汽车电动助力转向系统的设计(DOC41页)

汽车电动助力转向系统的设计
第1章绪论
1.1汽车转向系统简介
汽车转向系是用来维持或者改变汽车行驶方向的机构,在汽车转向行驶时,保证各转向轮之间有协调的转角关系。它由转向操纵机构、转向器和转向传动机构组成。
转向系统作为汽车的一个重要组成局部,其性能的好坏将直截了当碍事到汽车的转向特性、稳定性、和行驶平安性。目前汽车转向技术要紧有七大类:手动转向技术〔MS〕、液压助力转向技术〔HPS〕、电控液压助力转向技术〔ECHPS〕、电动助力转向技术〔EPS〕、四轮转向技术〔4WS〕、主动前轮转向技术〔AFS〕和线控转向技术〔SBW〕。转向系统市场上以HPS、ECHPS、EPS应用为主。电动助力转向具有节约燃料、有利于环境、可变力转向、易实现产品模块化等优点,是一项紧扣当今汽车开展主题的新技术,他是目前国内转向技术的研究热点。
转向系的设计要求
(1)汽车转弯行驶时,全部车轮应绕瞬时转向中心旋转,任何车轮不应有侧滑。不满足这项要求会加速轮胎磨损,并落低汽车的行驶稳定性。
(2)汽车转型行驶后,在驾驶员松开转向盘的条件下,转向轮能自动返回到直线行驶位置,并稳定行驶。
(3)汽车在任何行驶状态下,转向轮都不得产生共振,转向盘没有摆动。
计数器芯片
(4)转向传动机构和悬架导向装置共同工作时,由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小。
(5)保证汽车有较高的机动性,具有迅速和小转弯行驶能力。
(6)操纵轻便。
热流道温控器(7)转向轮碰撞到障碍物以后,传给转向盘的反冲力要尽可能小。
(8)转向器和转向传动机构的球头处,有消除因磨损而产生间隙的调整机构。
夯实系数
(9)在车祸中,当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同后移时,转向系应有能使驾驶员免遭或减轻损害的防伤装置。
(10)进行运动校核,保证转向轮与转向盘转动方向一致。
1.2EPS的特点及开展现状
EPS与其他系统比立
关于电动助力转向机构(EPS),电动机仅在汽车转向时才工作并消耗蓄电池能量;而关于常流式液压动力转向机构,因液压泵处于长期工作状态和内泄漏等缘故要消耗较多的能量。两者比立,电动助力转向的燃料消耗率仅为液压动力转向的16%~20%。
液压动力转向机构的工作介质是油,任何部位出现漏油,油压将建立不起来,不仅失往助力效能,并对环境造成污染。当发动机出现故障停止工作时,液压泵也不工作,结果也会丧失助力效能,这就落低了工作可靠性。电动助力转向机构不存在漏油的咨询题,只要蓄电池内有电提需求电动助力转向机构,就能有助力作用,因此工作可靠。假设液压动力转向机构的油路进进空气或者贮油罐油面过低,工作时将产生较大噪声,在排除气体之前会碍事助力效果;而电动助力转向仅在电动机工作时有略微的噪声。
电动助力转向与液压动力转向比立,转动转向盘时仅需克服转向器的摩擦阻力,不存在回
pva抛光轮位弹簧阻力和反映路感的油压阻力。电动助力转向还有整体结构紧凑、部件少、占用的空间尺寸小、质量比液压动力转向约轻20%~25%以及汽车内轻易布置等优点。
EPS的特点
(1〕EPS节能环保。
由于发动机运转时,液压泵始终处于工作状态,液压转向系统使整个发动机燃油消耗量增加了3%~5%,而EPS以蓄电池为能源,以电机为动力元件,可独立于发动机工作,EPS几乎不直截了当消耗发动机燃油。EPS不存在液压动力转向系统的燃油泄漏咨询题,EPS通过电子操纵,对环境几乎没有污染。
(2〕EPS装配方便。
EPS的要紧部件能够集成在一起,易于布置,与液压动力转向相比减少了许多原件,没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量操纵阀、储油罐等,原件数目少,装配方便,节约时刻。
(3〕EPS效率高。
uwb标签液压动力转向系统效率一般在60%~70%,而EPS得效率较高,可高达90%以上。
(4〕EPS路感好。
传统纯液压动力转向系大多采纳固定放大倍数,工作驱动力大,但却不能实现汽车在各种车速下驾驶时的轻便性和路感。而EPS系统的滞后性能够通过EPS操纵器的软件加以补偿,是汽车在各种速度下都能得到满足的转向助力。
(5〕EPS回正性好。
EPS系统结构简单,不仅操作简便,还能够通过调整EPS操纵器的软件,得到最正确的回正性,从而改善汽车的操纵稳定性和舒适性。
(6〕动力性。
EPS系统可随车速的上下主动分配转向力,不直截了当消耗发动机功率,只在转向时才起助力作用,保障发动机充足动力。〔不像HPS液压系统,即使在不转向时,油泵也一直运转处于工作状态,落低了使用寿命〕
1.2.3EPS在国内外的应用状况
国外EPS的开展之路:
缺氧池因为微型轿车内狭小的发动机舱空间给液压助力转向系统的安装带来了特别大的苦恼,而EPS原件比立少,重量轻,装配方便,比立适合在微型轿车内安装。因此在国外,EPS系统首先是在微型轿车内开展起来的。
上世纪80年代初期,日本铃木公司首次在其Cervo轿车内安装了EPS系统,随后还应用在其Alto车内。此后,EPS在日本得到迅速开展。出于节能环保的考虑,欧、美等国的汽车公司也相继对EPS进行了开发和研究。尽管比日本晚了十年时刻,然而欧美国家的开发力度比立大,所选择的产品类型也有所不同。日本起初选择了技术相对成熟的有刷电机。
有刷电机比立成熟,在汽车内的应用较广,比方雨刷、车窗等局部,稍作革新就适应了EPS的要求,因此研发周期较短,上世纪80年代末期就开始产业化,要紧装配在微型车内。而欧美那么选择了难度较大的无刷电机,然而电子操纵系统比立复杂,延长了研发周期。直到90年代中期欧美才开始量产。从长远开展瞧,有刷电机存在一定弊端,比方电机
产生的噪声较难克服,磨损较严重,存在电磁干扰等咨询题。因此,日本现在国内装配的EPS也逐渐转向无刷电机了。
国内EPS的开展现状:
我国汽车电子行业的总体开展相对滞后,然而,随着汽车对环保、节能和平安性要求的进一步提高,代表着现代汽车转向系统的开展方向的EPS电动助力转向系统已被我国列为高新科技产业工程之一,国内各大院校、科研机构和企业在进行EPS技术的研究,也有少数需求商能批量提供转向轴式的EPS系统。但总的来讲目前国内EPS技术还不成熟;需求商所提供的EPS系统还未到达产品级的要求,且类型单一,还不能满足整车厂需要。据悉,自主品牌研发的EPS系统离产业化就差整车厂批量装车认可这一台阶了,相信特别快就能够实现量产。EPS系统是今后动力转向系统的一个开展趋势

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