尼卡”車(chē)電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向

13、系的電子控制系統(tǒng) 由圖11-33和11-34可知：交流發(fā)電機(jī)的“L”端子可視為向電子控制單元輸入信號(hào)的一個(gè)傳感器，利用交流發(fā)電機(jī)的“L”端子電壓可以判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)還未發(fā)動(dòng)時(shí)，該系統(tǒng)不能工作。 電動(dòng)機(jī)和離合器接受電子控制單元輸出的控制電流，產(chǎn)生助力轉(zhuǎn)矩，經(jīng)傳動(dòng)齒輪減速后，再經(jīng)過(guò)小齒輪實(shí)現(xiàn)動(dòng)力轉(zhuǎn)向，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力是通過(guò)行星齒輪機(jī)構(gòu)傳遞的。離合器是由電磁鐵和彈簧等組成的電磁離合器。 當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí)，電源加于電子控制單元上，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系才能進(jìn)行工作。在發(fā)動(dòng)機(jī)已起動(dòng)時(shí)，交流發(fā)電機(jī)的L端子的電壓加到電子控制單元上。當(dāng)檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)處于起動(dòng)狀態(tài)時(shí)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系轉(zhuǎn)為工作狀態(tài)。 行車(chē)時(shí)，電子

14、控制單元按不同車(chē)速下的轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)矩，控制電動(dòng)機(jī)的電流，并完成電子控制轉(zhuǎn)向和普通轉(zhuǎn)向控制之間的轉(zhuǎn)換。當(dāng)車(chē)速高于30km/h時(shí)，則轉(zhuǎn)換成普通的轉(zhuǎn)向控制，電子控制單元沒(méi)有離合器信號(hào)和電動(dòng)機(jī)電流輸出，離合器處于分離狀態(tài)。當(dāng)車(chē)速低于27km/h時(shí)，電子控制單元又輸出離合器信號(hào)和電動(dòng)機(jī)電流，普通轉(zhuǎn)向控制又轉(zhuǎn)換為動(dòng)力轉(zhuǎn)向的工作方式。 電子控制單元還具有自我修正的控制功能。當(dāng)電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系出現(xiàn)故障時(shí)，可自動(dòng)斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)的輸出電流，恢復(fù)到通常的轉(zhuǎn)向功能；同時(shí)速度表內(nèi)的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向報(bào)警燈點(diǎn)亮，以通知駕駛員，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)生故障。 測(cè)試題：1．對(duì)照實(shí)物或圖片說(shuō)出電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的組成，說(shuō)出部件名稱(chēng)和工作原理。

15、 2．以三菱微型汽車(chē)上使用的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系為例，敘述電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的控制原理。 課題11.6 電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的檢測(cè)與故障診斷 學(xué)習(xí)目標(biāo) 鑒定標(biāo)準(zhǔn) 教學(xué)建議 1.       掌握電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)部件的檢測(cè)、故障的診斷與排除方法。 應(yīng)知：電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系主要部件的檢測(cè)方法、故障的診斷與排除步驟。 應(yīng)會(huì)：電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系主要部件的檢測(cè)方法、故障的診斷與排除。 建議：有條件的情況下采用理實(shí)一體化教學(xué)。   一、電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的部件檢測(cè) 以三菱“米尼卡”微型汽車(chē)的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系為例進(jìn)行說(shuō)明。 1．轉(zhuǎn)矩

16、傳感器的檢查 1) 檢測(cè)轉(zhuǎn)矩傳感器線圈電阻 從轉(zhuǎn)向器總成上拔下轉(zhuǎn)矩傳感器插接器，其端子排列如圖11-35b)所示。測(cè)量轉(zhuǎn)矩傳感器3號(hào)與5號(hào)端子之間、8號(hào)與10號(hào)端子之間的電阻，其標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)為2.18±0.66KΩ。若不符合要求，則應(yīng)更換轉(zhuǎn)矩傳感器。 2) 檢測(cè)轉(zhuǎn)矩傳感器電壓 用萬(wàn)用表直流電壓檔測(cè)量上述各端子之間的電壓，將轉(zhuǎn)向盤(pán)置于中間位置，測(cè)得電壓約2.5V為良好，4.7V以上為斷路，0.3V以下為短路。 圖11-35 電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系插接器端子排列 a) 電動(dòng)機(jī) b) 轉(zhuǎn)矩傳感器與電磁離合器 c) 車(chē)速傳感器 2．電磁離合器的檢查 從轉(zhuǎn)向器上斷開(kāi)電磁離合器插接

