動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)論文畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　技術(shù)學(xué)院</b></p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） 任 務(wù) 書(shū)</p><p>　　姓名 、、、 </p><p>　　專(zhuān)業(yè) 汽車(chē)運(yùn)用技術(shù) </p&g

2、t;<p>　　任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 年 月 日</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始日期 年 月 日</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）完成日期 年 月 日</p><p

3、>　　設(shè)計(jì)（論文）題目： </p><p>　　A·編制設(shè)計(jì) </p><p>　　B·設(shè)計(jì)專(zhuān)題（畢業(yè)論文） 動(dòng)力

4、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì) </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p><p>　　系（部）主 任 、、、 </p><p><b>　?。撸吣辏撸咴拢撸呷?lt;/b></

5、p><p><b>　　、、、技術(shù)學(xué)院</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)記錄</p><p>　　機(jī)械工程 系汽車(chē)運(yùn)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)，學(xué)生 、、、 于 年 月 日</p><p>　　進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯。</p><p>　　設(shè)計(jì)題目：

6、 </p><p>　　專(zhuān)題（論文）題目： </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p>　　答辯委員會(huì)根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答辯情況，經(jīng)答辯委員會(huì)討論評(píng)定，給予學(xué)生

7、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?yōu)?。</p><p>　　答辯委員會(huì) 人，出席 人</p><p>　　答辯委員會(huì)主任（簽字）： </p><p>　　答辯委員會(huì)副主任（簽字）：

8、 </p><p>　　答辯委員會(huì)委員： ， ， ， ， ， ， </p><p>　　、、、技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ)</p>

9、<p>　　第 頁(yè)</p><p>　　共 頁(yè)</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）及答辯評(píng)語(yǔ)： </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　近年

10、來(lái)，隨著社會(huì)生活的汽車(chē)化，汽車(chē)的保有量不斷增加，由此造成交通情況錯(cuò)綜復(fù)雜.使得駕駛員轉(zhuǎn)向盤(pán)的操作頻率增大這就需要減輕駕駛疲勞，提高操縱的輕便性和靈活性。因此對(duì)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高，它具有工作無(wú)噪聲，靈敏度高體積小，能夠吸收來(lái)自不平路面的沖擊力，在現(xiàn)代轎車(chē)上得到十分廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已成為一些轎車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，全世界約有一半的轎車(chē)采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向。隨著汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展，目前一些轎車(chē)已

11、經(jīng)使用電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器，使汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和機(jī)動(dòng)性都有所提高。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)又可分為液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動(dòng)助力動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 </p><p>　　本次設(shè)計(jì)為動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中介紹了動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的有關(guān)知識(shí)及工作原理，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程等內(nèi)容。對(duì)自己來(lái)說(shuō)， 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅使自己對(duì)以往知識(shí)的再次回顧，而且把所學(xué)內(nèi)容整體的系統(tǒng)的結(jié)合，理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，從中得到不少收益。</p><

12、p>　　關(guān)鍵詞：動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，液壓，電動(dòng)，設(shè)計(jì)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　In recent years, as the social life of automobile, automobile ownership increased, the resulting complex traffic conditio

13、ns. driver's steering wheel operation frequency increases the need to reduce driving fatigue, improve the manipulation of light and flexibility. The requirements for power steering systems are also getting higher and

14、 higher, it has no noise, high sensitivity small, able to absorb impact from uneven road, on the modern cars are very widely used. </p><p>　　Power steering systems have become some of the cars of standard se

15、tting, about half of the cars in the world with power steering. With the development of auto electronic technology, currently some cars already use electric power steering, economy, power and mobility of the automobile i

16、ncreased. Power steering system can be divided into hydraulic power steering systems and electric power steering system. </p><p>　　The design for the design of the power steering system, in design of power

17、steering system is described in the relevant knowledge and works, content, such as the development of the power steering system. For them, the graduation design not only has its back on the previous knowledge, and the c

18、ombination of the overall system of study, combining theory and practice, gain many benefits.</p><p>　　Keywords: power steering, hydraulic, electric, design</p><p><b>　　目錄</b></p&

19、gt;<p><b>　　摘要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　目錄1</b></p><p>　　第一章 汽車(chē)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程2</p><p>　　第二章動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的介紹4</p><p>

20、　　2.1電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)4</p><p>　　2.1.1流量控制式EPSTOP5</p><p>　　2.1.2反力控制式EPSTOP5</p><p>　　2.1.3閥靈敏度控制式EPSTOP6</p><p>　　2.2電動(dòng)式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)7</p><p>　　第三章 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)8&

