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电子控制动力转向系统有何特点?
电子控制转向系统(electronic control steering system)传统汽车转向系统是机械系统,汽车的转向运动是由驾驶员操纵转向盘,通过转向器和一系列的杆件传递到转向车轮而实现的。
电子控制转向系统(electronic control steering system)传统汽车转向系统是机械系统,汽车的转向运动是由驾驶员操纵转向盘,通过转向器和一系列的杆件传递到转向车轮而实现的。20世纪50年代起,增加了液压助力系统(HPS,见动力转向系统),至今仍被广泛应用。由于电子技术的发展,汽车转向系统中越来越多地采用电子部件,逐渐发展了电控液压动力转向、电动助力转向、前轮主动转向和线控转向等电子控制转向系统。
示意图
随着汽车的高速化,对汽车操纵的轻便性及灵活性要求越来越高。现今广泛应用的液压式助力转向系,因存在着结构复杂、价格高、维修保养困难等缺陷,应用范围受到一定的影响,故常用于中、重型汽车及高级轿车上,而电子控制动力转向系可广泛应用于轻型汽车及普通型轿车上,并可提高汽车的操纵灵活性。
与机械式助力转向区别
机械转向系统是依靠驾驶员操纵转向盘的转向力来实现车轮转向,在一定程度上增加了驾驶员的劳动强度;电动式电子控制动力转向系统则是在驾驶员的控制下,借助于电控系统的电动机驱动力来实现车轮转向。
分类
电液助力转向可以分为两大类:电动液压助力EHPS(Electro-HydraulicPowdrSteering),电控液压助力转向ECHP(ElectronicallyControlledHydraulicPowerSteering)。EHPS是在液压助力系统基础上发展起来的,其特点是原来有发动机带动的液压助力泵改有电动机驱动,取代了又发动机驱动的方式,节省了燃油消耗,ECHPS是在传统的液压助力转向系统的基础上增加了电控装置构成的。电液助力转向系统的助力特性,是驾驶员能够更轻松更捷的操作汽车。
助力特性是指助力随汽车运动状况和受力状况(车速和转向盘手力)变化而变化的规律。对液压动力转向,助力与液压油压力成正比,故一般用液压力与转向盘力矩(及车速)的变化关系曲线来表示助力特性。对于电动助力转向,助力与直流电动机电流成正比例,故可采用电动机电流与转向盘力矩,车速的变化关系曲线来表示助力特性。理想的助力特性应能充分协调好转向轻便性与路感的关系,并提供给驾驶员与手动转向尽可能一致的,可空的转向特性。在满足转向轻便性的条件下,如果路感强度在整个助力特性区域内不变,则驾驶员就能容易地判定汽车行驶状态的变化,预测出所需要的转向操作力矩的大小。直线型助力特性难以协调好转向轻便性,与路感的关系。折线性助理特性是缓和这一矛盾的理想方法。理想助理特性是一种折线型助力特性,该特性曲线可以为直线行驶去,强路感区和轻便转向区。直线行驶区对应无转向或转向角非常小地中心区域,此时要求助力大;强路感区介于二者之间。对应于这种助力特性的路干强度变化是阶跃式的。
在液动力转向系统中增加电子控制和执行组件,将车速(也有采用车速和转向盘转速)引入到系统中,实现车速感应型助理特性液压动力转向。这类系统成为电控液压助力转向系统。现代电控液压助力转向系统主要通过车速传感器将车速信号传递给电子控制单元(ECU),控制电液转换装置改变动力转向助力特性,使驾驶员的转向手力根据车速和行驶条件变化而改变,在低速行驶时或转急弯时能以很小的转向手里进行操作,在高速行驶时能以稍重的转向手力进行稳定操作,使操纵轻便性和稳定性达到最合适的平衡状态。
EHPS相比传统HPS降低了能源损耗。但电液动力转向系统,不论ECHPS还是EHPS都与传统的HPS一样存在液压油泄漏问题。电控液压动力转系统的种类很多,但其原理基本上都是通过在油泵或转向器上加装电子执行机构或辅助装置,根据车速(也有采用车速和转向盘转速)控制液压系统的流量或压力。根据控制方式的不同,电子控制液压式助力转向系(ECHPS)又可分为流量控制式,反力控制式阀灵敏感控制式三种形式
电子助力转向系统和液压助力转向系统有哪些不同?