17、器，其端子排列參見(jiàn)圖11-35b)。將蓄電池的正極接到1號(hào)端子上，蓄電池的負(fù)極與6號(hào)端子相接，在接通與斷開(kāi)6號(hào)端子的瞬間，離合器應(yīng)有工作聲音。若沒(méi)有聲音，表明電磁離合器有故障，應(yīng)更換轉(zhuǎn)向器總成。 3．直流電動(dòng)機(jī)的檢查 從轉(zhuǎn)向器上斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)插接器，其端子排列如圖11-35a)所示。給電動(dòng)機(jī)加上蓄電池電壓時(shí)，電機(jī)應(yīng)有轉(zhuǎn)動(dòng)聲音。若沒(méi)有聲音，應(yīng)更換轉(zhuǎn)向器總成。 4．車(chē)速傳感器的檢查 1) 檢查車(chē)速傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)情況 從變速器拆下車(chē)速傳感器，用手轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)速傳感器的轉(zhuǎn)子檢查其能否順利轉(zhuǎn)動(dòng)，若有卡滯應(yīng)予更換。 2) 檢測(cè)車(chē)速傳感器電阻 拔開(kāi)車(chē)速傳感器插接器，其端子排列如圖11-35c)所示。測(cè)量車(chē)速

18、傳感器插接器1號(hào)與2號(hào)端子之間、4號(hào)與5號(hào)端子之間的電阻值，其值等于165±20Ω為良好。若與上述不符則必須更換車(chē)速傳感器。 二、電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的故障診斷 以三菱“米尼卡”微型汽車(chē)的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系為例，說(shuō)明電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的故障診斷與排除方法。 1．故障警告燈的檢查 當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于ON位置時(shí)，故障警告燈應(yīng)點(diǎn)亮，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后警告燈熄滅為正常。警告燈不亮?xí)r，應(yīng)檢查燈泡是否損壞，熔斷絲和導(dǎo)線是否斷路。若發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，警告燈仍亮?xí)r，首先應(yīng)考慮系統(tǒng)是否處于保險(xiǎn)狀態(tài)（只有常規(guī)轉(zhuǎn)向工作，無(wú)電動(dòng)助力），然后進(jìn)行自診斷操作。 2．自診斷操作 將指針式萬(wàn)用表直流電壓檔的正表筆接在診斷插座的2號(hào)

19、端子上，負(fù)表筆接鐵，如圖11-36a)所示。接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，通過(guò)表針的擺動(dòng)顯示故障碼。如果有多個(gè)故障碼，將以由小到大的順序顯示出來(lái)。故障碼波形如圖11-36b)所示，故障碼的含義見(jiàn)表11-2。 圖11-36 自診斷操作 a) 自診斷插接器 b）故障碼輸出波形 1-多點(diǎn)燃油噴射 2-電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向 A-連接片 表12-2 故障碼的含義 故障碼 檢查診斷項(xiàng)目 故障碼 檢查診斷項(xiàng)目 0 正常 41 直流電動(dòng)機(jī) 11 轉(zhuǎn)矩傳感器（主） 42 直流電動(dòng)機(jī)電路 12 轉(zhuǎn)矩傳感器（副） 43 直流電動(dòng)機(jī)過(guò)電流 13 轉(zhuǎn)矩傳感器主副側(cè)電壓差過(guò)大 44

20、直流電動(dòng)機(jī)鎖止 21 車(chē)速傳感器（主） 51 電磁離合器 22 車(chē)速傳感器主副側(cè)電壓差過(guò)大 54 電子控制單元 23 車(chē)速傳感器（主）電壓急減 55 轉(zhuǎn)矩傳感器E/F回路不良 31 交流發(fā)電機(jī)L端子     3．故障檢查與排除 確知故障碼后，首先把蓄電池負(fù)極線拆下30s以上，即清除故障碼后，再進(jìn)行一次自診斷操作，若故障碼又重復(fù)顯示，即證明故障確實(shí)存在（永久性故障），需進(jìn)一步檢查。下面以故障碼41、42、43、44為例說(shuō)明如何檢查、排除故障。 1) 故障碼41的檢查 （1）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，不轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)，觀察故障碼是否再次出現(xiàn)。再現(xiàn)時(shí)，按照故

21、障碼含義檢查有關(guān)部件。不再現(xiàn)時(shí)，直接進(jìn)入第（4）檢查。 （2）拆下電動(dòng)機(jī)插接器，檢查電動(dòng)機(jī)的兩接線端子之間和端子與接地（外殼）之間的導(dǎo)通狀態(tài)。用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)試電動(dòng)機(jī)兩接線端子之間的電阻。正常時(shí)，應(yīng)有一定電阻，若不通，則表明內(nèi)部斷路；電動(dòng)機(jī)接線端子與接地之間應(yīng)不通，否則，表明兩接線端子與外殼之間有短路故障。 （3）若電動(dòng)機(jī)與其接線端子均正常，應(yīng)檢查轉(zhuǎn)向器總成到電子控制單元之間的導(dǎo)線是否良好，若導(dǎo)線正常，則表明電子控制單元不良。 （4）檢查導(dǎo)線無(wú)異常時(shí)，再進(jìn)行行駛試驗(yàn)，若故障碼不再出現(xiàn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)，檢查電動(dòng)機(jī)是否工作。 2) 故障碼42的檢查 （1）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，用1r/s（弧度/秒）

