汽車在我們的生活周圍,尤其是在馬路上。那叫一個車水馬龍啊!就算是大街小巷里也是有不少進進出出的,對于汽車這種十分普及的交通工具來說,對于我們來說十分的重要。那么我們就一定要對汽車有一定的了解,今天小編就為大家介紹一下電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)這個問題吧。
電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng):電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric Power Steering,縮寫EPS)是一種直接依靠電機提供輔助扭矩的動力轉(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。EPS主要由扭矩傳感器、車速傳感器、電動機、減速機構(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
我們常見的助力轉(zhuǎn)向有機械液壓助力、電子液壓助力、電動助力三種。
機械液壓助力
機械液壓助力是我們常見的一種助力方式,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世紀之后,1951年克萊斯勒把成熟的液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)應用在了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型傳動皮帶、儲油罐等等。這種助力方式是將一部分發(fā)動機動力輸出轉(zhuǎn)化成液壓泵壓力,對轉(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
由于機械液壓助力需要大幅消耗發(fā)動機動力,所以人們在機械液壓助力的基礎上進行改進,開發(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)動機直接驅(qū)動,而是由電動機來驅(qū)動,并且在之前的基礎上加裝了電控系統(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)。機械結(jié)構(gòu)上增加了液壓反應裝置和液流分配閥,新增的電控系統(tǒng)包括車速傳感器、電磁閥、轉(zhuǎn)向ECU等。
電動助力
EPS就是英文Electric Power Steering的縮寫,即電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向。該系統(tǒng)由電動助力機直接提供轉(zhuǎn)向助力,省去了液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所必需的動力轉(zhuǎn)向油泵、軟管、液壓油、傳送帶和裝于發(fā)動機上的皮帶輪,既節(jié)省能量,又保護了環(huán)境。另外,還具有調(diào)整簡單、裝配靈活以及在多種狀況下都能提供轉(zhuǎn)向助力的特點。正是有了這些優(yōu)點,電動助力轉(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的電動機固定在轉(zhuǎn)向軸一側(cè),通過減速機構(gòu)與轉(zhuǎn)向軸相連,直接驅(qū)動轉(zhuǎn)向軸助力轉(zhuǎn)向。齒輪助力式EPS的電動機和減速機構(gòu)與小齒輪相連,直接驅(qū)動齒輪助力轉(zhuǎn)向。齒條助力式EPS的電動機和減速機構(gòu)則直接驅(qū)動齒條提供助力。
駕駛員在操縱方向盤進行轉(zhuǎn)向時,轉(zhuǎn)矩傳感器檢測到轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)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(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器檢測到的轉(zhuǎn)矩電壓信號、轉(zhuǎn)動方向和車速信號等,向電動機控制器發(fā)出指令,使電動機輸出相應大小和方向的轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)矩,從而產(chǎn)生輔助動力。汽車不轉(zhuǎn)向時,電子控制單元不向電動機控制器發(fā)出指令,電動機不工作。
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,當轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動時,轉(zhuǎn)矩傳感器開始工作,把輸入軸和輸出軸在扭桿作用下產(chǎn)生的相對轉(zhuǎn)動角位移變成電信號傳給ECU,ECU根據(jù)車速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器的信號決定電動機的旋轉(zhuǎn)方向和助力電流的大小,從而完成實時控制助力轉(zhuǎn)向。因此它可以很容易地實現(xiàn)在車速不同時提供電動機不同的助力效果,保證汽車在低速轉(zhuǎn)向行駛時輕便靈活,高速轉(zhuǎn)向行駛時穩(wěn)定可靠。
電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在傳統(tǒng)機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎上發(fā)展起來的。它利用電動機產(chǎn)生的動力來幫助駕駛員進行轉(zhuǎn)向操作,系統(tǒng)主要由三大部分構(gòu)成,信號傳感裝置(包括扭矩傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器和車速傳感器),轉(zhuǎn)向助力機構(gòu)(電機、離合器、減速傳動機構(gòu))及電子控制裝置。電動機僅在需要助力時工作,駕駛員在操縱轉(zhuǎn)向盤時,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)生相應的電壓信號,車速傳感器檢測到車速信號,控制單元根據(jù)電壓和車速的信號,給出指令控制電動機運轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生所需要的轉(zhuǎn)向助力。