第一節(jié)電動式動力轉向系統(tǒng)電動式動力轉向系統(tǒng)主要用于輕型汽車，原因是輕型汽車發(fā)動機室自由空間狹小，其轉向柱動力要求不大。一、構造電動式動力轉向系統(tǒng)主要由轉向柱組件、電動機組件與控制系統(tǒng)等構成。圖5?1所示為電動式動力轉向系統(tǒng)。（1）轉向柱組件：轉向柱動力由直流電動機產(chǎn)生，直流電動機安裝在轉向柱上。圖5?2所示為轉向柱與直流電動機。圖5?3所示為轉向助力器的構造。轉向助力器由轉向盤側輸入軸、齒輪箱側輸出軸以及扭桿所構成。下一頁返回第一節(jié)電動式動力轉向系統(tǒng)當操縱轉向盤時，扭桿輕微扭轉，在輸出軸與輸入軸之間將產(chǎn)生滑動。同時，即使扭桿損傷時，由于設有手動鎖銷，也不會導致不能轉向。（2）電動機組件：設置在轉向柱上的電動機組件，由蝸輪、電磁離合器、直流電動機構成。圖5?4所示為電動機組件。蝸輪與固定在轉向柱輸出軸上的斜齒輪相嚙合，它把電動機的驅動力減速增矩后傳遞到輸出軸上。電磁離合器介于減速器與電動機之間，當離合器斷電時，不能把電動機的驅動力傳遞給輸出軸，此時手動轉向發(fā)生作用。上一頁下一頁返回第一節(jié)電動式動力轉向系統(tǒng)（3）控制系統(tǒng)：由轉向傳感器、車速傳感器、信號控制器等構成。圖5?5所示為轉向傳感器的構造。轉向傳感器由電位計、集成電路IC部分、電流信號輸出部分構成。電位計實質(zhì)上是一個滑動可變電阻器，其滑動觸點固定在輸出軸上，電阻線（滑動部分）固定在輸入軸上。當操縱轉向盤時，滑動觸點在電阻線上邊滑動邊移動，電位計的電阻值隨之發(fā)生變化。這種電阻值的變化可轉換成電壓值的變化，經(jīng)過集成電路IC處理最終以電流變化的形式，從滑環(huán)與電刷構成的電流信號中輸出，把轉向盤操縱信號送到計算機中。上一頁下一頁返回第一節(jié)電動式動力轉向系統(tǒng)從該電流輸出信號可以判斷出轉向盤回轉方向，即在設定值以上為向右旋回，在設定值以下為向左旋回，并以此來決定電動機的回轉方向。車速傳感器置于速度表內(nèi)，可用數(shù)字信號輸入車速狀態(tài)。轉向電動機的電流是流向電動機的驅動電流，它可作為監(jiān)視電動機反轉或異常狀態(tài)的信號。發(fā)電機的電壓可作為檢查蓄電池充電狀態(tài)的信號，以交流發(fā)電機L端子電壓為輸入信號。發(fā)動機回轉信號是檢查車速傳感器狀態(tài)的信號，從點火線圈端子處輸入信號。上一頁下一頁返回第一節(jié)電動式動力轉向系統(tǒng)信號控制器從各個傳感器處接收輸入信號，并且可判斷轉向柱動力的大小與方向，向電動機發(fā)出驅動指令。它是一臺計算機，一般安裝在駕駛席下方。二、工作原理當操縱轉向盤時，裝在轉向盤上的轉向傳感器不斷檢測出轉向軸上的轉矩信號，該信號與車速傳感器信號同時輸入信號控制器中，信號控制器根據(jù)這些輸入信號決定驅動電動機的回轉力與回轉方向，即選定電動機的電流和轉向，調(diào)整轉向輔助動力的大小。電動機的轉矩由電磁離合器通過減速機構減速增扭后，加在汽車的轉向機構上，使之得到一個與汽車工況相適應的轉向作用力。