22、以下的速度轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)觀察故障碼是否再現(xiàn)，不再現(xiàn)時(shí)，按1）中所述檢查導(dǎo)線，無(wú)異常時(shí)，通過(guò)行駛，進(jìn)行再現(xiàn)試驗(yàn)。 （2）通過(guò)診斷，若故障碼42再現(xiàn)，而且又發(fā)生11號(hào)、13號(hào)故障碼時(shí)，可考慮是由轉(zhuǎn)矩傳感器系統(tǒng)的導(dǎo)線，或者是轉(zhuǎn)向器總成異常所致。 3）故障碼43的檢查 起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，不轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)，檢查故障碼是否再現(xiàn)；若再現(xiàn)，則表示電子控制單元不良。不再現(xiàn)時(shí)，試轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)，若此時(shí)故障碼再現(xiàn)，應(yīng)檢查導(dǎo)線。 4）故障碼44的檢查 起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，不轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)，檢查故障碼是否再現(xiàn)；再現(xiàn)時(shí)，應(yīng)檢查與電動(dòng)機(jī)有關(guān)的導(dǎo)線，若導(dǎo)線沒(méi)有異常，用良好的電子控制單元換下原車(chē)上的電子控制單元，進(jìn)行對(duì)比檢查判斷。若故障碼不再現(xiàn)時(shí)

23、，將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)重復(fù)通、斷6次，并使點(diǎn)火開(kāi)關(guān)在OFF位時(shí)的時(shí)間在5s以上。如此反復(fù)檢查就能把某種故障的部位查清楚。 測(cè)試題：1．實(shí)操并說(shuō)明如何進(jìn)行轉(zhuǎn)矩傳感器、電磁離合器、直流電動(dòng)機(jī)和車(chē)速傳感器的檢測(cè)。 2．就車(chē)進(jìn)行電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系故障的診斷與排除。 課題11.7 電控液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 學(xué)習(xí)目標(biāo) 鑒定標(biāo)準(zhǔn) 教學(xué)建議 1.       掌握電控液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的組成、基本結(jié)構(gòu)和工作原理。 應(yīng)知：電控液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的組成、基本結(jié)構(gòu)和工作原理。 建議：用多媒體軟件或?qū)嵨锸窘贪寤蛘?chē)講解系統(tǒng)組

24、成、基本結(jié)構(gòu)和工作原理   電控液力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向的另外一種型式。它通過(guò)控制電磁閥的動(dòng)作，使動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓控制回路油壓根據(jù)車(chē)速而變化，在低速時(shí)操縱力減輕，在中低速以上時(shí)操縱力不致過(guò)小，即保持一定的手感。 一、電控液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成 如圖11-37所示，電控液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系主要由轉(zhuǎn)向控制閥、電磁閥、分流閥、轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸、轉(zhuǎn)向油泵、儲(chǔ)油罐、車(chē)速傳感器和電子控制單元組成。 圖11-37 電控液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的組成 1-轉(zhuǎn)向油泵 2-儲(chǔ)油罐 3-分流閥 4-電磁閥 5-扭力桿 6-轉(zhuǎn)向盤(pán) 7、10、11-銷(xiāo) 8-轉(zhuǎn)閥閥桿 9-控制閥閥體 1

25、2-轉(zhuǎn)向齒輪軸 13-活塞 14-轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸 15-轉(zhuǎn)向齒條 16-轉(zhuǎn)向齒輪 17-柱塞 18-油壓反力室 19-阻尼孔 1．轉(zhuǎn)向控制閥 轉(zhuǎn)向控制閥的結(jié)構(gòu)如圖11-38所示，其基本結(jié)構(gòu)是在傳統(tǒng)的整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制閥的基礎(chǔ)上，在內(nèi)部增加了一油壓反力室和四個(gè)小柱塞，四個(gè)小柱塞位于控制閥閥體下端的油壓反力室內(nèi)。輸入軸部分有兩個(gè)小凸起頂在柱塞上。在油壓反力室受到高壓作用時(shí)，柱塞將推動(dòng)控制閥閥桿。此時(shí)，扭桿即使受到轉(zhuǎn)矩作用，由于柱塞推力的影響，也會(huì)抑制控制閥閥桿與閥體的相對(duì)回轉(zhuǎn)。 提示：轉(zhuǎn)向控制閥的基本結(jié)構(gòu)可參考前面的動(dòng)力轉(zhuǎn)向器。 圖11-38 轉(zhuǎn)向控制閥 1-柱塞 2-

26、扭桿 3-凸起 4-油壓反力室 2．分流閥 分流閥的作用是將來(lái)自轉(zhuǎn)向油泵輸出的液壓油向控制閥一側(cè)和電磁閥一側(cè)分流，按照車(chē)速和轉(zhuǎn)向要求，改變控制閥一側(cè)與電磁閥一側(cè)的油壓，確保電磁閥一側(cè)具有穩(wěn)定的油液流量。阻尼孔的作用是把供給轉(zhuǎn)向控制閥的一部分流量分配到油壓反力室一側(cè)。 3．電磁閥 電磁閥由滑閥、電磁線圈、油路通道等構(gòu)成。電磁閥油路的阻尼面積，可隨電磁線圈通電電流占空比（通斷比）變化。車(chē)速低時(shí)，通電電流大，滑閥被吸引，油路的阻尼增大，流向油箱的回流量增加。隨著車(chē)速的升高，電流減小，油液回流量也減少。 二、電控液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理 電控液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系具有三種控制狀態(tài)。電子控

