【正文】 最后，感謝多年來一直 支持我的學(xué)業(yè)的父母和家人，他們的付出是艱辛的，今天終于看到我順利的完成學(xué)業(yè)，走上新的工作崗位，我一定會(huì)更加發(fā)奮，取得更大的進(jìn)步，只有這樣才能對得起家人，才能讓你們放心。在此向幾位致以崇高的敬意和衷心的感謝！ 我從本課題研究的開始也得到了很多師兄，同學(xué)大力支持，在這里濃厚的學(xué)術(shù)氣氛和團(tuán)結(jié)協(xié)作的工作氛圍中，我能順利的完成自己的學(xué)業(yè)跟師兄們的幫助是分不開的。各位老師所具有的學(xué)識(shí)淵博、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的工作作風(fēng)和謙虛謹(jǐn)慎、平易近人的處世態(tài)度都對我產(chǎn)生了深刻的影響，成為我今后學(xué)習(xí)的榜樣和楷模。 值得指出的是，由于未來汽車的主體是低排放汽車、混合動(dòng)力型汽車、燃料電池汽車和電動(dòng)汽車等四大類型汽車，必將為電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展帶來更加廣闊的應(yīng)用前景。但在追求性能極限的豪華轎車、高級(jí)跑車上的應(yīng)用則完全可能和必要的，這對減輕駕駛員的負(fù)擔(dān)，能夠提高汽車的主動(dòng)安全性能和舒適度，因而有著很大的應(yīng)用間 。奔馳公司認(rèn)為，電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)汽車在 2021—— 2021年期間獲準(zhǔn)上路行駛，對此已 經(jīng) 28 做了充分準(zhǔn)備。 隨著電子技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，這些領(lǐng)域的最新研究成果被越來越多的應(yīng)用在現(xiàn)代汽車上，大幅度提高了車輛的性能，而與此同時(shí)，電子芯片和電子器件的處理能力與性能并沒有因?yàn)槠涑杀镜慕档投档?，這就為汽車電子轉(zhuǎn)向技術(shù)在普通車輛上應(yīng)用提供了良好的硬件基礎(chǔ)。在前文中已經(jīng)闡述，電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以節(jié)省能源消耗，它在汽車上的應(yīng)用可以給汽車生產(chǎn)廠商和廣大消費(fèi)者帶來佳音。 2021年以來，國際石油價(jià)格是國人一直談?wù)摰臒衢T話題，國際油價(jià)持續(xù)攀升。 汽車轉(zhuǎn)向技術(shù)展望 21世紀(jì)全世界關(guān)注的三大課題依然是汽車能源問題、環(huán)境保護(hù)問題和交通安全問題。 （ 2） EPS 以其特有的優(yōu)越性而得到青睞，它代表著未來動(dòng)力轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展方向，EPS 將作為標(biāo)準(zhǔn) 配置裝備到汽車上，未來一段時(shí)間在動(dòng)力轉(zhuǎn)向領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位 ； 而HBW 由于有利于提高汽車被動(dòng)安全性、有利于汽車設(shè)計(jì)制造、有利于提高汽車乘坐舒適性和汽車操控穩(wěn)定性等原因，將成為動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向。 （ 8） 維修轉(zhuǎn)向機(jī)時(shí)應(yīng)安裝調(diào)整得當(dāng) ： 特別是蝸輪和蝸桿之間的裝配鋼球一定滿足數(shù)量要求同時(shí)鋼片滑軌 不 準(zhǔn)有變形，液 壓油分配閥及活塞腔壁要清洗干凈 選 用優(yōu)質(zhì)且型號(hào)相配的油封以防止液壓油的滲漏。 （ 6） 保養(yǎng)時(shí)應(yīng)檢查轉(zhuǎn)向泵皮帶的松緊度 ： 看是否有斷口如有應(yīng)及時(shí)更換，松緊度應(yīng)以手指按下 1cm左右為宜 。排氣的方法是先將油液注到儲(chǔ)油罐規(guī)定的液面高度 ， 然后起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速狀態(tài) 下 左、右打方向盤到極限位置在極限位置停車不 得 超過 lOs，以防油泵發(fā)熱反復(fù)幾次并不斷往油罐補(bǔ)充油液，同時(shí)擰開系統(tǒng)中的放氣螺釘直到油液充滿整個(gè)系統(tǒng)放氣口沒有氣泡冒出，儲(chǔ)油罐內(nèi)油面不再下降為 止 然后扭緊放氣螺釘 。 