汽车转向控制系统
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17－油压反力室 18－电磁阀 19－液压泵 20－分流阀 21－阻尼孔
反作用力控制式EHPS系统
1－发动机 2－前轮 3－转向油泵 4－转向动力缸 5－储油箱 6－电磁阀 7－EPS ECU 8－转速传感器 9－车灯开关 10、11－挡位开关 12－蓄电池 13－外体 14－内体
阀灵敏度控制式EHPS系统
电控动力转向与四轮转向系统
本章主要内容：
动力转向系统概述 电控动力转向系统的结构与工作原理 四轮转向控制系统
动力转向系统概述
传统的动力转向系统所设定的固定放大倍率具有以下缺点：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方向控制； 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。
电控动力转向系统的结构与工作原理
液压式电控动力转向系统
根据其控制方式的不同，又可分为流量控制式EHPS、反作用力控制式 EHPS和阀灵敏度控制式EHPS三种形式
动力转 向油泵
电磁阀 车速传感器
ECU
动力转向 控制阀
流量控制式EHPS
1－转向盘 2－扭杆 3－蓄油器 4－通道 5－销子 6－控制阀轴 7－旋转阀 8－小齿轮轴 9－左室 10－右室 11－动力缸 12－活塞 13－齿条 14－小齿轮 15－转向器 16－柱塞
电子控制动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。
电子控制动力转向系统根据车速、转向情况等对转向助力实施控制，使动 力转向系统在不同的行驶条件下都有最佳的放大倍率；在低速时有较大的 放大倍率，可以减轻转向操纵力，使转向轻便、灵活；在高速时则适当减 小放大倍率，以稳定转向手感，提高高速行驶的操纵稳定性。
电子控制动力转向系统根据转向动力源不同可分为液压式电子控制动力转 向系统(Electro Hydraulic Power Steering，简称为EHPS)和电动式电子控 制动力转向系统(Electrical Power Steering，简称EPS)。
液压式电子控制动力转向系统EHPS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、车速传感器和电子控制单元等形成的。 电动式电子控制动力转向系统EPS是在传统的机械式转向系统的基础上，利用 直流电动机作为动力源，电子控制单元根据转向参数和车速等信号，控制电动 机转矩的大小和转动方向。电动机的转矩由电磁离合器通过减速机构减速增矩 后，加在汽车的转向器构上，使之得到一个与工况相适应的转向作用力。
EPS系统的组成
1－转向盘 2－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－转向轮 9－输出轴 10－扭力杆 11－转矩传感器 12－转向齿轮
转向盘转矩传感器
电动机正反转控制电路
滑环
线圈
压板
ຫໍສະໝຸດ Baidu
花键 从动轴
球轴承 主动轮
电磁离合器原理
四轮转向控制系统
采用四轮转向系统的目的是：在汽车低速行驶时，依靠逆向 转向(前、后车轮的转角方向相反)，获得较小的转向半径，改 善汽车的操纵性；在汽车中、高速行驶时，依靠同向转向(前、 后车轮的转角方向相同)，减小汽车的横摆运动，使汽车可以 利用高速变换行进路线，提高转向时的操纵稳定性。
四轮转向系统也称为4WS系统。根据控制方式的不同，4WS 系统可分为转向角比例控制式4WS系统与横摆角速度比例控 制式4WS系统。
转向角比例控制式4WS系统
1－车速传感器 2－前转向横拉杆 3－输出小齿轮 4－转向盘 5－连接轴 6－转角比传感器 7－扇形齿轮 8－输入小齿轮 9－从动杆 10－后转向横拉杆 11－转向枢轴 12－辅助电动机 13－4WS转换器 14－主电动机