27、制單元（ECU）根據(jù)車(chē)速傳感器信號(hào)判斷出車(chē)輛停止、低速狀態(tài)與中高速狀態(tài)，控制電磁閥通電電流。 1．停車(chē)與低速狀態(tài) 電子控制單元（ECU）使電磁閥通電電流大，經(jīng)分流閥分流的油液通過(guò)電磁閥流回油箱，柱塞受到的背壓?。ㄓ蛪旱停苿?dòng)控制閥閥桿的力矩小，因此只需要較小的轉(zhuǎn)向力就可使扭桿扭轉(zhuǎn)變形，使閥體與閥桿發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而使控制閥打開(kāi)，油泵輸出油壓作用到動(dòng)力缸右室（或左室），使動(dòng)力缸活塞左移（或右移），產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力。 2．中高速直行狀態(tài) 車(chē)輛直行時(shí)，轉(zhuǎn)向偏擺角小，扭桿相對(duì)轉(zhuǎn)矩小，控制閥油孔開(kāi)度減小，控制閥側(cè)油壓升高。由于分流閥的作用，使電磁閥側(cè)油量增加。同時(shí)，隨著車(chē)速的升高，通電電流減小，通

28、過(guò)電磁閥流回油箱的阻尼增大，油壓反力室的反力增大，使柱塞推動(dòng)控制閥閥桿的力矩增大，轉(zhuǎn)向盤(pán)手感增強(qiáng)。 3．中高速轉(zhuǎn)向狀態(tài) 從存在油壓反力的中高速直行狀態(tài)轉(zhuǎn)向時(shí)，扭桿的扭轉(zhuǎn)角更加減小，控制閥開(kāi)度更加減小，控制閥側(cè)油壓進(jìn)一步升高。隨著該油壓升高，將從固定阻尼孔向油壓反力室供給油液。這樣，除從分流閥向油壓反力室供給的一定流量油液外，增加了從固定阻尼孔側(cè)供給的油液，導(dǎo)致柱塞推力進(jìn)一步增強(qiáng)。此時(shí)需要較大的轉(zhuǎn)向力才能使閥體與閥桿之間作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力作用，使得在中高速時(shí)駕駛員可獲得良好的轉(zhuǎn)向手感和轉(zhuǎn)向特性。 測(cè)試題：1．電控液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系主要由哪幾部分組成？對(duì)照實(shí)物指出電控力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各部

29、件的名稱(chēng)，簡(jiǎn)述其作用原理。 2．?dāng)⑹鲭娍匾毫κ絼?dòng)力轉(zhuǎn)向系的工作原理。   課題11.8 四輪轉(zhuǎn)向系 學(xué)習(xí)目標(biāo) 鑒定標(biāo)準(zhǔn) 教學(xué)建議 1.       掌握機(jī)械式四輪轉(zhuǎn)向系的組成、基本結(jié)構(gòu)和工作原理 2.       掌握液壓式四輪轉(zhuǎn)向系的組成、基本結(jié)構(gòu)和工作原理 3.       掌握電子控制液壓式四輪轉(zhuǎn)向系的組成、基本結(jié)構(gòu)和工作原理 應(yīng)知：各種四輪轉(zhuǎn)向系的功用、組成、結(jié)構(gòu)、工作原理

30、應(yīng)會(huì)：各種四輪轉(zhuǎn)向系零部件認(rèn)識(shí) 建議：采用多媒體軟件或?qū)嵨锸窘贪逯v解組成、基本結(jié)構(gòu)和工作原理   四輪轉(zhuǎn)向系使汽車(chē)低速行駛轉(zhuǎn)向并且轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角度很大時(shí)，后輪相對(duì)于前輪反向偏轉(zhuǎn)，并且偏轉(zhuǎn)角度隨轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角增大而在一定范圍內(nèi)增大。如汽車(chē)急轉(zhuǎn)彎、調(diào)頭行駛、避障行駛或進(jìn)出車(chē)庫(kù)時(shí)，從而使汽車(chē)轉(zhuǎn)向半徑減小，轉(zhuǎn)向機(jī)動(dòng)性能提高。汽車(chē)在高速行駛轉(zhuǎn)向時(shí)，后輪應(yīng)相對(duì)于前輪同向偏轉(zhuǎn)，從而使汽車(chē)車(chē)身的橫擺角度和橫擺角速度大為減小，使汽車(chē)高速行駛時(shí)的操縱穩(wěn)定性顯著提高。 從后輪轉(zhuǎn)向裝置的控制方法上，四輪轉(zhuǎn)向系可分為轉(zhuǎn)角隨動(dòng)型四輪轉(zhuǎn)向系和車(chē)速感應(yīng)型四輪轉(zhuǎn)向系。轉(zhuǎn)角隨動(dòng)型四輪轉(zhuǎn)向系都是采用機(jī)械式的；而車(chē)速感應(yīng)

