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電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

電動轉(zhuǎn)向是用電動機(jī)直接提供助力,助力大小由電控單元(ECU)控制的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。扭矩傳感器與轉(zhuǎn)向軸連接在一起,當(dāng)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動時,傳感器工作,將信號傳給ECU,ECU,根據(jù)車速決定電動機(jī)的助力效果,以保證汽車在低速時駕駛輕便,高速時穩(wěn)定可靠。

  主要構(gòu)件

  儲油罐、助力轉(zhuǎn)向控制單元、電動泵、轉(zhuǎn)向機(jī)、助力轉(zhuǎn)向傳感器等,其中助力轉(zhuǎn)向控制單元和電動泵是一個整體結(jié)構(gòu)。

  工作原理

  電子液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的缺點(diǎn)。它所采用的液壓泵不再靠發(fā)動機(jī)皮帶直接驅(qū)動,而是采用一個電動泵,它所有的工作的狀態(tài)都是由電子控制單元根據(jù)車輛的行駛速度、轉(zhuǎn)向角度等信號計算出的最理想狀態(tài)。

  簡單地說,在低速大轉(zhuǎn)向時,電子控制單元驅(qū)動電子液壓泵以高速運(yùn)轉(zhuǎn)輸出較大功率,使駕駛員打方向省力;汽車在高速行駛時,液壓控制單元驅(qū)動電子液壓泵以較低的速度運(yùn)轉(zhuǎn),在不至于影響高速打轉(zhuǎn)向的需要同時,節(jié)省一部分發(fā)動機(jī)功率。是使用較為普遍的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

  優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

  現(xiàn)代轎車馬力大、速度快,為了操縱的輕便和靈敏,中高檔次的轎車轉(zhuǎn)向器都加裝了轉(zhuǎn)向動力裝置,又稱為液壓動力轉(zhuǎn)向器。它具有工作無噪聲,靈觸度高體積小,能夠吸收來自不平路面的沖擊力,在現(xiàn)代轎車上得到十分廣泛的應(yīng)用。

  液壓動力轉(zhuǎn)向器的主要部件包括油泵、液壓分配閥和助力器。液壓分配閥與油泵組合一體,助力器與轉(zhuǎn)向器裝在一起,中間用油路連接。發(fā)動機(jī)通過皮帶帶動油泵,把油壓輸出到助力器。助力器殼體內(nèi)是一個活塞,活塞連接著轉(zhuǎn)向器的齒輪,活塞兩端是腔室。

  當(dāng)轎車直線行駛時,活塞兩端壓力相等,靜止不動,油泵空轉(zhuǎn);當(dāng)轎車轉(zhuǎn)彎時,液壓分配閥將油液通過變化了的通道進(jìn)入了助力器的一側(cè),使活塞兩端產(chǎn)生壓力差,迫使活塞移動到另一側(cè),帶動齒輪轉(zhuǎn)動,“助一臂之力”。這樣轉(zhuǎn)動方向盤的操縱力不是直接迫使車輪轉(zhuǎn)向的唯一作用力了,可由助力器輔動車輪轉(zhuǎn)向,減輕了駕駛者的勞動強(qiáng)度,減少了方向盤的轉(zhuǎn)數(shù),特別是減少了停車轉(zhuǎn)向時的操縱力。

  現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了電子控制速度傳感型的轎車動力轉(zhuǎn)向器,它除了滿足減少操縱力,提高靈觸度外,還可以根據(jù)車速與行駛條件的不同而產(chǎn)生與之相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向力。在停車時能提供足夠的助力,隨著車速的逐漸增加助力又可以逐漸減少,當(dāng)高速行駛時則無助力但保持良好的路感。這種電子式的動力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)附有微處理機(jī)和電子轉(zhuǎn)速表,電子轉(zhuǎn)速表發(fā)出脈沖訊號,微處理機(jī)發(fā)出相應(yīng)的指令控制動力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。

  轎車動力轉(zhuǎn)向裝置是50年代在美國大型轎車上出現(xiàn)的事物,現(xiàn)在已經(jīng)普及開來了。它的好處正如德國奔馳汽車制造公司所描述的那樣:“發(fā)動機(jī)發(fā)動后,您就得到動力轉(zhuǎn)向輔助,尤其在泊車及左右移動車輛時,動力轉(zhuǎn)向裝置會令您能非常輕松地控制方向盤。

  現(xiàn)在,動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已成為一些轎車的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置,全世界約有一半的轎車采用動力轉(zhuǎn)向。隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展,目前一些轎車已經(jīng)使用電動助力轉(zhuǎn)向器,使汽車的經(jīng)濟(jì)性、動力性和機(jī)動性都有所提高。

  電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的英文縮寫叫“EPS”(Electrical Power Steering),它利用電動機(jī)產(chǎn)生的動力協(xié)助駕車者進(jìn)行轉(zhuǎn)向。此類系統(tǒng)一般由扭矩傳感器、電控單元(ECU)、電機(jī)、、機(jī)械轉(zhuǎn)向器所組成。

  汽車轉(zhuǎn)向時,轉(zhuǎn)矩傳感器檢測到轉(zhuǎn)向盤的力矩和轉(zhuǎn)動方向,將這些信號輸送到電控單元,電控單元根據(jù)轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動力矩、轉(zhuǎn)動方向和車輛速度等數(shù)據(jù)向電動機(jī)控制器發(fā)出信號指令,使電動機(jī)輸出相應(yīng)大小及方向的轉(zhuǎn)動力矩以產(chǎn)生助動力。當(dāng)不轉(zhuǎn)向時,電控單元不向電動機(jī)控制器發(fā)信號指令,電動機(jī)不工作。同時,電控單元根據(jù)車輛速度信號,通過電液轉(zhuǎn)換器確定輸給轉(zhuǎn)向盤的作用力,減少駕車者在高速行駛時方向盤“飄”的感覺。

  由于電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)只需電力不用液壓,與機(jī)械式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比較省略了許多元件。沒有液壓系統(tǒng)所需要的油泵、油管、壓力流量控制閥、儲油罐等,零件數(shù)目少,布置方便,重量輕。而且無“寄生損失”和液體泄漏損失。因此電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在各種行駛條件下均可節(jié)能80%左右,提高了汽車的運(yùn)行性能。因此在近年得到迅速的推廣,也是今后助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向。

  有一些汽車冠以電動助力轉(zhuǎn)向,其實不是真正意義上的純電動的助力轉(zhuǎn)向,它還需要液壓系統(tǒng),只不過由電動機(jī)供油。傳統(tǒng)的液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的油泵由發(fā)動機(jī)驅(qū)動。為保證汽車原地轉(zhuǎn)向或者低速轉(zhuǎn)向時的輕便性,油泵的排量是以發(fā)動機(jī)怠速時的流量來確定的。

  而汽車行駛中大部分時間處于高于怠速的速度和直線行駛狀態(tài),只能將油泵輸出的油液大部分經(jīng)控制閥回流到儲油罐,造成很大的“寄生損失”。為了減少此類損失采用了電動機(jī)驅(qū)動油泵,當(dāng)汽車直線行駛時電動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn),汽車轉(zhuǎn)向時電動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn),通過控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)油泵的流量和壓力,減少“寄生損失”。

  液壓助力

  力量大,功率損耗多、轉(zhuǎn)向力大、結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜、操控精確、維護(hù)麻煩

  電動助力

  力量相對小,功率損耗小、轉(zhuǎn)向力小、結(jié)構(gòu)相對簡單、適合小型車 兩者各有千秋,談不上孰好孰劣。


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