上一頁下一頁返回第一節(jié)電動式動力轉向系統(tǒng)當車速為0～45km/h時，根據(jù)車速決定轉向助動力的大小。當系統(tǒng)發(fā)生異常時，安全保障機能將發(fā)揮作用，切斷電動機與電磁離合器電源，轉為手動轉向狀態(tài)。根據(jù)需要，在控制系統(tǒng)中也可設置故障自診斷系統(tǒng)。三、使用實例圖5?5所示為電動式動力轉向系統(tǒng)。上一頁返回第二節(jié)電子?液力式轉向系統(tǒng)電子?液力式轉向系統(tǒng)可通過控制電磁閥的動作使動力轉向液壓控制回路根據(jù)車速變化，在低速時操縱力減輕，在中低速以上操縱力隨手感變化。圖5?6所示為電子?液力式轉向系統(tǒng)的構造，主要由油泵、電磁閥、分流閥、動力缸、齒輪箱與控制閥以及車速傳感器和電子控制單元等構成。一、構造（1）轉向齒輪箱：扭桿上端與控制閥軸、下端與小齒輪軸用銷連接，小齒輪軸上端用銷與回轉閥連接，轉向盤通過轉向軸與控制閥軸連接。下一頁返回第二節(jié)電子?液力式轉向系統(tǒng)因此，轉向盤回轉力可通過扭桿與控制閥軸傳遞到小齒輪。當扭桿受到轉矩作用時，控制閥與回轉閥相應發(fā)生回轉運動，并使各種油孔連通狀態(tài)發(fā)生變化，可控制動力缸的油壓流量，變化動力缸左、右室油路通道。在油壓反力室受到高壓作用時，柱塞將推動控制閥軸。此時，扭桿即使受到轉矩作用，由于柱塞推力的影響，也會抑制控制閥軸與回轉閥的相對回轉。（2）分流閥：分流閥的作用是將油泵輸出的動力油，分流至回轉閥與電磁閥兩側。即使回轉閥與電磁閥側的油壓變化，分流閥也可以根據(jù)車速與轉向狀態(tài)變化，向電磁閥側供給一定流量油液。（3）電磁閥：電磁閥由滑閥、電磁線圈、油路通道等構成。上一頁下一頁返回第二節(jié)電子?液力式轉向系統(tǒng)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。當通電電流大時，滑閥被吸引，油路的阻尼增大，流向油箱的回流量增加。當車速低時，通電電流大，阻尼大，油液將流回油箱，隨著車速升高，電流減小，油液回流量也減小。二、工作原理電子?液力式轉向系統(tǒng)具有三種控制狀態(tài)。ECU根據(jù)車速傳感器信號判斷出車輛停止、低速狀態(tài)與中高速狀態(tài)，控制電磁閥通電電流。（1）停車與低速狀態(tài)：由于向電磁閥通電電流大，經(jīng)分流閥分流的油液通過電磁閥回流油箱，故柱塞受到的背壓（油壓反力室壓力）小。上一頁下一頁返回第二節(jié)電子?液力式轉向系統(tǒng)因此，柱塞推動控制閥柱的力小，轉向盤回轉力可在扭桿處產(chǎn)生較大轉矩。回轉閥被固定在小齒輪軸上，控制閥隨扭桿扭轉作用相應回轉，使兩閥油孔連通，油泵輸出油壓作用到動力缸右室（或左室），使功率活塞左移（或右移），產(chǎn)生轉向助動力。（2）中高速直行狀態(tài)：當車輛直行時，轉向偏擺角小。扭桿相對轉矩小，回轉閥與控制閥連通的油孔開度減小，回轉閥側壓力升高。由于分流閥的作用，電磁閥側油量增加。同時，隨著車速升高，通電電流減小，電磁閥阻尼減小。油壓反力室的反力增大，使柱塞推動控制閥軸力增大。