21、lt;/p><p>　　3.1液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)8</p><p>　　3.1.1液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成8</p><p>　　3.1.2液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作過(guò)程11</p><p>　　3.2電動(dòng)助力動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)11</p><p>　　第四章 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與操縱穩(wěn)定性的關(guān)系15</p><

22、p>　　4.1電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)操縱穩(wěn)定性的影響17</p><p>　　第五章 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)19</p><p>　　5.1電子控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的最終發(fā)展趨勢(shì)19</p><p>　　5.2線控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)20</p><p>　　5.2.1線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展概況20</p><p>　　5.2

23、.2線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理20</p><p>　　5.2.3線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能特點(diǎn)21</p><p>　　5.2.4線控轉(zhuǎn)向的關(guān)鍵技術(shù)22</p><p>　　5.2.5線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的前景展望23</p><p>　　第六章 動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)24</p><p>　　6.1動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)布置方案2

24、4</p><p>　　6.2分配閥的結(jié)構(gòu)方案：27</p><p>　　6.3動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的類(lèi)型27</p><p>　　第七章 結(jié)束語(yǔ)30</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p>　　第一章 汽車(chē)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程</p><p>

25、;　　科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，極大地促進(jìn)了汽車(chē)技術(shù)和汽車(chē)工業(yè)的高速發(fā)展。汽車(chē)的發(fā)展，歸根結(jié)底就是汽車(chē)各大系統(tǒng)與各大結(jié)構(gòu)的技術(shù)發(fā)展。汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展歷程，與汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷程極其相似，先是主體機(jī)械部分的發(fā)展，主體機(jī)械部分發(fā)展到一定的穩(wěn)定階段后，其控制部分隨后迅速發(fā)展。</p><p>　　作為汽車(chē)的一個(gè)重要組成部分，汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是決定汽車(chē)主動(dòng)安全性的關(guān)鍵總成，如何設(shè)計(jì)汽車(chē)的轉(zhuǎn)向特性，使汽車(chē)具有良好的操縱性能，始終是

26、各汽車(chē)生產(chǎn)廠家和科研機(jī)構(gòu)的重要研究課題。特別是在車(chē)輛高速化、駕駛?cè)藛T非職業(yè)化、車(chē)流密集化的今天，針對(duì)更多不同水平的駕駛?cè)巳?，汽?chē)的操縱設(shè)計(jì)顯得尤為重要。汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)歷了純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3個(gè)基本發(fā)展階段。</p><p>　　機(jī)械式的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，由于采用純粹的機(jī)械解決方案，為了產(chǎn)生足夠大的轉(zhuǎn)向扭矩需要使用大直徑的轉(zhuǎn)向盤(pán)，這樣一來(lái)，占用駕駛室的空間很大，整個(gè)機(jī)構(gòu)顯得比較笨拙，駕駛員

27、負(fù)擔(dān)較重，特別是重型汽車(chē)由于轉(zhuǎn)向阻力較大，單純靠駕駛員的轉(zhuǎn)向力很難實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，這就大大限制了其使用范圍。但因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)低廉，目前在一部分轉(zhuǎn)向操縱力不大、對(duì)操控性能要求不高的微型轎車(chē)、農(nóng)用車(chē)上仍有使用。1953年通用汽車(chē)公司首次使用了液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，此后該技術(shù)迅速發(fā)展，使得動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在體積、功率消耗和價(jià)格等方面都取得了很大的進(jìn)步。</p><p>　　80年代后期，又出現(xiàn)了變減速比的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

28、。在接下來(lái)的數(shù)年內(nèi)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)革新差不多都是基于液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，比較有代表性的是變流量泵液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Variable Displacement Power Steering Pump)和電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向(Electric Hydraulic Power Steering，簡(jiǎn)稱(chēng)EHPS)系統(tǒng)。變流量泵助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車(chē)處于比較高的行駛速度或者不需要轉(zhuǎn)向的情況下，泵的流量會(huì)相應(yīng)地減少，從而有利于減少不必要的功耗。電動(dòng)液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

