电子控制助力转向系统

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1、电子控制助力转向系统    目前，汽车上常见的助力转向系统根据动力源可以分为2类，即机械助力转向系统和电子控制助力转向系统。机械助力转向系统中以机械液压助力转向系统最为常见，电子控制助力转向系统可以分为电控液压助力转向系统和电动助力转向系统。    机械液压助力转向系统在汽车上的应用最为广泛，系统的核心部件是机械液压泵(图1)，液压泵通过传动胶带由发动机驱动。大家已经对机械液压助力转向系统比较熟悉，下面重点对电子控制助力转向系统进行介绍。图1机械液压泵    电子控制助力转向系统   由于助力转向系统

2、具有转向轻便和响应性好等优点，已经在汽车上广泛使用。但是，固定助力效果的助力转向系统具有明显的缺点，虽然这种转向系统的助力效果在车速较低时能够起到很好的作用，但是当车速不断升高时，固定的助力效果会使转向盘过于灵敏，不利于驾驶者对方向进行控制。基于这种原因，设计人员通过电子控制技术在助力转向系统上增加了车速感应式转向功能，以实现车辆低速行驶时助力力矩大和高速行驶时助力力矩小的效果，这就出现了电子控制助力转向系统。在此需要说明的是，有些车型配置的助力转向系统不是通过感应车速来改变助力力矩的大小，而是通过感

3、应发动机转速来改变助力力矩的大小，但是这种助力转向系统应用得比较少。随着人们对车辆舒适性和安全性要求的不断提高，目前的电动助力转向系统已经不仅仅具有车速感应式转向功能，例如有些车型还具有“一般转向模式”和“运动转向模式”，并可以在2种转向模式之间自由切换。   (1)电控液压助力转向系统 从广泛意义上讲，电控液压助力转向系统分为2种。一种是为了实现车速感应式转向功能，而在机械液压助力转向系统的基础上增加了控制液体流量的电磁阀、车速传感器以及转向控制单元等，转向控制单元根据车速信号控制电磁阀，从而通过控

4、制液体流量实现了助力作用随车速的变化。另一种助力转向系统是用由电动机驱动的液压泵(图2)代替了机械液压助力转向系统中的机械液压泵，而且增加了车速传感器、转向角速度传感器(图3)以及转向控制单元等部件。从性能上讲，采用电动液压泵的电控液压助力转向系统具有更好的性能。(2)电动助力转向系统 电动助力转向系统是一种直接依靠电动机(图4)提供助力的转向系统，这种转向系统省去了复杂的液压管路和储液罐等液压部件，不采用发动机的动力作为动力源，而是依靠蓄电池作为动力源。电动助力转向系统不需要复杂的控制机构，只要根据

5、需要改变电动机的电流大小和方向，就能实现助力转向系统的自动控制。图4电动机（电动助力转向机）    工作过程   虽然电子控制助力转向系统分为2种，但是其工作过程大致是相同的。转向控制单元根据车辆的行驶速度和转向角度等输入信号计算出理想的输出信号，然后控制电动机输出适当的功率。电控液压助力转向系统(图5)中的电动液压泵工作，通过液压油为转向机提供助力；电动助力转向系统中的电动机通过减速机构为转向机提供助力。当汽车低速行驶时，转向控制单元控制电动机输出较大的功率，使驾驶者可以轻松地转动转向盘；当汽车高速

6、行驶时，转向控制单元控制电动机输出较小的功率，这样驾驶者在操纵转向盘时就比较稳定，也就实现了车速感应式转向。图5电控液压助力转向系统的工作过程    系统组成   电控液压助力转向系统简称为EHPAS(Electro-HydraulicPowerAssistSteering)，系统部件主要包括电动机、液压泵、转向机、转向角速度传感器、转向控制单元、EHPAS警告灯以及助力油储液罐等，其中转向控制单元和电动机及液压泵通常安装在一起。   电动助力转向系统部件包括电动机、转向机、转向角速度传感器、转向控制

7、单元以及EPAS警告灯等。   (1)电动机 通常采用免维护无碳刷式电动机。这种电动机利用电子方式实现整流，而且没有碳刷的磨损，因此具有很好的可靠性和较长的使用寿命。当不需要提供转向助力时，电动机在很小的电流驱动下转动，这样当需要较大的转向助力时，电动机就可以立即提高转速以提供所需要的助力。图5齿轮式液压泵   (2)液压泵 采用齿轮式液压泵(图6)或叶片式液压泵(图7)。液压泵体内布置有共鸣室和限压阀，共鸣室的作用是降低液压泵的工作噪声，限压阀可以将液压控制在规定的范围内。当电动机转动时，带动机械液

8、压泵驱动液压油流动。在更换液压油或更换助力转向系统部件导致空气进入液压管路时，电控液压助力转向系统需要执行排气程序，否则会导致转向时产生噪声或振动。图7叶片式液压泵   (3)转向角速度传感器 通常是霍尔式传感器，内置于转向盘内或转向机内，持续监控转动角速度，以作为转向控制单元控制助力的参考依据。例如，当车辆高速行驶时，在车速感应式转向功能的作用下，助力转向系统提供的助力作用会减小，但是行驶中有可能出现需要紧急转向的突发情况。当驾驶者猛打转向盘时，转向角