浅析汽车转向系统
作者:上海川奇机电设备有限公司 | 发布时间:2024-05-17 |
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汽车转向系统用来改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置。 汽车转向系统可分为三大类:机械转向系统,液压转向系统,电动助力转向系统。
转向系统主要包括方向盘、转向柱筒和转向器这三个零部件。
机械转向系统:
![机械转向系统 机械转向系统]()
机械式的工作原理是,当我们在打方向盘的时候,会通过转向管柱里面的芯轴,带动转向机上的小齿轮轴旋转,再通过齿轮齿条,将齿轮轴的旋转运动转化成齿条的左右移动,在齿条的移动过程中,又通过拉杆,带动转向节以及车轮转动。当我们往右打方向盘的时候,齿轮轴往右旋转,带动齿条往左移动,然后在转向梯形的作用下,车轮往右边旋转。
液压转向系统:
![液压转向系统 液压转向系统]()
液压转向系统可以简单认为是在机械系统的基础上,在转向器上增加了左右油腔,通过油泵来改变左右油腔的压力,利用两侧油腔的压力差达到助力的效果。
电动转向系统:
![电动转向系统 电动转向系统]()
电动助力转向,顾名思义了,就是通过电机驱动来助力。沿着机械转向系统的传递路径,助力电机可以放在管柱的芯轴上,或者转向器的小齿轮轴上,再或者转向器的齿条上。电机放在这几个位置上都可以,但是不同形式的助力系统,它们的性能是不一样的,不同级别的车型用的也不一样。
以电机放在管柱上的形式为例,也就是C-EPS的工作和传动原理。简单点我们可以认为是在机械转向管柱上增加了一套电机驱动装置。这套装置主要包括电机、蜗轮蜗杆、转角传感器、扭杆和控制大脑ECU。这套助力装置通过电机带动蜗杆旋转,蜗杆再带动涡轮盘旋转,蜗轮蜗杆装置不仅起到传动作用,还能将电机输出的扭矩放大,输入到管柱的芯轴上,起到降速增扭的作用。电机通过正传和反转来提供向左和向右的助力。
在蜗轮蜗杆的上方一般会有个转角传感器,当检测到驾驶员的转向意图时,会把这个信号发给控制器,控制器在根据控制策略,决定电机的助力方向和助力大小。控制器一般需要接收车速信号、转角信号、转速信号、转矩信号判断驾驶需求,来提供驾驶员所需要的助力。现在随着控制技术的发展,EPS不仅限于提供助力,还承担着驾驶员转向手感的重任。包括现在很多车型上转向都能选择不同的驾驶风格,可以是偏运动的,或者舒适型的。这些不同风格的转向手感,就是通过控制电机助力的大小来实现的。
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