29、采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向泵，由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速可調(diào)，可以即時(shí)關(guān)閉，所以也能夠起到降低功耗的功效。</p><p>　　液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使駕駛室變得寬敞，布置更方便，降低了轉(zhuǎn)向操縱力，也使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)更為靈敏。由于該類(lèi)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)成熟、能提供大的轉(zhuǎn)向操縱助力，目前在部分乘用車(chē)、大部分商用車(chē)特別是重型車(chē)輛上廣泛應(yīng)用。</p><p>　　但是液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在系統(tǒng)布置、安裝、密封性、操縱靈敏度、能量消耗、磨

30、損與噪聲等方面存在不足。</p><p>　　EPS在日本最先獲得實(shí)際應(yīng)用，1988年日本鈴木公司首次開(kāi)發(fā)出一種全新的電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并裝在其生產(chǎn)的Cervo車(chē)上，隨后又配備在Alto上。此后，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向技術(shù)得到迅速發(fā)展，其應(yīng)用范圍已經(jīng)從微型轎車(chē)向大型轎車(chē)和客車(chē)方向發(fā)展。日本的大發(fā)汽車(chē)公司、三菱汽車(chē)公司、本田汽車(chē)公司，美國(guó)的Delphi公司，英國(guó)的Lucas公司，德國(guó)的ZF公司，都研制出了各自的EP

31、S。</p><p>　　電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將最新的電力電子技術(shù)和高性能的電機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用于汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，能顯著改善汽車(chē)動(dòng)態(tài)性能和靜態(tài)性能、提高行駛中駕駛員的舒適性和安全性、減少環(huán)境的污染等。因此，該系統(tǒng)一經(jīng)提出，就受到許多大汽車(chē)公司的重視，并進(jìn)行開(kāi)發(fā)和研究，未來(lái)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向?qū)⒊蔀檗D(zhuǎn)向系統(tǒng)主流。</p><p>　　第二章動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的介紹</p><p>

32、;　　汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可按轉(zhuǎn)向的能源不同分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩類(lèi)。機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是依靠駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)向力來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)輪轉(zhuǎn)向；動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)則是在駕駛員的控制下，借助于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的液體壓力或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)輪轉(zhuǎn)向。所以動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也稱(chēng)為轉(zhuǎn)向動(dòng)力放大裝置。</p><p>　　動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于使轉(zhuǎn)向操縱靈活、輕便，在設(shè)計(jì)汽車(chē)時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)形式的選擇靈活性增大，能吸收路面對(duì)前輪產(chǎn)生的沖擊等優(yōu)點(diǎn)，因此已在各國(guó)

33、的汽車(chē)制造中普遍采用。但是，具有固定放大倍率的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是：如果所設(shè)計(jì)的固定放大倍率的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是為了減小汽車(chē)在停車(chē)或低速行駛狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)的力，則當(dāng)汽車(chē)以高速行駛時(shí)，這一固定放大倍率的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)會(huì)使轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)的力顯得太小，不利于對(duì)高速行駛的汽車(chē)進(jìn)行方向控制；反之，如果所設(shè)計(jì)的固定放大倍率的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是為了增加汽車(chē)在高速行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向力，則當(dāng)汽車(chē)停駛或低速行駛時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)就會(huì)顯得非常吃力。電子控制技術(shù)在汽車(chē)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系

34、統(tǒng)的應(yīng)用，使汽車(chē)的駕駛性能達(dá)到令人滿意的程度。電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在低速行駛時(shí)可使轉(zhuǎn)向輕便、靈活；當(dāng)汽車(chē)在中高速區(qū)域轉(zhuǎn)向時(shí)，又能保證提供最優(yōu)的動(dòng)力放大倍率和穩(wěn)定的轉(zhuǎn)向手感，從而提高了高速行駛的操縱穩(wěn)定性。</p><p>　　2.1電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)</p><p>　　電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)EPS-Electronic Control Power Steering），根據(jù)動(dòng)力源不同

35、又可分為液壓式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（液壓式EPS）和電動(dòng)式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（電動(dòng)式EPS）。液壓式EPS是在傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)了控制液體流量的電磁閥、車(chē)速傳感器和電子控制單元等，電子控制單元根據(jù)檢測(cè)到的車(chē)速信號(hào)，控制電磁閥，使轉(zhuǎn)向動(dòng)力放大倍率實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)，從而滿足高、低速時(shí)的轉(zhuǎn)向助力要求。電動(dòng)式EPS是利用直流電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，電子控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)向參數(shù)和車(chē)速等信號(hào)，控制電動(dòng)機(jī)扭矩的大小和方向。電動(dòng)機(jī)的扭矩由電磁離合器

