摘要:鈴木公司在1988開發(fā)的電控汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),在使方向盤的體積減小的同時,增大了駕駛者的視野。正是由于這一優(yōu)勢,在很短的時間內(nèi)便取代了傳統(tǒng)的液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。本文通過對電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)介紹,并闡述了電控電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本的工作原理和不同的分類方法,了解了在汽車市場上電子控制電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀。
關鍵詞:汽車;電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng);轉(zhuǎn)矩傳感器
近幾年,隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展,人們對汽車駕駛過程中舒適性和敏捷性要求也不斷增加。因而,汽車廠家逐步改進汽車的性能。其中,比較明顯的一個改變是汽車的轉(zhuǎn)向,從機械式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)到液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)再到電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。不斷的改進,使得汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在駕駛和能耗方面都有大的飛躍。
電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實現(xiàn)了車輛在任何情況都可以輕松轉(zhuǎn)動,操作穩(wěn)定性強,使得駕駛汽車的安全度得到了提升。
一、電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展與應用
日本的鈴木早在1988之前就投入了對電子控制電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究工作。很快,隨著新一代產(chǎn)品的推出,傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)很快在世界范圍內(nèi)被淘汰。由于優(yōu)異的的動力性能,電子助力系統(tǒng)在1993年用在了愛克NSX跑車上,同時其它先進的車型也都選擇裝載電子助力系統(tǒng)。兩種系統(tǒng)是不同的助力方式,在發(fā)動機工作的過程中,就能耗而言,明顯液壓系統(tǒng)的能耗遠大于電子助力系統(tǒng)。在汽車工業(yè)快速發(fā)展的進程中,由于電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)越的性能,眾多的汽車廠家紛紛投入大量的人力、物力和財力來研究電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),進而推動了助力系統(tǒng)的升級換代。
二、電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理與分類
(一)電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理
電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在傳統(tǒng)動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上發(fā)展起來的,在原先的系統(tǒng)上加上電子控制單元和轉(zhuǎn)向傳感裝置。汽車在轉(zhuǎn)向的時候,首先會被方向盤扭矩傳感器檢測到,進而接受到指令后傳遞給控制單元,然后控制單元根據(jù)當前車輛速度、轉(zhuǎn)向幅度并發(fā)出對電機的指令,電動機再次發(fā)電。不轉(zhuǎn)向時,電機不需要工作。
(二)電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分類
電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是根據(jù)電動機的不同部件分類驅(qū)動的,分為小齒輪助力型、轉(zhuǎn)向軸助力型和齒條輔助式三種不同的類型。
小齒輪助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其電動機、轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)向助力結(jié)構和離合器是一體的。這種小齒輪助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使得該系統(tǒng)各部件的配置較為合理,但是當轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器之間存在萬向傳動裝置時,難以保證準確的助力控制特性。
轉(zhuǎn)向軸助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng),電動機、轉(zhuǎn)向助力結(jié)構和離合器也是一體的。這種類型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其結(jié)構配置比較緊湊,轉(zhuǎn)矩傳感器所測得的信號和電動機產(chǎn)生的助力之間的相應良好,所以多配備在小轎車上。
齒條式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一種比較特殊的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),在小齒輪上會安裝性能優(yōu)異的扭矩傳感器,設計者將其它機構安裝另一側(cè),便于能夠直接提供動力。根據(jù)減速傳動結(jié)構的不同可以將齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為電動機作為中空的和電動機與齒條的殼體相互獨立兩種類型。電機作為中空時,齒條會通過機架的中空部分,這種結(jié)構是傳統(tǒng)的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng);電機外殼與機架相互獨立,因其批量生產(chǎn)更加容易,逐漸代替了傳統(tǒng)的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
三、電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展了近30年的時間,在降低系統(tǒng)自重、減少能量消耗、降低系統(tǒng)摩擦力以及減少內(nèi)部系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等方面都取得了很大的進步。由于電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在舒適、節(jié)能、安全等方面有其獨特的優(yōu)越性,其未來的發(fā)展趨勢是非??捎^的。
1.在控制方面進一步改善,使之能夠消除由于巨大慣性和摩擦力所導致的路感不足的缺點,并能將之運用在重型貨車上;
2.將電子控制式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與其他單元之間聯(lián)系在一起,向控制系統(tǒng)一體化發(fā)展;
3.提高系統(tǒng)各元部件的可靠性,使整個系統(tǒng)變得更為可靠;
4.簡化電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),減少占用體積和生產(chǎn)成本。
結(jié)語:
電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車市場上得到了極大的關注,在滿足人們對于操作性能、安全、節(jié)能、節(jié)約成本等方面的要求。世界各汽車公司都對該系統(tǒng)進行了不斷的完善,從而滿足人們更高的需求。但是從其發(fā)展前景上來看,電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還有著很大的發(fā)展空間,比如應用在重型卡車時,系統(tǒng)的可靠性能夠明顯增大。但還是需要不斷的降低生產(chǎn)成本,使其更容易生產(chǎn),進而能夠是得電控制電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)得到更廣泛的應用。
參考文獻:
[1]馮櫻,肖生發(fā),羅永革.汽車電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展[J].湖北汽車工業(yè)學院學報,2001.
[2]肖生發(fā),馮櫻,馬力.電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的開發(fā)前景[J].汽車科技,2001.
作者簡介:
梁成澤(1976年—),男,廣東湛江人,本科,汽車維修一級實習指導教師,湛江市技師學院汽車工程系教學副主任,研究方向:汽車維修專業(yè)。