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電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),工作原理介紹
發(fā)布時(shí)間:2020-04-22 點(diǎn)擊:2112

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

  電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng):電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

  

電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng):電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)


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

  電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng):助力轉(zhuǎn)向種類

  

電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng):助力轉(zhuǎn)向種類


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

  機(jī)械液壓助力

  機(jī)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(guó)人Frederick W. Lanchester發(fā)明,而較早的商品化應(yīng)用則推遲到了半個(gè)世紀(jì)之后,1951年克萊斯勒把成熟的液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)應(yīng)用在了Imperial車系上。由于技術(shù)成熟可靠,而且成本低廉,得以被廣泛普及。

  機(jī)械液壓助力系統(tǒng)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(chǔ)油罐等等。這種助力方式是將一部分發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出轉(zhuǎn)化成液壓泵壓力,對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加輔助作用力,從而使輪胎轉(zhuǎn)向。

  電子液壓助力

  由于機(jī)械液壓助力需要大幅消耗發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力,所以人們?cè)跈C(jī)械液壓助力的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),開(kāi)發(fā)出了更節(jié)省能耗的電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 這套系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向油泵不再由發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng),而是由電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng),并且在之前的基礎(chǔ)上加裝了電控系統(tǒng),使得轉(zhuǎn)向輔助力的大小不光與轉(zhuǎn)向角度有關(guān),還與車速相關(guān)。機(jī)械結(jié)構(gòu)上增加了液壓反應(yīng)裝置和液流分配閥,新增的電控系統(tǒng)包括車速傳感器、電磁閥、轉(zhuǎn)向ECU等。

  電動(dòng)助力

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

  根據(jù)助力電機(jī)的安裝位置不同,EPS系統(tǒng)又可以分為轉(zhuǎn)向軸助力式、齒輪助力式、齒條助力式3種。轉(zhuǎn)向軸助力式EPS的電動(dòng)機(jī)固定在轉(zhuǎn)向軸一側(cè),通過(guò)減速機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向軸相連,直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向軸助力轉(zhuǎn)向。齒輪助力式EPS的電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)與小齒輪相連,直接驅(qū)動(dòng)齒輪助力轉(zhuǎn)向。齒條助力式EPS的電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)則直接驅(qū)動(dòng)齒條提供助力。

  駕駛員在操縱方向盤進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí),轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)到轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)矩的大小,將電壓信號(hào)輸送到電子控制單元,電子控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)到的轉(zhuǎn)矩電壓信號(hào)、轉(zhuǎn)動(dòng)方向和車速信號(hào)等,向電動(dòng)機(jī)控制器發(fā)出指令,使電動(dòng)機(jī)輸出相應(yīng)大小和方向的轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)矩,從而產(chǎn)生輔助動(dòng)力。汽車不轉(zhuǎn)向時(shí),電子控制單元不向電動(dòng)機(jī)控制器發(fā)出指令,電動(dòng)機(jī)不工作。

  電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng):工作原理

  

電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng):工作原理


  EPS的基本原理是:轉(zhuǎn)矩傳感器與轉(zhuǎn)向軸(小齒輪軸)連接在一起,當(dāng)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)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(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)角位移變成電信號(hào)傳給ECU,ECU根據(jù)車速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器的信號(hào)決定電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和助力電流的大小,從而完成實(shí)時(shí)控制助力轉(zhuǎn)向。因此它可以很容易地實(shí)現(xiàn)在車速不同時(shí)提供電動(dòng)機(jī)不同的助力效果,保證汽車在低速轉(zhuǎn)向行駛時(shí)輕便靈活,高速轉(zhuǎn)向行駛時(shí)穩(wěn)定可靠。

  電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在傳統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它利用電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力來(lái)幫助駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作,系統(tǒng)主要由三大部分構(gòu)成,信號(hào)傳感裝置(包括扭矩傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器和車速傳感器),轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)(電機(jī)、離合器、減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu))及電子控制裝置。電動(dòng)機(jī)僅在需要助力時(shí)工作,駕駛員在操縱轉(zhuǎn)向盤時(shí),扭矩轉(zhuǎn)角傳感器根據(jù)輸入扭矩和轉(zhuǎn)向角的大小產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號(hào),車速傳感器檢測(cè)到車速信號(hào),控制單元根據(jù)電壓和車速的信號(hào),給出指令控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生所需要的轉(zhuǎn)向助力。


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