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技術文章
淺析汽車轉向系統
作者:上海川奇機電設備有限公司 | 發布時間:2024-05-17 | 載入中...

汽車轉向系統用來改變或保持汽車行駛或倒退方向的一系列裝置。 汽車轉向系統可分為三大類:機械轉向系統,液壓轉向系統,電動助力轉向系統。
轉向系統主要包括方向盤、轉向柱筒和轉向器這三個零部件。


機械轉向系統:

機械轉向系統
機械式的工作原理是,當我們在打方向盤的時候,會通過轉向管柱里面的芯軸,帶動轉向機上的小齒輪軸旋轉,再通過齒輪齒條,將齒輪軸的旋轉運動轉化成齒條的左右移動,在齒條的移動過程中,又通過拉桿,帶動轉向節以及車輪轉動。當我們往右打方向盤的時候,齒輪軸往右旋轉,帶動齒條往左移動,然后在轉向梯形的作用下,車輪往右邊旋轉。

液壓轉向系統:

液壓轉向系統
液壓轉向系統可以簡單認為是在機械系統的基礎上,在轉向器上增加了左右油腔,通過油泵來改變左右油腔的壓力,利用兩側油腔的壓力差達到助力的效果。

電動轉向系統:

電動轉向系統
電動助力轉向,顧名思義了,就是通過電機驅動來助力。沿著機械轉向系統的傳遞路徑,助力電機可以放在管柱的芯軸上,或者轉向器的小齒輪軸上,再或者轉向器的齒條上。電機放在這幾個位置上都可以,但是不同形式的助力系統,它們的性能是不一樣的,不同級別的車型用的也不一樣。

以電機放在管柱上的形式為例,也就是C-EPS的工作和傳動原理。簡單點我們可以認為是在機械轉向管柱上增加了一套電機驅動裝置。這套裝置主要包括電機、蝸輪蝸桿、轉角傳感器、扭桿和控制大腦ECU。這套助力裝置通過電機帶動蝸桿旋轉,蝸桿再帶動渦輪盤旋轉,蝸輪蝸桿裝置不僅起到傳動作用,還能將電機輸出的扭矩放大,輸入到管柱的芯軸上,起到降速增扭的作用。電機通過正傳和反轉來提供向左和向右的助力。

C-EPS電動轉向系統

在蝸輪蝸桿的上方一般會有個轉角傳感器,當檢測到駕駛員的轉向意圖時,會把這個信號發給控制器,控制器在根據控制策略,決定電機的助力方向和助力大小。控制器一般需要接收車速信號、轉角信號、轉速信號、轉矩信號判斷駕駛需求,來提供駕駛員所需要的助力。現在隨著控制技術的發展,EPS不僅限于提供助力,還承擔著駕駛員轉向手感的重任。包括現在很多車型上轉向都能選擇不同的駕駛風格,可以是偏運動的,或者舒適型的。這些不同風格的轉向手感,就是通過控制電機助力的大小來實現的。


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