● 電動助力
電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric power steering 簡稱EPS or EPAS) )也是上世紀90年代后期開始才逐漸應用到量產(chǎn)車上的轉(zhuǎn)向技術(shù),與液壓助力系統(tǒng)一樣,,仍然是基于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向機構(gòu)而來,只不過助力機構(gòu)由復雜的液壓機構(gòu)變成了依靠電動機產(chǎn)生助力的系統(tǒng),。
從示意圖上我們可以看出,,電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常簡單,沒有了液壓泵,、儲液罐,、液壓管路和轉(zhuǎn)向柱閥體結(jié)構(gòu),而是由傳感器,、控制單元和助力電機構(gòu)成,。在轉(zhuǎn)向柱位置安裝了轉(zhuǎn)矩傳感器,當方向盤轉(zhuǎn)動時,,轉(zhuǎn)矩傳感器探測到轉(zhuǎn)動力矩,,并將之轉(zhuǎn)化成電信號傳給控制器,車速傳感器也同時信號傳給控制器,,控制器運算后向電機輸出適當?shù)碾娏�,,�?qū)動電機轉(zhuǎn)動,電動機通過減速機構(gòu)將扭矩放大推動轉(zhuǎn)向柱或轉(zhuǎn)向拉桿運動,,實現(xiàn)助力,。其根據(jù)速度可變助力的特性能夠讓方向盤在低速時更輕盈,而在高速時更穩(wěn)定,。
電動助力轉(zhuǎn)向根據(jù)作用位置的不同主要有兩種結(jié)構(gòu),。這兩種結(jié)構(gòu)分別是對轉(zhuǎn)向柱和轉(zhuǎn)向拉桿施加助力。對轉(zhuǎn)向柱施加助力的電動助力結(jié)構(gòu),,是將助力電機(帶有減速機構(gòu),,起放大扭矩作用)直接接駁在轉(zhuǎn)向柱上,電機輸出的輔助扭矩直接施加在轉(zhuǎn)向柱上,,相當于電機直接幫助我們轉(zhuǎn)動方向盤,。
另一種結(jié)構(gòu)是將助力電機布置在轉(zhuǎn)向機上,直接作用于轉(zhuǎn)向拉桿,,用助力電機(帶有減速機構(gòu),,起放大扭矩作用)推動拉桿幫助車輪轉(zhuǎn)向,,這種結(jié)構(gòu)更加緊湊,并且便于布置,,目前使用比較廣泛,。而且這種結(jié)構(gòu)相對第一種結(jié)構(gòu)而言,方向盤轉(zhuǎn)向部分與電機輔助是相對獨立的,,路面的信息能夠很好的通過輪胎,、齒輪齒條機構(gòu)回饋至方向盤處,較第一種結(jié)構(gòu)擁有更加清晰的“路感”,,更好的兼顧了駕駛樂趣,。我們所熟悉的寶馬、奧迪,、大眾,、通用等品牌使用的都是這種作用方式的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
『我們所熟悉的寶馬,、奧迪,、大眾、通用等品牌使用的都是
這種直接作用于轉(zhuǎn)向拉桿的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)』
電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)劣
相比液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),,電動助力轉(zhuǎn)向有諸多優(yōu)勢:
1.其結(jié)構(gòu)簡單緊湊,,制造成本低,工藝相對簡單,,后期的維護和保養(yǎng)也更加簡單,。
2.系統(tǒng)損耗低(不會像液壓助力一樣有助力液損耗),運行噪音低,,不會有液壓泵或電子泵運轉(zhuǎn)的噪音,,提升舒適性
3.同時,電動助力轉(zhuǎn)向有著良好的經(jīng)濟性,,純電能驅(qū)動,,較機械液壓助力能耗低。
4.它可與其它電子系統(tǒng)聯(lián)用,,有著強大的功能擴展性,。最基本的是“助力力度隨速可變”,能夠根據(jù)車速傳感器的信息調(diào)節(jié)助力力度大小,,滿足車輛高速和低速行駛時對助力大小的不同需求,,響應速度較液壓助力系統(tǒng)更快更直接。
在一些高端車型上,,電動助力轉(zhuǎn)向與其他系統(tǒng)共享總線數(shù)據(jù),與可變阻尼懸掛,、電子穩(wěn)定系統(tǒng)等電子系統(tǒng)聯(lián)動,,提升車輛的操控性能和主動安全表現(xiàn),。同時,伺服式的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠依靠電機非常精確的控制車輛的轉(zhuǎn)向角度,,因此,,自動泊車的功能和車道保持系統(tǒng)自動糾正方向的功能(還有一種依靠制動實現(xiàn)方向糾正的方式)才得以實現(xiàn)。
『自動泊車系統(tǒng)的基礎(chǔ)是伺服式的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)』
之前電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)比較大的問題是可靠性的問題,,現(xiàn)在電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)已經(jīng)非常成熟,。但是電子系統(tǒng)還是要比純機械結(jié)構(gòu)“嬌氣”一些。尤其是在激烈駕駛情況下,,助力電機容易出現(xiàn)過載,,影響助力系統(tǒng)工作,所以很多考慮激烈駕駛工況的性能車型都還在使用液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),。
其次,,就像電子液壓助力系統(tǒng)一樣,電動助力轉(zhuǎn)向遇到的仍然是功率的瓶頸問題,,對于目前的大多數(shù)車輛來說,,使用的都是12V的電源系統(tǒng),能夠帶動的助力電機功率有限,,雖然可以通過搭配不同的減速機構(gòu)改變助力電機的承載能力,,適應范圍較電子液壓助力更廣,但是改變范圍畢竟有限,,對于轉(zhuǎn)向負荷較大的大型車輛來說,,電動助力仍然有些力不從心,只有在搭載高容量電池的混合動力車或電動車這類車型上上,,才能夠有希望匹配大功率的助力轉(zhuǎn)向電機,。
在汽車產(chǎn)品環(huán)保、低能耗和智能化的大方向下,,電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)成為了主流的趨勢,,目前像5系Li、奧迪新A6L這類大尺寸的行政級別車型已經(jīng)全系配備了電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),,電動助力轉(zhuǎn)向在功能上的擴展性是其它助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)無法比擬的,,相信在未來會有更多豪華車加入電動助力轉(zhuǎn)向的陣營。
小結(jié):
本文簡單介紹了目前主要的兩大類轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng),,并將它們各自的優(yōu)缺點做了簡單的介紹,,相信大家都已經(jīng)有了初步的理解。在接下來的文章中我們將會針對實際車型做“可變助力”轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的解讀,,并將帶領(lǐng)大家回顧傳統(tǒng)的機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng),,敬請期待。
在方向盤下的玄機(2)中,,我們將帶您詳細了解各種“可變”轉(zhuǎn)向系統(tǒng):凱旋與標致307的GEP,、高爾夫等車型的EPS,、奔馳的“直接轉(zhuǎn)向”系統(tǒng)、寶馬的AFS和奧迪的ADS等等,,我們將一一為您揭開那些詭異名稱和字母下的玄機,。 (文/圖 汽車之家 范鑫)
● 汽車技術(shù)很難懂?汽車設計太遙遠,?誰說的,?這些內(nèi)容也可以很有趣!
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