产品分类
技术文章

电动液压助力转向系统

1.概述
电动转向(Electric Power Steering)
电动转向是用电动机直接提供助力,助力大小由电控单元(ECU)控制的动力转向系统。扭矩传感器与转向轴连接在一起,当转向轴转动时,传感器工作,将信号传给ECU,ECU,根据车速决定电动机的助力效果,以保证汽车在低速时驾驶轻便,高速时稳定可靠。
2主要构件
    储油罐、助力转向控制单元、电动泵、转向机、助力转向传感器等,其中助力转向控制单元和电动泵是一个整体结构。
3工作原理
    电子液压助力转向系统克服了传统的液压转向助力系统的缺点。它所采用的液压泵不再靠发动机皮带直接驱动,而是采用一个电动泵,它所有的工作的状态都是由电子控制单元根据车辆的行驶速度、转向角度等信号计算出的最理想状态。
电子液压助力转向系统(图2)
    电子液压助力转向系统
    简单地说,在低速大转向时,电子控制单元驱动电子液压泵以高速运转输出较大功率,使驾驶员打方向省力;汽车在高速行驶时,液压控制单元驱动电子液压泵以较低的速度运转,在不至于影响高速打转向的需要同时,节省一部分发动机功率。是使用较为普遍的助力转向系统。
4优点缺点
    现代轿车马力大、速度快,为了操纵的轻便和灵敏,中高档次的轿车转向器都加装了转向动力装置,又称为液压动力转向器。它具有工作无噪声,灵触度高体积小,能够吸收来自不平路面的冲击力,在现代轿车上得到十分广泛的应用。
    液压动力转向器的主要部件包括油泵、液压分配阀和助力器。液压分配阀与油泵组合一体,助力器与转向器装在一起,中间用油路连接。发动机通过皮带带动油泵,把油压输出到助力器。助力器壳体内是一个活塞,活塞连接着转向器的齿轮,活塞两端是腔室。
    当轿车直线行驶时,活塞两端压力相等,静止不动,油泵空转;当轿车转弯时,液压分配阀将油液通过变化了的通道进入了助力器的一侧,使活塞两端产生压力差,迫使活塞移动到另一侧,带动齿轮转动,“助一臂之力”。这样转动方向盘的操纵力不是直接迫使车轮转向的唯一作用力了,可由助力器辅动车轮转向,减轻了驾驶者的劳动强度,减少了方向盘的转数,特别是减少了停车转向时的操纵力。
    现在已经出现了电子控制速度传感型的轿车动力转向器,它除了满足减少操纵力,提高灵触度外,还可以根据车速与行驶条件的不同而产生与之相适应的转向力。在停车时能提供足够的助力,随着车速的逐渐增加助力又可以逐渐减少,当高速行驶时则无助力但保持良好的路感。这种电子式的动力转向机构附有微处理机和电子转速表,电子转速表发出脉冲讯号,微处理机发出相应的指令控制动力转向机构。
    轿车动力转向装置是50年代在美国大型轿车上出现的事物,现在已经普及开来了。它的好处正如德国奔驰汽车制造公司所描述的那样:“发动机发动后,您就得到动力转向辅助,尤其在泊车及左右移动车辆时,动力转向装置会令您能非常轻松地控制方向盘。
    电动液压助力转向器
    现在动力转向系统已成为一些轿车的标准设置,全世界约有一半的轿车采用动力转向。随着汽车电子技术的发展,目前一些轿车已经使用电动助力转向器,使汽车的经济性、动力性和机动性都有所提高。
    电动液压助力转向系统的英文缩写叫“EPS”(Electrical Power Steering),它利用电动机产生的动力协助驾车者进行转向。此类系统一般由扭矩传感器、电控单元(ECU)、电机、、机械转向器所组成。
    汽车转向时,转矩传感器检测到转向盘的力矩和转动方向,将这些信号输送到电控单元,电控单元根据转向盘的转动力矩、转动方向和车辆速度等数据向电动机控制器发出信号指令,使电动机输出相应大小及方向的转动力矩以产生助动力。当不转向时,电控单元不向电动机控制器发信号指令,电动机不工作。同时,电控单元根据车辆速度信号,通过电液转换器确定输给转向盘的作用力,减少驾车者在高速行驶时方向盘“飘”的感觉。
    由于电动助力转向系统只需电力不用液压,与机械式液压动力转向系统相比较省略了许多元件。没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量控制阀、储油罐等,零件数目少,布置方便,重量轻。而且无“寄生损失”和液体泄漏损失。因此电动助力转向系统在各种行驶条件下均可节能80%左右,提高了汽车的运行性能。因此在近年得到迅速的推广,也是今后助力转向系统的发展方向。
    有一些汽车冠以电动助力转向,其实不是真正意义上的纯电动的助力转向,它还需要液压系统,只不过由电动机供油。传统的液压动力转向系统的油泵由发动机驱动。为保证汽车原地转向或者低速转向时的轻便性,油泵的排量是以发动机怠速时的流量来确定的。
    而汽车行驶中大部分时间处于高于怠速的速度和直线行驶状态,只能将油泵输出的油液大部分经控制阀回流到储油罐,造成很大的“寄生损失”。为了减少此类损失采用了电动机驱动油泵,当汽车直线行驶时电动机低速运转,汽车转向时电动机高速运转,通过控制电动机的转速调节油泵的流量和压力,减少“寄生损失”。
    液压助力
    力量大,功率损耗多、转向力大、结构相对复杂、操控精确、维护麻烦
    电动助力
    力量相对小,功率损耗小、转向力小、结构相对简单、适合小型车
     
相关文章
Copyright教学设备厂家 © 上海求育教学设备有限公司 All rights reserved2017沪ICP备17016831号-1 网站地图