分析汽車轉(zhuǎn)向電動機(jī)工作原理及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
汽車上配置的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),大致可以分為三類:(1)一種是機(jī)械式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng);(2)一種是電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng);(3)另外一種電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201808/386591.htm一、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)
1、英文全稱是Electronic Power Steering,簡稱EPS,它利用電動機(jī)產(chǎn)生的動力協(xié)助駕車者進(jìn)行動力轉(zhuǎn)向。EPS的構(gòu)成,不同的車盡管結(jié)構(gòu)部件不一樣,但大體是雷同。一般是由轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)向)傳感器、電子控制單元、電動機(jī)、減速器、機(jī)械轉(zhuǎn)向器、以及畜電池電源所構(gòu)成。
2、主要工作原理:汽車在轉(zhuǎn)向時,轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)向)傳感器會“感覺”到轉(zhuǎn)向盤的力矩和擬轉(zhuǎn)動的方向,這些信號會通過數(shù)據(jù)總線發(fā)給電子控制單元,電控單元會根據(jù)傳動力矩、擬轉(zhuǎn)的方向等數(shù)據(jù)信號,向電動機(jī)控制器發(fā)出動作指令,從而電動機(jī)就會根據(jù)具體的需要輸出相應(yīng)大小的轉(zhuǎn)動力矩,從而產(chǎn)生了助力轉(zhuǎn)向。如果不轉(zhuǎn)向,則本套系統(tǒng)就不工作,處于standby(休眠)狀態(tài)等待調(diào)用。由于電動電動助力轉(zhuǎn)向的工作特性,你會感覺到開這樣的車,方向感更好,高速時更穩(wěn),俗話說方向不發(fā)飄。又由于它不轉(zhuǎn)向時不工作,所以,也多少程度上節(jié)省了能源。一般高檔轎車使用這樣的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的比較多。
由于電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)只需電力不用液壓,與機(jī)械式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比較省略了許多元件。沒有液壓系統(tǒng)所需要的油泵、油管、壓力流量控制閥、儲油罐等,零件數(shù)目少,布置方便,重量輕。
而且無“寄生損失”和液體泄漏損失。因此電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在各種行駛條件下均可節(jié)能80%左右,提高了汽車的運(yùn)行性能。因此在近年得到迅速的推廣,也是今后助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向。
有一些汽車冠以電動助力轉(zhuǎn)向,其實(shí)不是真正意義上的純電動的助力轉(zhuǎn)向,它還需要液壓系統(tǒng),只不過由電動機(jī)供油。傳統(tǒng)的液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的油泵由發(fā)動機(jī)驅(qū)動。
為保證汽車原地轉(zhuǎn)向或者低速轉(zhuǎn)向時的輕便性,油泵的排量是以發(fā)動機(jī)怠速時的流量來確定的。而汽車行駛中大部分時間處于高于怠速的速度和直線行駛狀態(tài),只能將油泵輸出的油液大部分經(jīng)控制閥回流到儲油罐,造成很大的“寄生損失”。
為了減少此類損失采用了電動機(jī)驅(qū)動油泵,當(dāng)汽車直線行駛時電動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn),汽車轉(zhuǎn)向時電動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn),通過控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)油泵的流量和壓力,減少“寄生損失”。
二、機(jī)械式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
1、機(jī)械式的液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般由液壓泵、油管、壓力流量控制閥體、V型傳動皮帶、儲油罐等部件構(gòu)成。
2、無論車是否轉(zhuǎn)向,這套系統(tǒng)都要工作,而且在大轉(zhuǎn)向車速較低時,需要液壓泵輸出更大的功率以獲得比較大的助力。所以,也在一定程度上浪費(fèi)了資源??梢曰貞浺幌拢洪_這樣的車,尤其時低速轉(zhuǎn)彎的時候,覺得方向比較沉,發(fā)動機(jī)也比較費(fèi)力氣。又由于液壓泵的壓力很大,也比較容易損害助力系統(tǒng)。還有,機(jī)械式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由液壓泵及管路和油缸組成,為保持壓力,不論是否需要轉(zhuǎn)向助力,系統(tǒng)總要處于工作狀態(tài),能耗較高,這也是耗資源的一個原因所在。一般經(jīng)濟(jì)型轎車使用機(jī)械液壓助力系統(tǒng)的比較多。
三、電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
1、主要構(gòu)件:儲油罐、助力轉(zhuǎn)向控制單元、電動泵、轉(zhuǎn)向機(jī)、助力轉(zhuǎn)向傳感器等,其中助力轉(zhuǎn)向控制單元和電動泵是一個整體結(jié)構(gòu)。
2、工作原理:電子液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的缺點(diǎn)。它所采用的液壓泵不再靠發(fā)動機(jī)皮帶直接驅(qū)動,而是采用一個電動泵,它所有的工作的狀態(tài)都是由電子控制單元根據(jù)車輛的行駛速度、轉(zhuǎn)向角度等信號計(jì)算出的最理想狀態(tài)。簡單地說,在低速大轉(zhuǎn)向時,電子控制單元驅(qū)動電子液壓泵以高速運(yùn)轉(zhuǎn)輸出較大功率,使駕駛員打方向省力;汽車在高速行駛時,液壓控制單元驅(qū)動電子液壓泵以較低的速度運(yùn)轉(zhuǎn),在不至于影響高速打轉(zhuǎn)向的需要同時,節(jié)省一部分發(fā)動機(jī)功率。
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