電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理介紹
電子動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng):電子動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)是一種直接依靠電機提供攤鋪扭矩的動力轉(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。EPS由扭矩傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、電機、減速機構(gòu)和電子控制單元(ECU)組成。
電子動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng):動力轉(zhuǎn)向類型
我們經(jīng)常遇到的助力轉(zhuǎn)向有三種:機械液壓助力轉(zhuǎn)向、電動液壓助力轉(zhuǎn)向、電動助力轉(zhuǎn)向。
機械液壓助力器
機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)用延遲到半個世紀(查成交價|參配|優(yōu)惠政策)以后。1995年,克萊斯勒將成熟的液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用于皇家汽車。因為技術(shù)成熟可靠,成本低廉,可以在全國大范圍推廣。
機械助力系統(tǒng)的關(guān)鍵部件有液壓泵、油管、壓力流體調(diào)節(jié)閥、V型傳動帶、儲油罐等。這種助力是指將發(fā)動機動力輸出的一部分轉(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。
電子液壓動力
因為機械液壓動力會極大的消耗發(fā)動機功率,所以我們在機械液壓動力的基礎(chǔ)上進行了改進,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)動機直接驅(qū)動,而是由電機驅(qū)動,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。
電動助力
EPS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。在該系統(tǒng)中,動力轉(zhuǎn)向助力由電動助力器直接提供,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、傳送帶和安裝在發(fā)動機上的皮帶輪,既節(jié)能又環(huán)保。此外,它還具有調(diào)節(jié)簡單、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。正因為這些優(yōu)點,電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為一種新的轉(zhuǎn)向技術(shù),將會對已經(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的電機固定在轉(zhuǎn)向軸的一側(cè),通過減速機構(gòu)與轉(zhuǎn)向軸連接,直接驅(qū)動轉(zhuǎn)向軸進行助力轉(zhuǎn)向。齒輪助力EPS的電機和減速機構(gòu)與小齒輪相連,直接驅(qū)動齒輪助力轉(zhuǎn)向。齒條助力EPS的電機和減速機構(gòu)直接驅(qū)動齒條提供助力。
當駕駛員轉(zhuǎn)向方向盤時,扭矩傳感器檢測方向盤的轉(zhuǎn)向和扭矩的大小,并將電壓信號發(fā)送到電子調(diào)節(jié)單元。電子調(diào)節(jié)單元根據(jù)扭矩傳感器檢測到的扭矩電壓信號、行駛方向和車速信號向電機調(diào)節(jié)器發(fā)出指令,使電機輸出相應(yīng)大小和方向的轉(zhuǎn)向助力扭矩,這將引起攤鋪動力。汽車不轉(zhuǎn)時,電子調(diào)節(jié)單元不給電機調(diào)節(jié)器指令,電機不工作。
電子動力轉(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。當轉(zhuǎn)向軸運轉(zhuǎn)時,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)換成電信號送到ECU。ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器和扭矩傳感器的信號確定電機的旋轉(zhuǎn)方向和助力電流的大小,從而實時調(diào)整助力轉(zhuǎn)向。從而可以輕松實現(xiàn)當前車速與電機同時轉(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。
電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在傳統(tǒng)機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。借助電機產(chǎn)生的動力,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)向助力機構(gòu)(電機、離合器、減速傳動機構(gòu))和電子調(diào)節(jié)裝置。馬達只有在需要輔助的時候才工作。當駕駛員操縱方向盤時,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。車速傳感器檢測車速信號,調(diào)節(jié)單元根據(jù)電壓和車速信號給出指令調(diào)節(jié)電機旋轉(zhuǎn),這將引起所需的轉(zhuǎn)向助力。
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