左、右打方向盤至極限位置數(shù)次待油液排完時(shí)立即停熄發(fā)動(dòng)機(jī)并旋上放油螺塞。一般一年更換一次或按原廠定。 （ 3） 按時(shí)換油 ： 因?yàn)閯?dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的油液是在高溫高壓下工作的容易變質(zhì) 。 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的日常維護(hù) 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的日常維護(hù)對汽車轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)的性能影響也非常顯著，因此本節(jié)對轉(zhuǎn)向 26 系統(tǒng)的日常維護(hù)方面做一簡單總結(jié)： （ 1） 油液品質(zhì)應(yīng)符合規(guī)定 ： 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所使用的油液牌號(hào)應(yīng)符合原廠的要求，油液應(yīng)具有良好的粘溫特性、耐磨性、抗氧化性、潤滑性、無雜質(zhì)和沉淀物無原廠規(guī)定牌號(hào)油液的可用 13號(hào)機(jī)油或 8號(hào)液力傳動(dòng)油代替但不能兩種油液混用。 車輛保持直線行駛的能力一般要求在平坦的直路上行駛 lO00m，最大偏 差 不超過 5m。在一般情況下這 2個(gè)定位參數(shù)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，可以保證車輛的 自主回 正。而轉(zhuǎn)向輪前束值如果調(diào)整不當(dāng)，會(huì)引起轉(zhuǎn)向輪擺振，影響汽車的直線性能。 （ 6） 轉(zhuǎn)向跑偏現(xiàn)象 ： 多是由于檢修轉(zhuǎn)向機(jī)時(shí)裝配或調(diào)整不當(dāng)引起的，特別是轉(zhuǎn)向機(jī)蝸輪蝸桿及液壓油分配閥的裝配與調(diào)整不當(dāng)，都能引起轉(zhuǎn)向跑偏。 （ 5） 動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置有異響 ： 原因可能是機(jī)件固定螺絲松動(dòng) 、 油箱油壓 不足或油箱通氣孔堵塞、油泵皮帶過松或損壞 、 液壓系統(tǒng)中有空氣 、 油泵過熱 、 油泵管路堵塞 、 軟管接頭松動(dòng)等。排除方法： 前輪軸承一邊緊一邊松檢查時(shí)，先察看輪胎氣壓和前輪軸承松緊度 ， 排除動(dòng)力缸中的空氣。 （ 4） 左、右轉(zhuǎn)向輕重不同 ： 原因可能是液壓閥裝配不當(dāng) ， 動(dòng)力缸活塞一側(cè) 有 空氣 。 （ 3） 前輪擺振 ： 原因可能是液壓系統(tǒng)中有空氣 、 裝有扭桿的轉(zhuǎn)向助力器的扭 桿 損壞 、 轉(zhuǎn)向器及轉(zhuǎn)向傳力機(jī)構(gòu)配合 間隙過大或有關(guān)部位螺母松動(dòng) 、 鋼板彈簧 U形螺檢松動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)件不平衡等。 （ 2） 方向盤回位困難 ： 主要原因是輪胎氣壓過低 、 前輪定位失準(zhǔn) 、 獨(dú)立懸架前橋的懸架變形 、 懸架球頭銷磨損 、 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓控制閥調(diào)整不正確 、 液壓 控 制閥粘住或有臟物卡住 、 液壓控制閥定中彈簧過軟或損壞等。經(jīng)上述檢查無效者，可按機(jī)械轉(zhuǎn)向系“轉(zhuǎn)向沉重”故障的方法檢查。 出現(xiàn)轉(zhuǎn)向沉重 檢查方法： 可先檢查油泵傳動(dòng)皮帶是否過松，檢查油箱油面是否過低并查看 油 液是否混濁 ， 有無泡沫。 （ 1） 轉(zhuǎn)向沉重 ： 其原因?qū)儆谝簤翰糠值挠校河捅闷Т蚧驌p壞、油箱內(nèi)油液 不 足或混入空氣、液壓系統(tǒng)中有空氣、油泵磨損失效、滑閥磨損或因油液中有臟物卡住、動(dòng)力缸密封元件損壞、滑閥在檢修后調(diào)整不當(dāng)?shù)取? ⑥ 按規(guī)定檢查和保養(yǎng)轉(zhuǎn)向系各部件。 ④ 發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，或油泵不工作時(shí)， 轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤不要過猛，轉(zhuǎn)向速度 要 慢，避免損壞彈簧片、撥銷或聯(lián)動(dòng)器。 ② 安裝聯(lián)動(dòng)器時(shí)，要注意聯(lián)動(dòng)器與轉(zhuǎn)子的正確裝配關(guān)系，即聯(lián)動(dòng)器外花鍵 上 的記號(hào)對準(zhǔn)轉(zhuǎn)子內(nèi)花鍵上的記號(hào)。為了減少全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障的產(chǎn)生，延長其使用壽命，實(shí)際工作中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ① 不要隨意拆卸全液壓轉(zhuǎn)向器，否則易引起配合表面損傷。 (2)油缸活塞密封圈損壞。 方向盤旋轉(zhuǎn)無死點(diǎn) (1)轉(zhuǎn)向器內(nèi)的雙向緩沖閥失靈。 方向盤自轉(zhuǎn)不能回到中立位置 24 此故障發(fā)生在修理或拆開保養(yǎng)轉(zhuǎn)向器后重新組裝時(shí)，閥芯與閥套的相對位置裝錯(cuò)造成轉(zhuǎn)向器配油關(guān)系錯(cuò)亂。校正前梁或車架。檢查并調(diào)整，使轉(zhuǎn)向系與前懸掛不互相干涉。緊固螺栓 或更換襯套。調(diào)整或更換鋼板彈簧。調(diào)整或更換前懸掛減振器。調(diào)整或更換軸承。修復(fù)或更換拉桿球頭。 (5)兩前輪的主銷內(nèi)傾角或主銷后傾角不一致，應(yīng)調(diào)整使其一致。 (4)前輪外傾角太小，主銷負(fù)后傾或主銷后傾角太大，或前束太大。至少應(yīng)該在同一軸上裝配同一品牌、同一規(guī)格、同一花紋和類型相同的輪胎。 (3)前輪使用翻新胎或輪胎花紋不一致或輪胎磨損程度 不 同。 (2)前輪徑向圓或端面圓跳動(dòng)太大 。 前輪擺頭 (1)前輪旋 轉(zhuǎn)件不平衡。 (3)轉(zhuǎn)向油缸內(nèi)有空氣。 (2)轉(zhuǎn)向輪軸承損壞。檢查油泵工作情況，修理或更換油泵。清理進(jìn)、出油管線。檢查、清洗或更換濾芯。檢查低壓管線，確保低壓管線和管接頭不漏氣。檢查油泵部分，調(diào)整皮帶張緊度，修理或更換驅(qū)動(dòng)齒輪。 (3)油泵驅(qū)動(dòng)裝置有時(shí)失效。 (2)油泵軸頭油封損壞，油泵在工作時(shí)容易吸進(jìn)空氣。 轉(zhuǎn)向時(shí)有噪音 (1)油箱缺油或油箱油液不足，油泵在工作時(shí)容易吸進(jìn)空氣。 (6)油泵選型不對，使供油量不足。 (5)油泵過度磨損，內(nèi)部泄漏嚴(yán)重。 (4)安全閥失效或泄露 嚴(yán) 重。 (3)流量控制閥彈簧過軟或泄露嚴(yán)重導(dǎo)致急轉(zhuǎn)向時(shí)供油不足。檢查油泵部分，調(diào)整皮帶張緊度，修理或更換驅(qū)動(dòng)齒輪。 (4)導(dǎo)致轉(zhuǎn)向輪跑偏的原因也可導(dǎo)致車輛行駛中左右轉(zhuǎn)向輕重不同。拆解并清洗轉(zhuǎn)向器，確保液壓油清潔。檢查并確保臺(tái)肩密封良好， 閥芯居于中間位置。 (13)前束太大或負(fù)前束，應(yīng)檢查并調(diào)整前束。 22 (11)前、后橋兩端的車輪有單邊制動(dòng)或單邊拖滯現(xiàn)象，應(yīng)檢查并調(diào)整車輪的制動(dòng)情況。 (9)車架兩邊的軸距不等，應(yīng)調(diào)整并確保軸距相等。 (7)左右兩架前鋼板彈簧撓度不等，應(yīng)檢查并調(diào)整鋼板彈簧撓度，必要 時(shí)更換鋼板 。 (5)單側(cè)轉(zhuǎn)向油缸密封件損壞，應(yīng)拆解并檢修轉(zhuǎn)向油缸密封件。 (3)由于閥套與閥芯臺(tái)階位置偏移，使閥套不在中間位置，應(yīng)拆解并檢修閥套與閥芯，必要時(shí)更換。 轉(zhuǎn)向輪跑偏 (1)轉(zhuǎn)向器內(nèi)閥芯與閥套 問的定位彈簧片損壞或太軟，使閥套不能自動(dòng)回到中立位置，此時(shí)，必須更換定位彈簧。