31、型四輪轉(zhuǎn)向系有液壓式、電子控制液壓式和全電子控制式。下面介紹不同類(lèi)型的四輪轉(zhuǎn)向系。 一、機(jī)械式四輪轉(zhuǎn)向系 1．機(jī)械式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成 如圖11-39所示，機(jī)械式四輪轉(zhuǎn)向系主要由轉(zhuǎn)向盤(pán)、前輪轉(zhuǎn)向器、后輪取力齒輪箱、后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸、后輪轉(zhuǎn)向器等組成。后輪轉(zhuǎn)向也是繞轉(zhuǎn)向節(jié)主銷(xiāo)偏轉(zhuǎn)的，其結(jié)構(gòu)與前輪相似。 圖11-39 機(jī)械式四輪轉(zhuǎn)向系的組成 1-后輪轉(zhuǎn)向取力齒輪箱 2-轉(zhuǎn)向盤(pán) 3-后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸 4-后輪轉(zhuǎn)向器 2．后輪轉(zhuǎn)向取力齒輪箱 1) 結(jié)構(gòu) 后輪轉(zhuǎn)向取力齒輪箱的結(jié)構(gòu)如圖11-40所示。后輪轉(zhuǎn)向取力齒輪箱中只有一對(duì)齒輪—齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其齒條與前輪轉(zhuǎn)向器中的齒條共用，取

32、力齒輪固定在與后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸相連的齒輪軸上，齒輪軸通過(guò)襯套支撐在齒輪箱殼的軸承孔中，后輪轉(zhuǎn)向取力齒輪箱固定在車(chē)架上。 圖11-40 后輪轉(zhuǎn)向取力齒輪箱 1-小齒輪輸出軸 2-齒條 2) 工作原理 當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)使前輪轉(zhuǎn)向時(shí)，后輪轉(zhuǎn)向取力齒輪箱中的齒條在前輪轉(zhuǎn)向器中轉(zhuǎn)向齒條的帶動(dòng)下左、右移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)與其嚙合的取力齒輪旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)向操縱力的方向、大小、快慢就由后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸傳給后輪轉(zhuǎn)向器。 3．后輪轉(zhuǎn)向器 1) 功用 后輪轉(zhuǎn)向器的功用是利用后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸傳來(lái)的轉(zhuǎn)向操縱力，驅(qū)動(dòng)后輪偏轉(zhuǎn)并實(shí)現(xiàn)后輪轉(zhuǎn)向。另外，還要控制后輪在轉(zhuǎn)向盤(pán)的不同轉(zhuǎn)角下，相對(duì)于前輪作

33、同向或異向偏轉(zhuǎn)。 2) 結(jié)構(gòu) 后輪轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)如圖11-41所示，主要由偏心軸、齒圈、行星齒輪、滑塊、導(dǎo)向塊、轉(zhuǎn)向橫拉桿和后輪轉(zhuǎn)向器殼等組成。 圖11-41 后輪轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu) 1-后輪轉(zhuǎn)向器殼 2-行星齒輪 3-偏心軸 4-齒圈 5-滑塊 6-齒輪箱蓋 7-導(dǎo)向塊 8-轉(zhuǎn)向橫拉桿 3) 工作原理 后輪轉(zhuǎn)向器的工作原理如圖11-42所示。 圖11-42 后輪轉(zhuǎn)向器的工作原理 1-偏心軸 2-齒圈（固定） 3-行星齒輪 4-滑塊 5-轉(zhuǎn)向橫拉桿 6-導(dǎo)向塊 7、8-偏心軸 后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸輸入的轉(zhuǎn)向操縱力首先驅(qū)動(dòng)偏心軸使其繞軸線O轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)行星齒

34、輪在偏心銷(xiāo)的帶動(dòng)下繞軸線O公轉(zhuǎn)，同時(shí)還與齒圈嚙合繞軸線P自轉(zhuǎn)，偏置在行星齒輪上的偏心銷(xiāo)穿過(guò)滑塊的中心孔并帶動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)，滑塊的水平運(yùn)動(dòng)通過(guò)導(dǎo)向塊傳給轉(zhuǎn)向橫拉桿，驅(qū)動(dòng)后輪作轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角很大時(shí)（行駛速度很低，處于急轉(zhuǎn)彎狀態(tài)），后輪相對(duì)于前輪反向偏轉(zhuǎn)，汽車(chē)轉(zhuǎn)向半徑減小，轉(zhuǎn)向機(jī)動(dòng)性能提高。當(dāng)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角很小時(shí)（高速調(diào)整行車(chē)方向或移線行駛），后輪與前輪同向偏轉(zhuǎn)，使汽車(chē)高速行駛的操縱穩(wěn)定性顯著提高。 二、液壓式四輪轉(zhuǎn)向系 機(jī)械式四輪轉(zhuǎn)向系的后輪偏轉(zhuǎn)是依靠機(jī)械傳動(dòng)將前輪偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳到后輪上。由于機(jī)械部分不可避免地存在磨損，傳動(dòng)間隙增大，而使后輪實(shí)際偏轉(zhuǎn)角不準(zhǔn)確，性能下降。因此將被車(chē)速感應(yīng)型四輪轉(zhuǎn)