前轮转向机构
1－转向盘 2－齿轮-齿条副 3－转向齿轮液压油缸 4－齿条端部 5－控制齿条 6－前带轮 7－转角传动拉索 8－弹簧 9－带轮传动组件
后轮转向机构
1－后带轮 2－凸轮推杆 3－衬套 4－滑阀 ５－主动齿轮 6－脉冲电动机 7－从动齿轮 8－阀控制杆 9－液压缸右室 10、12－功率活塞 11－液压缸轴
偏置轴与转向枢轴构造及原理
1－从动杆回转中心 2－偏置轴运动轨迹 3－偏置轴 4－连接座 5－扇形齿轮 6－转向枢轴 7－从动杆
8－转向枢轴左右回转中心 9－外套 10－内套
1－转向枢轴 2－从动杆 3－扇形齿轮 4－偏置轴
4WS转换器
1－偏置轴 2－辅助电动机 3－4WS转换器 4－主电动机 5－4WS转换器输出轴 6－从动杆 7－蜗轮－蜗杆传动 8－转角比传感器
横摆角速度比例控制式4WS系统
a－液压泵 b－分流器 c－前动力转向器 d－后转向助力器 e－带轮传动组件 f－转角传动拉索 g－前带轮 h－后带轮
1－RH.ABS轮速传感器 2－LR.ABS轮速传感器 3－车速传感器 4－挡位开关 5－油面高度传感器 6－转角传感器 7－横摆角速度传感器 8－电动机转角传感器 9－转向控制电动机 10－ABS与TEMS ECU 11－4WS ECU
电动式电控动力转向系统
电动式电控动力转向系统EPS是一种直接依靠电动机提供辅助转矩的电动 助力式转向系统。该系统仅需要控制电动机电流的方向和幅值，不需要复 杂的控制机构。另外，该系统由于利用微机控制，因此为转向特性的设置 提供了较高的自由度，同时还降低了成本和重量。
EPS系统主要特点如下：
电动机、减速机、转向柱和转向齿轮箱可以制成一个整体，管道、液压泵等不 需单独占据空间，易于装车。 增加了电动机和减速机，而取消了液压管道等部件，使整个系统趋于小型轻量 化。 液压泵仅在必要时用来使电动机运转，故可以节能。 因为零件的数目少，不需要加油和抽空气，所以在生产线上的装配性好。由此， 从发展的角度看，电动式动力转向系统将成为标准件装备在汽车上。
反作用力控制式EHPS系统
1－发动机 2－前轮 3－转向油泵 4－转向动力缸 5－储油箱 6－电磁阀 7－EPS ECU 8－转速传感器 9－车灯开关 10、11－挡位开关 12－蓄电池 13－外体 14－内体
阀灵敏度控制式EHPS系统
电控动力转向与四轮转向系统
本章主要内容：
动力转向系统概述 电控动力转向系统的结构与工作原理 四轮转向控制系统
动力转向系统概述
传统的动力转向系统所设定的固定放大倍率具有以下缺点：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方向控制； 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。
电控动力转向系统的结构与工作原理
液压式电控动力转向系统
根据其控制方式的不同，又可分为流量控制式EHPS、反作用力控制式 EHPS和阀灵敏度控制式EHPS三种形式
动力转 向油泵
电磁阀 车速传感器
ECU
动力转向 控制阀
流量控制式EHPS
1－转向盘 2－扭杆 3－蓄油器 4－通道 5－销子 6－控制阀轴 7－旋转阀 8－小齿轮轴 9－左室 10－右室 11－动力缸 12－活塞 13－齿条 14－小齿轮 15－转向器 16－柱塞
电子控制动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。
电子控制动力转向系统根据车速、转向情况等对转向助力实施控制，使动 力转向系统在不同的行驶条件下都有最佳的放大倍率；在低速时有较大的 放大倍率，可以减轻转向操纵力，使转向轻便、灵活；在高速时则适当减 小放大倍率，以稳定转向手感，提高高速行驶的操纵稳定性。