這樣，轉向力增加了扭桿的轉矩作用，柱塞產(chǎn)生的反力使手感增強。上一頁下一頁返回第二節(jié)電子?液力式轉向系統(tǒng)（3）中高速轉向狀態(tài)：當從存在油壓反力的中高速直行狀態(tài)轉向時，扭桿的扭轉角更加減小，回轉閥與控制閥連通油孔的開度更加減小，使回轉閥側油壓進一步升高。隨著油壓上升，將從固定阻尼孔向油壓反力室供給油液。使從分流閥向油壓反力室供給一定流量油液，增加了從固定阻尼孔側供給的油液，導致柱塞推力進一步增強。這樣，轉向力將隨轉向角的變化增大，從而在高速時獲得穩(wěn)定的轉向控制。上一頁返回第三節(jié)電動?液力式轉向系統(tǒng)電動?液力式轉向系統(tǒng)是以電動機驅動油泵實現(xiàn)動力轉向的裝置。一、構造該系統(tǒng)由電動機?油泵組件、轉向傳感器、動力轉向齒輪箱、信號控制器與功率控制器等構成，如圖5?7所示。1.電動機?油泵組件電動機?油泵組件與電子燃油噴射系統(tǒng)采用的電動燃油泵結構相同，如圖5?8所示。2.轉向齒輪箱轉向齒輪箱與一般動力轉向齒輪箱結構大體相同。下一頁返回第三節(jié)電動?液力式轉向系統(tǒng)3.控制系統(tǒng)在信號控制器（CPU）內(nèi)，已存儲有根據(jù)試驗獲得的不同運行工況下的控制方法，從而可從傳感器輸入信號判定行駛狀況，計算出應向電動機提供的驅動電流，向功率控制器發(fā)出驅動信號。同時，當控制系統(tǒng)異常時，可向駕駛員發(fā)出警報信號，并使安全保障機能發(fā)揮作用，確保轉向操作處于正常狀態(tài)。信號控制器安裝在后行李艙內(nèi)，如圖5?9所示。功率控制器接收信號控制器指令，調(diào)整油泵驅動電動機的供給電流，實現(xiàn)對系統(tǒng)油壓的控制。上一頁下一頁返回第三節(jié)電動?液力式轉向系統(tǒng)轉向傳感器可以把轉向盤的轉動狀況轉換為電信號，并輸出到信號控制器。圖5?10所示為該傳感器安裝位置，轉向傳感器安裝在轉向柱下端，其內(nèi)部有光電耦合器。電動?液力式轉向系統(tǒng)使用普通動力轉向系統(tǒng)用動力油，要求其低溫流動性好。二、工作原理電動?液力式轉向系統(tǒng)采用車速感應式控制方式,其轉向助力隨車速提高而減小。同時，根據(jù)運行道路條件,設計了不同控制模式?？筛鶕?jù)20s內(nèi)的平均車速與平均轉向盤轉角判定車輛當前運行道路條件。上一頁下一頁返回第三節(jié)電動?液力式轉向系統(tǒng)變換控制模式最多需要1.1s，可避免助力的急劇變化，運行道路條件與助力的關系如表5?1所示?？刂葡到y(tǒng)具有自診斷與安全保障功能。當控制系統(tǒng)發(fā)生異常時，組合儀表板上的報警指示燈亮，向駕駛員發(fā)出警告，如圖5?11所示。安全保障功能由后備系統(tǒng)實行，電動機驅動電流大于100A，且持續(xù)10s以上，電源電壓低于9V且持續(xù)1s以上，后備系統(tǒng)都將進入工作狀態(tài)，確保車輛仍然保持基本運行狀態(tài)。上一頁返回圖5?1電動式動力轉向系統(tǒng)返回圖5?2轉向柱與直流電動機返回圖5?3轉向助力器的構造返回圖5?4電動機組件返回圖5?5轉向