35、向裝置所取代。 1．液壓式車(chē)速感應(yīng)型四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 液壓式車(chē)速感應(yīng)型四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖11-43所示，主要由前輪動(dòng)力轉(zhuǎn)向器、前輪轉(zhuǎn)向油泵、控制閥與后輪轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸、后輪轉(zhuǎn)向油泵等組成。 后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由控制閥、后輪轉(zhuǎn)向油泵和后輪轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸組成?？刂崎y的內(nèi)腔被柱塞分割成幾個(gè)工作油腔，左、右油腔分別與前輪轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸的左、右油腔相通，柱塞的位置由前輪動(dòng)力缸內(nèi)的油壓進(jìn)行控制。后輪轉(zhuǎn)向油泵由后軸差速器驅(qū)動(dòng)，其輸出油量只受車(chē)速影響。   圖11-43 液壓式四輪轉(zhuǎn)向系示意圖 1-儲(chǔ)油罐 2-轉(zhuǎn)向油泵 3-前輪動(dòng)力轉(zhuǎn)向器 4-轉(zhuǎn)向盤(pán) 5-后輪轉(zhuǎn)向控制閥 6-后輪轉(zhuǎn)向

36、動(dòng)力缸 7-鉸接頭 8-從動(dòng)臂 9-后輪轉(zhuǎn)向?qū)Ｓ糜捅? 前輪為齒輪齒條式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器，其結(jié)構(gòu)與普通液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系相同。 液壓式四輪轉(zhuǎn)向系的特點(diǎn)是低速時(shí)汽車(chē)只采用兩輪轉(zhuǎn)向，只在汽車(chē)行駛達(dá)到一定車(chē)速（50km/h）后才進(jìn)行四輪轉(zhuǎn)向。 2．液壓式車(chē)速感應(yīng)型四輪轉(zhuǎn)向系的工作原理 當(dāng)向左轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)時(shí)，如圖11-44所示，前輪動(dòng)力缸與控制閥側(cè)壓力腔壓力升高。控制柱塞向右移動(dòng)，柱塞的移動(dòng)量受前輪動(dòng)力缸左右腔壓力差控制，以與受轉(zhuǎn)向盤(pán)操縱力大小的控制，轉(zhuǎn)向盤(pán)操縱力越大，同時(shí)后輪轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸輸出的油液經(jīng)過(guò)控制閥的相應(yīng)通道進(jìn)入后輪轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸的右腔，使動(dòng)力缸活塞向左移動(dòng)，通過(guò)活塞桿將作用力作用于后輪懸架的中間

37、球鉸接頭，使后輪與前輪同向偏轉(zhuǎn)。當(dāng)向右轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)時(shí)，情況則與上述相反，后輪與前輪仍同向偏轉(zhuǎn)。因后油泵送油量與車(chē)速成正比，高速時(shí)送油量大，反應(yīng)快，后輪轉(zhuǎn)角也大。在低速或倒車(chē)時(shí)，則不產(chǎn)生作用。當(dāng)油壓系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，控制閥柱塞會(huì)保持在中間位置，保持兩輪轉(zhuǎn)向。 圖11-44 液壓式車(chē)速感應(yīng)型四輪轉(zhuǎn)向系的工作原理 三、電子控制液壓式四輪轉(zhuǎn)向系 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子控制技術(shù)也應(yīng)用于四輪轉(zhuǎn)向系。在前兩種四輪轉(zhuǎn)向系中，由于采用機(jī)械和隨車(chē)速變化的油壓控制，使后輪偏轉(zhuǎn)角的控制不夠精確。在電子控制液壓式四輪轉(zhuǎn)向系中，由于采用了電子相位控制系統(tǒng)，使后輪偏轉(zhuǎn)角度控制更精確。 1．電子控制液壓式四輪轉(zhuǎn)向

38、系的組成與結(jié)構(gòu) 如圖11-45所示，該系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)向盤(pán)、轉(zhuǎn)向油泵、前動(dòng)力轉(zhuǎn)向器、后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸、車(chē)速傳感器、電子控制單元、后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成。 圖11-45 電子控制液壓式四輪轉(zhuǎn)向系 1-轉(zhuǎn)向盤(pán) 2-后輪轉(zhuǎn)向系 3-后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸 4-電子控制單元 5-車(chē)速傳感器 6-前動(dòng)力轉(zhuǎn)向器 7-轉(zhuǎn)向油泵 1) 前輪轉(zhuǎn)向器和后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸 前輪轉(zhuǎn)向器為齒輪齒條式，但將齒條加長(zhǎng)，與固定在后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸上的小齒輪嚙合。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)使齒條水平移動(dòng)時(shí)，齒條一方面控制前輪轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸工作，推動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向，同時(shí)將轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向、快慢和轉(zhuǎn)動(dòng)的角度傳給后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)該軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以控制后輪轉(zhuǎn)向

