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電子助力轉向系統,工作原理介紹
發(fā)布時(shí)間:2020-04-22 點(diǎn)擊:1859

  汽車(chē)在我們的生活周?chē)?,尤其是在馬路上。那叫一個(gè)車(chē)水馬龍啊!就算是大街小巷里也是有不少進(jìn)進(jìn)出出的,對于汽車(chē)這種十分普及的交通工具來(lái)說(shuō),對于我們來(lái)說(shuō)十分的重要。那么我們就一定要對汽車(chē)有一定的了解,今天小編就為大家介紹一下電子助力轉向系統這個(gè)問(wèn)題吧。

  電子助力轉向系統:電子助力轉向系統

  

電子助力轉向系統:電子助力轉向系統


  電動(dòng)助力轉向系統(Electric Power Steering,縮寫(xiě)EPS)是一種直接依靠電機提供輔助扭矩的動(dòng)力轉向系統,與傳統的液壓助力轉向系統HPS(Hydraulic Power Steering)相比,EPS系統具有很多優(yōu)點(diǎn)。EPS主要由扭矩傳感器、車(chē)速傳感器、電動(dòng)機、減速機構和電子控制單元(ECU)等組成。

  電子助力轉向系統:助力轉向種類(lèi)

  

電子助力轉向系統:助力轉向種類(lèi)


  我們常見(jiàn)的助力轉向有機械液壓助力、電子液壓助力、電動(dòng)助力三種。

  機械液壓助力

  機械液壓助力是我們常見(jiàn)的一種助力方式,它誕生于1902年,由英國人Frederick W. Lanchester發(fā)明,而較早的商品化應用則推遲到了半個(gè)世紀之后,1951年克萊斯勒把成熟的液壓轉向助力系統應用在了Imperial車(chē)系上。由于技術(shù)成熟可靠,而且成本低廉,得以被廣泛普及。

  機械液壓助力系統的主要組成部分有液壓泵、油管、壓力流體控制閥、V型傳動(dòng)皮帶、儲油罐等等。這種助力方式是將一部分發(fā)動(dòng)機動(dòng)力輸出轉化成液壓泵壓力,對轉向系統施加輔助作用力,從而使輪胎轉向。

  電子液壓助力

  由于機械液壓助力需要大幅消耗發(fā)動(dòng)機動(dòng)力,所以人們在機械液壓助力的基礎上進(jìn)行改進(jìn),開(kāi)發(fā)出了更節省能耗的電子液壓助力轉向系統。 這套系統的轉向油泵不再由發(fā)動(dòng)機直接驅動(dòng),而是由電動(dòng)機來(lái)驅動(dòng),并且在之前的基礎上加裝了電控系統,使得轉向輔助力的大小不光與轉向角度有關(guān),還與車(chē)速相關(guān)。機械結構上增加了液壓反應裝置和液流分配閥,新增的電控系統包括車(chē)速傳感器、電磁閥、轉向ECU等。

  電動(dòng)助力

  EPS就是英文Electric Power Steering的縮寫(xiě),即電動(dòng)助力轉向系統。電動(dòng)助力轉向系統是汽車(chē)轉向系統的發(fā)展方向。該系統由電動(dòng)助力機直接提供轉向助力,省去了液壓動(dòng)力轉向系統所必需的動(dòng)力轉向油泵、軟管、液壓油、傳送帶和裝于發(fā)動(dòng)機上的皮帶輪,既節省能量,又保護了環(huán)境。另外,還具有調整簡(jiǎn)單、裝配靈活以及在多種狀況下都能提供轉向助力的特點(diǎn)。正是有了這些優(yōu)點(diǎn),電動(dòng)助力轉向系統作為一種新的轉向技術(shù),將挑戰大家都非常熟知的、已具有50多年歷史的液壓轉向系統。

  根據助力電機的安裝位置不同,EPS系統又可以分為轉向軸助力式、齒輪助力式、齒條助力式3種。轉向軸助力式EPS的電動(dòng)機固定在轉向軸一側,通過(guò)減速機構與轉向軸相連,直接驅動(dòng)轉向軸助力轉向。齒輪助力式EPS的電動(dòng)機和減速機構與小齒輪相連,直接驅動(dòng)齒輪助力轉向。齒條助力式EPS的電動(dòng)機和減速機構則直接驅動(dòng)齒條提供助力。

  駕駛員在操縱方向盤(pán)進(jìn)行轉向時(shí),轉矩傳感器檢測到轉向盤(pán)的轉向以及轉矩的大小,將電壓信號輸送到電子控制單元,電子控制單元根據轉矩傳感器檢測到的轉矩電壓信號、轉動(dòng)方向和車(chē)速信號等,向電動(dòng)機控制器發(fā)出指令,使電動(dòng)機輸出相應大小和方向的轉向助力轉矩,從而產(chǎn)生輔助動(dòng)力。汽車(chē)不轉向時(shí),電子控制單元不向電動(dòng)機控制器發(fā)出指令,電動(dòng)機不工作。

  電子助力轉向系統:工作原理

  

電子助力轉向系統:工作原理


  EPS的基本原理是:轉矩傳感器與轉向軸(小齒輪軸)連接在一起,當轉向軸轉動(dòng)時(shí),轉矩傳感器開(kāi)始工作,把輸入軸和輸出軸在扭桿作用下產(chǎn)生的相對轉動(dòng)角位移變成電信號傳給ECU,ECU根據車(chē)速傳感器和轉矩傳感器的信號決定電動(dòng)機的旋轉方向和助力電流的大小,從而完成實(shí)時(shí)控制助力轉向。因此它可以很容易地實(shí)現在車(chē)速不同時(shí)提供電動(dòng)機不同的助力效果,保證汽車(chē)在低速轉向行駛時(shí)輕便靈活,高速轉向行駛時(shí)穩定可靠。

  電動(dòng)助力轉向系統是在傳統機械轉向系統的基礎上發(fā)展起來(lái)的。它利用電動(dòng)機產(chǎn)生的動(dòng)力來(lái)幫助駕駛員進(jìn)行轉向操作,系統主要由三大部分構成,信號傳感裝置(包括扭矩傳感器、轉角傳感器和車(chē)速傳感器),轉向助力機構(電機、離合器、減速傳動(dòng)機構)及電子控制裝置。電動(dòng)機僅在需要助力時(shí)工作,駕駛員在操縱轉向盤(pán)時(shí),扭矩轉角傳感器根據輸入扭矩和轉向角的大小產(chǎn)生相應的電壓信號,車(chē)速傳感器檢測到車(chē)速信號,控制單元根據電壓和車(chē)速的信號,給出指令控制電動(dòng)機運轉,從而產(chǎn)生所需要的轉向助力。


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