转向系统含义
助力转向系统按照驾驶员的意愿决定汽车的行驶方向,主要负责车辆平稳行驶以及安全转向。所谓助力转向,是指借助外力使驾驶者用更少的力就能完成转向。助力转向按照动力的来源可分为液压助力与电子助力两种。
液压助力转向系统
机械式液压助力转向系统主要由方向盘、助力油储油罐、助力泵、转向传动机构、动力缸等零部件组成。液压助力转向系统的工作原理是通过液压泵(由发动机皮带带动)提供油压推动活塞,进而产生辅助力推动转向拉杆,辅助车轮转向。
缺点:
1.液压助力转向系统在低速行驶时,转向助力沉重;在高速行驶时,转向助力又过于轻飘,不利于保持车辆行驶稳定性。
2.液压助力转向系统的助力轻重不能调节,驾驶体验太过单调。
3.液压助力转向系统会损失部分发动机动力,在不转向时助力泵也会进行工作,不利于发动机功率与扭矩的完整输出,且容易增加燃油消耗。
4.液压助力转向系统后期保养成本较高,需要定期更换转向助力油。
5.方向盘容易受到转向系统的扰动。
优点:
1.液压助力转向系统技术成熟稳定,可靠性高。
2.液压助力转向系统路感清晰,转向灵敏,指向准确、响应速度快,手感柔滑。
电子助力转向系统
电子助力转向系统是机电一体化的产品,它由电动机直接提供转向助力,主要由扭矩传感器、车速传感器、伺服电机、转向管柱、控制模块等组成。没有了液压助力转向系统的液压泵、液压管路等零部件,结构相对简单。
电子助力转向系统工作原理:驾驶员在操作方向盘进行转向时,扭矩传感器检测到方向盘的转向以及扭矩的大小,将电压信号输送到电子控制单元,电子控制单元根据扭矩传感器检测到的转矩电压信号、转向方向以及车速信号等,向电动机控制器发出指令,使电动机输出相应大小和方向的转向助力扭矩,从而产生辅助助力。
优点:
1.在低速行驶时,能以很小的转向力操作;而在高速时能以稍重的转向力进行稳定操作,避免转向“发飘”,使转向的操纵性和稳定性达到合适的平衡。
2.拥有多种助力转向特性,能根据不同的道路、不同的驾驶模式提供不同的转向助力特性,能在各种行驶工况下提供最佳助力。
3.电子助力转向系统仅在需要转向时才启动电机工作,能减少发动机动力损失,且能减少车辆的燃油消耗。
4.方向盘很少受到转向系统的扰动。
5.没有液压回路,调整与检修相对更容易,后期保养成本较低。
缺点:
1.相比液压助力转向系统,电子转向系统路感模糊,响应速度慢。
2.电子助力转向系统电气部件较多,故障率相对较高,其质量与稳定性不如机械式部件。
3.制造成本较高。
电子转向助力系统工作原理是什么?
转矩传感器与转向轴连接在一起,当转向轴转动时,转矩传感器开始工作,把输入轴和输出轴在扭杆作用下产生的相对转动角位移变成电信号传给ECU。ECU根据车速传感器和转矩传感器的信号决定电动机的旋转方向和助力电流的大小,从而完成实时控制助力转向。
EPS电动助力转向系统是机电一体化的产品,它由转向管柱、扭矩传感器、伺服电机、控制模块等组成。结构非常简单,通过减速器以纯机械方式将电机产生的助力传递到转向系统上。
与传统的液压助力转向相比,EPS系统具有一系列的优点:1、节约了能源消耗。没有转向油泵,且电动机只是在需要转向时才接通电源,所以动力消耗和燃油消耗均可降到最低。2、对环境无污染。该系统应用电力作为能源,消除了由于转向油泵带来的噪声污染,也不存在液压助力转向系统中液压油的泄漏与更换而造成的污染。3、改善了回正特性。由于采用了微电子技术,利用软件控制电动机动作,在最大限度内调整设计参数以获得最佳的回正特性。
发布于 2022-09-11 21:21:03 回复