39、。如圖11-46所示。 圖11-46 前輪轉(zhuǎn)向器 1-轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸活塞桿 2-轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸 3-轉(zhuǎn)向控制閥 4-轉(zhuǎn)向油泵 5-儲(chǔ)油罐 6-轉(zhuǎn)向齒條 7-后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸 8-轉(zhuǎn)向齒輪 9-連接板 后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)如圖11-47所示。 圖11-47 后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸 A-接前輪轉(zhuǎn)向系 B-接后輪轉(zhuǎn)向系 2) 后輪轉(zhuǎn)向系 后輪轉(zhuǎn)向系如圖11-48所示，它主要包括相位控制系統(tǒng)、液壓控制閥、后輪轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸等組成。 圖11-48 后輪轉(zhuǎn)向系 1-轉(zhuǎn)向角比傳感器 2-后輪轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸 3-后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸 4-電控制閥 5-液壓控制閥 6-動(dòng)力輸出桿

40、 7-步進(jìn)電機(jī) 8-回位彈簧 （1）相位控制系統(tǒng) 相位控制系統(tǒng)包括步進(jìn)電機(jī)、扇形控制齒板、擺臂、大錐齒輪、小錐齒輪、液壓控制閥聯(lián)桿等組成，如圖11-49示。后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸與轉(zhuǎn)向齒輪連接并輸入前轉(zhuǎn)向齒條的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。一個(gè)前、后車(chē)輪轉(zhuǎn)向角比傳感器安裝在扇形控制齒板旋轉(zhuǎn)軸上。 圖11-49 相位控制系統(tǒng) 1-扇形控制齒板 2-轉(zhuǎn)向角比傳感器 3-大錐齒輪 4-液壓控制閥聯(lián)桿 5-液壓控制閥主動(dòng)桿 6-液壓控制閥 7-后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸 8-擺臂 9-步進(jìn)電機(jī) a．步進(jìn)電機(jī)：用螺栓固定在殼體一端，電機(jī)輸出軸裝一錐齒輪，與固定在蝸桿軸上的另一錐齒輪嚙合，蝸桿軸的轉(zhuǎn)動(dòng)將使扇形

41、控制齒板擺動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)接受車(chē)速傳感器的電信號(hào)而轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)果使扇形控制齒板正向擺動(dòng)或逆向擺動(dòng)一定角度，從而將擺臂拉向或推離步進(jìn)電機(jī)。 b．液壓控制閥聯(lián)桿：其一端連接擺臂，中間穿過(guò)大錐齒輪上的孔，另一端與液壓控制閥主動(dòng)桿連接。大錐齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是由小錐齒輪驅(qū)動(dòng)的，而小錐齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)是由后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)的。由此可見(jiàn)，液壓控制閥聯(lián)桿的運(yùn)動(dòng)是擺臂運(yùn)動(dòng)和大錐齒輪運(yùn)動(dòng)的合成，即液壓控制閥聯(lián)桿的運(yùn)動(dòng)受車(chē)速和前輪轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)的綜合影響。 （2）液壓控制閥 如圖11-50所示，液壓控制閥是一滑閥結(jié)構(gòu)，其滑閥的位置取決于車(chē)速和前輪轉(zhuǎn)向系轉(zhuǎn)角。圖中表示滑閥向左移動(dòng)的過(guò)程，此時(shí)油泵送來(lái)的油液通過(guò)液壓控制閥進(jìn)入動(dòng)力缸

42、右腔，同時(shí)動(dòng)力缸左腔通過(guò)液壓控制閥與儲(chǔ)油罐相通。在動(dòng)力缸左右腔壓力的作用下，動(dòng)力輸出桿左移，使后輪向右偏轉(zhuǎn)。因?yàn)殚y套與動(dòng)力輸出桿固定在一起，所以當(dāng)動(dòng)力輸出桿左移時(shí)將帶動(dòng)閥套左移，從而改變油路通道大小，當(dāng)油壓與回位彈簧與轉(zhuǎn)向阻力的合力達(dá)到平衡時(shí)動(dòng)力輸出桿（連同閥套）停止移動(dòng)。 圖11-50 液壓控制閥結(jié)構(gòu)示意圖 1-動(dòng)力缸活塞 2-閥套 3-動(dòng)力輸出桿 4-滑閥 5-回油道 6-液壓控制閥主動(dòng)桿 A-進(jìn)油口 B-回油口 提示：上述作用原理與液壓常流滑閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置基本一致。 （3）后輪轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸 閥套將滑閥密封，閥套內(nèi)含有連接相位控制系統(tǒng)和動(dòng)力缸的油道。輸出桿穿過(guò)