电子控制动力转向系统根据转向动力源不同可分为液压式电子控制动力转 向系统(Electro Hydraulic Power Steering，简称为EHPS)和电动式电子控 制动力转向系统(Electrical Power Steering，简称EPS)。
液压式电子控制动力转向系统EHPS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、车速传感器和电子控制单元等形成的。 电动式电子控制动力转向系统EPS是在传统的机械式转向系统的基础上，利用 直流电动机作为动力源，电子控制单元根据转向参数和车速等信号，控制电动 机转矩的大小和转动方向。电动机的转矩由电磁离合器通过减速机构减速增矩 后，加在汽车的转向器构上，使之得到一个与工况相适应的转向作用力。
EPS系统的组成
1－转向盘 2－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－转向轮 9－输出轴 10－扭力杆 11－转矩传感器 12－转向齿轮
转向盘转矩传感器
电动机正反转控制电路
滑环
线圈
压板
ຫໍສະໝຸດ Baidu
花键 从动轴
球轴承 主动轮
电磁离合器原理
四轮转向控制系统
采用四轮转向系统的目的是：在汽车低速行驶时，依靠逆向 转向(前、后车轮的转角方向相反)，获得较小的转向半径，改 善汽车的操纵性；在汽车中、高速行驶时，依靠同向转向(前、 后车轮的转角方向相同)，减小汽车的横摆运动，使汽车可以 利用高速变换行进路线，提高转向时的操纵稳定性。
四轮转向系统也称为4WS系统。根据控制方式的不同，4WS 系统可分为转向角比例控制式4WS系统与横摆角速度比例控 制式4WS系统。
转向角比例控制式4WS系统
1－车速传感器 2－前转向横拉杆 3－输出小齿轮 4－转向盘 5－连接轴 6－转角比传感器 7－扇形齿轮 8－输入小齿轮 9－从动杆 10－后转向横拉杆 11－转向枢轴 12－辅助电动机 13－4WS转换器 14－主电动机
前轮转向机构
1－转向盘 2－齿轮-齿条副 3－转向齿轮液压油缸 4－齿条端部 5－控制齿条 6－前带轮 7－转角传动拉索 8－弹簧 9－带轮传动组件
后轮转向机构
1－后带轮 2－凸轮推杆 3－衬套 4－滑阀 ５－主动齿轮 6－脉冲电动机 7－从动齿轮 8－阀控制杆 9－液压缸右室 10、12－功率活塞 11－液压缸轴
偏置轴与转向枢轴构造及原理
1－从动杆回转中心 2－偏置轴运动轨迹 3－偏置轴 4－连接座 5－扇形齿轮 6－转向枢轴 7－从动杆
8－转向枢轴左右回转中心 9－外套 10－内套
1－转向枢轴 2－从动杆 3－扇形齿轮 4－偏置轴
4WS转换器
1－偏置轴 2－辅助电动机 3－4WS转换器 4－主电动机 5－4WS转换器输出轴 6－从动杆 7－蜗轮－蜗杆传动 8－转角比传感器
横摆角速度比例控制式4WS系统
a－液压泵 b－分流器 c－前动力转向器 d－后转向助力器 e－带轮传动组件 f－转角传动拉索 g－前带轮 h－后带轮
1－RH.ABS轮速传感器 2－LR.ABS轮速传感器 3－车速传感器 4－挡位开关 5－油面高度传感器 6－转角传感器 7－横摆角速度传感器 8－电动机转角传感器 9－转向控制电动机 10－ABS与TEMS ECU 11－4WS ECU
电动式电控动力转向系统
电动式电控动力转向系统EPS是一种直接依靠电动机提供辅助转矩的电动 助力式转向系统。该系统仅需要控制电动机电流的方向和幅值，不需要复 杂的控制机构。另外，该系统由于利用微机控制，因此为转向特性的设置 提供了较高的自由度，同时还降低了成本和重量。
EPS系统主要特点如下：
电动机、减速机、转向柱和转向齿轮箱可以制成一个整体，管道、液压泵等不 需单独占据空间，易于装车。 增加了电动机和减速机，而取消了液压管道等部件，使整个系统趋于小型轻量 化。 液压泵仅在必要时用来使电动机运转，故可以节能。 因为零件的数目少，不需要加油和抽空气，所以在生产线上的装配性好。由此， 从发展的角度看，电动式动力转向系统将成为标准件装备在汽车上。