輪胎氣壓不足；轉(zhuǎn)向節(jié)與主銷配合過緊或缺油；轉(zhuǎn)向節(jié)止推軸承缺油或損壞；前梁、車架變形造成前輪定位失準(zhǔn)；縱、橫拉桿球頭連接調(diào)整過緊或缺油；主銷后傾過大、主銷內(nèi)傾過大或前輪負(fù)外傾 ， 這些都可導(dǎo)致駕駛員向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí)，感到沉重費(fèi)力，無回正感；當(dāng)車輛以低速轉(zhuǎn)彎行駛或掉頭時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤非常吃力，甚至打不動(dòng)。有時(shí)，在擰緊轉(zhuǎn)向器底部螺栓時(shí)用力不均勻，也會(huì)出現(xiàn)閥芯卡死現(xiàn)象，正確的方法是分 23次間 隔 均勻擰緊螺栓。 (5)閥芯與閥套變形 ，導(dǎo)致兩者卡死。轉(zhuǎn)向器安全閥調(diào)定壓力太低，轉(zhuǎn)向器安全閥彈簧損壞，轉(zhuǎn)向器安全閥閥座密封不嚴(yán)，轉(zhuǎn)向器安全閥閥體損壞等原因都可導(dǎo)致轉(zhuǎn)向器安全閥失靈，提前開啟。應(yīng)檢查并確保單向閥安裝正確，檢查油液是否清潔；清洗轉(zhuǎn)向器，檢查單向閥鋼珠與閥座 密封情況，密封不嚴(yán)時(shí)可通過研磨修復(fù)，然后換裝新鋼珠。 (3)人力轉(zhuǎn)向單向閥故障 。檢查油泵工作情況，修理或更換油泵；油泵驅(qū)動(dòng)皮帶打滑或驅(qū)動(dòng)齒輪磨損，應(yīng)檢查油泵部分，調(diào)整皮帶張緊度，修理或更換驅(qū)動(dòng)齒輪； 油泵連接螺栓松動(dòng)或缺失。 (2)油泵故障 。油箱缺油或油箱油液不足，導(dǎo)致油泵吸不上油，應(yīng)檢查油箱液面高度，添加足夠的液壓油；選用液壓油牌號(hào)不合適或環(huán)境溫度太低，油液粘度太大，導(dǎo)致油泵吸油困難。 20 第 4章 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見故障原因及其解決方法 全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見故障原因分析及排除措施 圖 如圖 統(tǒng)，其主要故障及解決方法本節(jié)根據(jù)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在使用過程中的具體情況，著重從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析。 在 零側(cè)向力附近時(shí)有大 的 梯度，保證駕駛員對汽車 行駛狀態(tài)的掌握，隨著側(cè)向力增大，該梯度能迅速減小到一 個(gè) 合理值， 保證方向盤回正力矩不會(huì)超過駕駛員的體力承受范圍。 DxFX因此可以得到輪胎的回正力矩 Mtr可由公式 3— 1算得。輪胎本身所產(chǎn)生的回正力矩是因?yàn)榭v向力 產(chǎn)生側(cè)向偏移 +△，和側(cè)向力 FY產(chǎn)生縱向偏移 Dx而對輪胎坐標(biāo)系原點(diǎn)產(chǎn)生的力矩。 （ 4）回正力矩：根據(jù)等效方向盤 回正力矩的實(shí)際來源，它受到輪胎回正力矩、主銷定位產(chǎn)生的回正力矩 及考慮主銷定位參數(shù)時(shí)輪荷回正力矩等因素的影響。 （ 3） 電控單元 ： 電控單元對轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、前輪轉(zhuǎn)角以及車速等信號(hào)進(jìn)行分析處理，判別汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，向轉(zhuǎn)向盤回正電機(jī)和轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)發(fā)送指令，控制電機(jī)協(xié)調(diào)工作，保證 汽車在各種工況下都具有理想的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，減小駕駛員在轉(zhuǎn)向時(shí)隨車速變化的補(bǔ)償頻率，從而減輕駕駛員的負(fù)擔(dān)。轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊目前使用較多的有兩種：一 是利用兩個(gè)或者四個(gè)輪轂 電 機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向輪，電機(jī)牽引力產(chǎn)生繞主銷的轉(zhuǎn)向力矩，實(shí)現(xiàn)阿克曼轉(zhuǎn)角。 （ 2） 轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊 ： 轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊主要包括前輪轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)向 執(zhí)行電機(jī)、轉(zhuǎn)向電機(jī)控制器和前輪轉(zhuǎn)向組件。 圖 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 18 （ 1）轉(zhuǎn)向盤模塊： 轉(zhuǎn)向盤模塊主要包括轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)向盤 轉(zhuǎn) 矩傳感器和轉(zhuǎn)向盤回正電機(jī)。不過， B氏模型仍然比較形象客觀的反映了電機(jī)助力矩、車速和方向盤轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。 ② 當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)矩較大時(shí)電動(dòng)機(jī)助力應(yīng)保持恒定，而不應(yīng)再增長，這是為了避免電動(dòng)機(jī)電流過大而損壞。圖 T為電動(dòng)機(jī)的助力矩， M為駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤的操縱轉(zhuǎn)矩， V為車速，由圖中可以看出 EPS轉(zhuǎn)向系統(tǒng)隨方向盤轉(zhuǎn)向力矩和車速的變化關(guān)系，電動(dòng)機(jī)的助力隨著車速的增加逐漸減小，而隨著轉(zhuǎn)向手力矩的增大而增大。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)理 想的助力特性曲線能夠協(xié)調(diào)好轉(zhuǎn)向靈敏性與路感之間的關(guān)系，具有較好的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性和操縱性能，低速時(shí)轉(zhuǎn)向輕便舒適，高速時(shí)轉(zhuǎn)向穩(wěn)定，能盡可能減小逆向傳遞的摩擦力矩，以提高轉(zhuǎn)向力中的“信噪比”，路面對方向盤的反向沖擊小。合理的轉(zhuǎn)向助力特性曲線不僅可保持汽車低速行駛時(shí)轉(zhuǎn)向輕便靈活，而且可保持中高速行駛時(shí)的路感和操縱穩(wěn)定性。具體來說，就是電動(dòng)機(jī)助力大小應(yīng)隨著車速和轉(zhuǎn)向手力或轉(zhuǎn)向角大小的變化而變化，此變化趨勢稱之為轉(zhuǎn)向助力特性曲線，它是決定轉(zhuǎn)向輕便性、轉(zhuǎn)向 路感和操縱穩(wěn)定性的首要條件。而高速行駛時(shí)轉(zhuǎn)向所需的手力則較小。常用的接觸式 （ 主要是電位計(jì)式 ） 傳感器有擺臂式、雙排行星齒輪式和扭桿式三種類型，而非接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器主要有光電式和磁電式兩種 。 （ 4）扭矩傳感器： 扭矩傳感器安裝于轉(zhuǎn)向柱上用來檢測轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩的大小和方向，以及轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的大小和方向，它是 EPS的控制信號(hào)之 一。 （ 3）減速機(jī)構(gòu)： 減速機(jī)構(gòu)用來增大電動(dòng)機(jī)傳遞給轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)矩。此外，在不助力的情況下，離合器還能消除電動(dòng)機(jī)的慣性對轉(zhuǎn)向的影響。 16 （ 2）電磁離合器 ： 電磁離合器是保證電動(dòng)助力只在預(yù)定的范圍內(nèi) 起作用。由于控制系統(tǒng)需要根據(jù)不同的工況產(chǎn)生不同的助力轉(zhuǎn)矩 ， 具有良好的動(dòng)態(tài)特性并容易控制，這些都要求助力