43、動(dòng)力缸活塞（輸出桿與動(dòng)力缸活塞固定連接），兩端分別與左、右轉(zhuǎn)向橫拉桿連接，在動(dòng)力缸兩腔的壓差作用下，輸出桿向左或向右移動(dòng)，從而使得后輪作相應(yīng)偏轉(zhuǎn)。當(dāng)汽車(chē)直線行駛時(shí)，在動(dòng)力缸兩腔的回位彈簧與油壓作用下，使后輪處于直線行駛位置。此功能也使得當(dāng)電子控制系統(tǒng)或液壓回路出現(xiàn)故障時(shí)，后輪回到直線行駛位置，使四輪轉(zhuǎn)向變成一般的兩輪轉(zhuǎn)向工作狀態(tài)。 3) 電子控制系統(tǒng) 電子控制系統(tǒng)由四輪轉(zhuǎn)向電子控制單元、轉(zhuǎn)角比傳感器和電控油閥組成。 （1）四輪轉(zhuǎn)向電子控制單元 四輪轉(zhuǎn)向電子控制單元的功用是： a．根據(jù)車(chē)速傳感器送來(lái)的電脈沖信號(hào)計(jì)算汽車(chē)的車(chē)速，再根據(jù)車(chē)速的高低計(jì)算汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)前后輪的轉(zhuǎn)角比。 b．比較前

44、后輪理論轉(zhuǎn)角比與當(dāng)時(shí)的前后輪實(shí)際轉(zhuǎn)角比，并向步進(jìn)電機(jī)發(fā)出正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)與轉(zhuǎn)角大小的運(yùn)轉(zhuǎn)指令。另外還起監(jiān)視控制四輪轉(zhuǎn)向電控系統(tǒng)工作是否正常的作用。 c．發(fā)現(xiàn)四輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)工作出現(xiàn)異常時(shí)，點(diǎn)亮警告信號(hào)燈，并斷開(kāi)電控油閥的電源，使四輪轉(zhuǎn)向處于兩輪轉(zhuǎn)向狀態(tài)。 （2）轉(zhuǎn)角比傳感器 轉(zhuǎn)角比傳感器的功用是檢測(cè)相位控制系統(tǒng)中的扇形控制齒板的轉(zhuǎn)角位置，并將檢測(cè)出的信號(hào)反饋給四輪轉(zhuǎn)向電子控制單元，作為監(jiān)督和控制信號(hào)使用。 （3）電控油閥 電控油閥的功用是控制由轉(zhuǎn)向油泵輸向后輪轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸的油路通斷。當(dāng)液壓回路或電子控制線路出現(xiàn)故障時(shí)，電控油閥就切斷由轉(zhuǎn)向油泵通向液壓控制閥的油液通道，使四輪轉(zhuǎn)向裝置處于一般兩輪轉(zhuǎn)

45、向工作狀態(tài)，起到失效保護(hù)的作用。 2．后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理 1) 當(dāng)車(chē)速低于35km/h時(shí)，如圖11-51a)所示。扇形控制齒板在步進(jìn)電機(jī)的控制下向負(fù)方向偏轉(zhuǎn)。假設(shè)轉(zhuǎn)向盤(pán)向右轉(zhuǎn)動(dòng)，則小錐齒輪、大錐齒輪分別向空白箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)，擺臂在扇形齒板和大齒輪的帶動(dòng)下最終向右上方擺動(dòng)，液壓控制閥輸入桿和滑閥也向右移動(dòng)，由轉(zhuǎn)向油泵輸送的高壓油液進(jìn)入后輪轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸的左腔，使后輪向左偏轉(zhuǎn)，即后輪相對(duì)于前輪反向偏轉(zhuǎn)。使車(chē)輛轉(zhuǎn)向半徑減小，提高了低速時(shí)的機(jī)動(dòng)性。 圖11-51 后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理 (a)逆相位 （b）同相位 （c）中間位置 1-大錐齒輪 2-扇形控制齒板 提示：液壓控制閥移

46、動(dòng)的行程大小與扇形齒板的轉(zhuǎn)角大小成正比。 2) 當(dāng)車(chē)速高于35km/h時(shí)，如圖11-51b)所示。扇形控制齒板在步進(jìn)電機(jī)的控制下向圖中正方向移動(dòng)。假設(shè)這時(shí)轉(zhuǎn)向盤(pán)仍向右轉(zhuǎn)動(dòng)，擺臂向左上方擺動(dòng)，將液壓控制閥輸入桿和滑閥向左拉動(dòng)，由轉(zhuǎn)向油泵輸送的高壓油液進(jìn)入后輪轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸的右腔，結(jié)果使后輪向右偏轉(zhuǎn)，即后輪相對(duì)于前輪同向偏轉(zhuǎn)。使汽車(chē)高速行駛時(shí)的操縱穩(wěn)定性顯著提高。 3) 當(dāng)車(chē)速等于35km/h時(shí)，如圖11-51c)所示。扇形控制齒板處于中間位置，搖臂處于與大錐齒輪軸線垂直的位置。不管轉(zhuǎn)向盤(pán)向左還是向右轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓控制閥輸入桿均不產(chǎn)生軸向位移，后輪保持與汽車(chē)縱向軸線平行的直線行駛狀態(tài)。 測(cè)試題：1．說(shuō)明機(jī)械式和液壓式車(chē)速感應(yīng)型四輪轉(zhuǎn)向系的基本組成。 2．對(duì)照實(shí)物或圖片說(shuō)明電子控制液壓式四輪轉(zhuǎn)向系的組成、各主要機(jī)件的名稱(chēng)和工作原理。