電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理介紹
電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng):電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)是一種直接依靠電機(jī)提供攤鋪扭矩的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的HPS(HPS)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比,EPS系統(tǒng)有很多優(yōu)點(diǎn)。EPS由扭矩傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和電子控制單元(ECU)組成。
電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng):動(dòng)力轉(zhuǎn)向類型
我們經(jīng)常遇到的助力轉(zhuǎn)向有三種:機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向、電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向。
機(jī)械液壓助力器
機(jī)械助力是我們遇到的最常見的方式。它誕生于1902年,由英國人弗雷德里克w蘭徹斯特發(fā)明。最早的商業(yè)應(yīng)用延遲到半個(gè)世紀(jì)(查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)以后。1995年,克萊斯勒將成熟的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用于皇家汽車。因?yàn)榧夹g(shù)成熟可靠,成本低廉,可以在全國大范圍推廣。
機(jī)械助力系統(tǒng)的關(guān)鍵部件有液壓泵、油管、壓力流體調(diào)節(jié)閥、V型傳動(dòng)帶、儲(chǔ)油罐等。這種助力是指將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出的一部分轉(zhuǎn)化為液壓泵壓力,將鋪裝力施加到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上,使輪胎轉(zhuǎn)向。
電子液壓動(dòng)力
因?yàn)闄C(jī)械液壓動(dòng)力會(huì)極大的消耗發(fā)動(dòng)機(jī)功率,所以我們?cè)跈C(jī)械液壓動(dòng)力的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),研發(fā)了更加節(jié)能的電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。這套系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向油泵不是由發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng),而是由電機(jī)驅(qū)動(dòng),并在之前的基礎(chǔ)上加裝了電子控制系統(tǒng),這樣轉(zhuǎn)向力不僅與轉(zhuǎn)向角有關(guān),還與車速有關(guān)。機(jī)械上增加了液壓反力裝置和液流分配閥,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。在該系統(tǒng)中,動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力由電動(dòng)助力器直接提供,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、傳送帶和安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的皮帶輪,既節(jié)能又環(huán)保。此外,它還具有調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單、安裝配置靈活、基本能在各種工況下提供轉(zhuǎn)向助力的特點(diǎn)。正因?yàn)檫@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),將會(huì)對(duì)已經(jīng)有50多年歷史的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提出挑戰(zhàn),這也是朋友們所熟知的。
根據(jù)助力電機(jī)的安裝位置,EPS系統(tǒng)可分為轉(zhuǎn)向軸助力器、齒輪助力器和齒條助力器。助力EPS的電機(jī)固定在轉(zhuǎn)向軸的一側(cè),通過減速機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向軸連接,直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向軸進(jìn)行助力轉(zhuǎn)向。齒輪助力EPS的電機(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EPS的電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)齒條提供助力。
當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)向方向盤時(shí),扭矩傳感器檢測(cè)方向盤的轉(zhuǎn)向和扭矩的大小,并將電壓信號(hào)發(fā)送到電子調(diào)節(jié)單元。電子調(diào)節(jié)單元根據(jù)扭矩傳感器檢測(cè)到的扭矩電壓信號(hào)、行駛方向和車速信號(hào)向電機(jī)調(diào)節(jié)器發(fā)出指令,使電機(jī)輸出相應(yīng)大小和方向的轉(zhuǎn)向助力扭矩,這將引起攤鋪動(dòng)力。汽車不轉(zhuǎn)時(shí),電子調(diào)節(jié)單元不給電機(jī)調(diào)節(jié)器指令,電機(jī)不工作。
電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng):工作原理
EPS的基本原理是:扭矩傳感器與轉(zhuǎn)向軸(小齒輪軸)相連。當(dāng)轉(zhuǎn)向軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),扭矩傳感器首先工作,扭桿引起的輸入軸和輸出軸的角位移被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送到ECU。ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器和扭矩傳感器的信號(hào)確定電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和助力電流的大小,從而實(shí)時(shí)調(diào)整助力轉(zhuǎn)向。從而可以輕松實(shí)現(xiàn)當(dāng)前車速與電機(jī)同時(shí)轉(zhuǎn)速不存在差異,保證車輛低速轉(zhuǎn)向行駛輕便靈活,高速轉(zhuǎn)向行駛平穩(wěn)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)展起來的。借助電機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力,駕駛者可以解決問題,做好轉(zhuǎn)向。系統(tǒng)的關(guān)鍵部分由三部分組成:信號(hào)傳感裝置(包括扭矩傳感器、角度傳感器和速度傳感器)、轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)(電機(jī)、離合器、減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu))和電子調(diào)節(jié)裝置。馬達(dá)只有在需要輔助的時(shí)候才工作。當(dāng)駕駛員操縱方向盤時(shí),扭矩角度傳感器根據(jù)輸入扭矩和轉(zhuǎn)向角度產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號(hào)。車速傳感器檢測(cè)車速信號(hào),調(diào)節(jié)單元根據(jù)電壓和車速信號(hào)給出指令調(diào)節(jié)電機(jī)旋轉(zhuǎn),這將引起所需的轉(zhuǎn)向助力。
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