36、通過(guò)減速機(jī)構(gòu)減速增扭后，加在汽車(chē)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上，使之得到一個(gè)與工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作用力。</p><p>　　液壓式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)</p><p>　　電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）可以在低速時(shí)減輕轉(zhuǎn)向力以提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的操縱性；在高速時(shí)則可適當(dāng)加重轉(zhuǎn)向力，以提高操縱穩(wěn)定性。液壓式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)電子控制裝置而構(gòu)成的。根據(jù)控制方式的不同，液壓式電子

37、控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)又可分為流量控制式、反力控制式和閥靈敏度控制式三種形式。</p><p>　　2.1.1流量控制式EPSTOP</p><p>　　以凌志牌轎車(chē)采用的流量控制式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為例。該系統(tǒng)主要由車(chē)速傳感器、電磁閥、整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制閥、動(dòng)力轉(zhuǎn)向油泵和電子控制單元等組成。電磁閥安裝在通向轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸活塞兩側(cè)油室的油道之間，當(dāng)電磁閥的閥針完全開(kāi)啟時(shí)，兩油道就被電磁閥旁路。流量控制式動(dòng)

38、力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)就是根據(jù)車(chē)速傳感器的信號(hào)，控制電磁閥閥針的開(kāi)啟程度，從而控制轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸活塞兩側(cè)油室的旁路液壓油流量，來(lái)改變轉(zhuǎn)向盤(pán)上的轉(zhuǎn)向力。車(chē)速越高，流過(guò)電磁閥電磁線圈的平均電流值越大，電磁閥閥針的開(kāi)啟程度越大，旁路液壓油流量越大，液壓助力作用越小，使轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)的力也隨之增加。這就是流量控制式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理。</p><p>　　2.1.2反力控制式EPSTOP</p><p>　　以反

39、力控制式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為例。該系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)向控制閥、分流閥、電磁閥、轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸、轉(zhuǎn)向油泵、儲(chǔ)油箱、車(chē)速傳感器及電子控制單元等組成。轉(zhuǎn)向控制閥是在傳統(tǒng)的整體轉(zhuǎn)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制閥的基礎(chǔ)上增設(shè)了油壓反力室而構(gòu)成。扭力桿的上端通過(guò)銷(xiāo)子與轉(zhuǎn)閥閥桿相連，下端與小齒輪軸用銷(xiāo)子連接。小齒輪軸的上端部通過(guò)銷(xiāo)子與控制閥閥體相連。轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向盤(pán)上的轉(zhuǎn)向力通過(guò)扭力桿傳遞給小齒輪軸。當(dāng)轉(zhuǎn)向力增大，扭力桿發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形時(shí)，控制閥體和轉(zhuǎn)閥閥桿之間將發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，于是就改

40、變了閥體和閥桿之間油道的通、斷關(guān)系和工作油液的流動(dòng)方向，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力作用。</p><p>　　分流閥是把來(lái)自轉(zhuǎn)向油泵的機(jī)油向控制閥一側(cè)和電磁閥一側(cè)進(jìn)行分流的閥。按照車(chē)速和轉(zhuǎn)向要求，改變控制閥一側(cè)與電磁閥一側(cè)的油壓，確保電磁閥一側(cè)具有穩(wěn)定的機(jī)油流量。</p><p>　　固定小孔的作用是把供給轉(zhuǎn)向控制閥的一部分流量分配到油壓反力室一側(cè)。</p><p>　　電磁

41、閥的作用是根據(jù)需要將油壓反力室一側(cè)的機(jī)油流回儲(chǔ)油箱電子控制單元（ECU）根據(jù)車(chē)速的高低線性控制電磁閥的開(kāi)口面積。當(dāng)車(chē)輛停駛或速度較低時(shí)，ECU使電磁線圈的通電電流增大，電磁閥開(kāi)口面積增大，經(jīng)分流閥分流的機(jī)油，通過(guò)電磁閥重新回流到儲(chǔ)油箱中，所以作用于柱塞的背壓（油壓反力室壓力）降低。于是柱塞推動(dòng)控制閥轉(zhuǎn)閥閥桿的力（反力）較小，因此只需要較小的轉(zhuǎn)向力就可使扭力桿扭轉(zhuǎn)變形，使閥體與閥桿發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力作用。</p>&

42、lt;p>　　當(dāng)車(chē)輛在中高速區(qū)域轉(zhuǎn)向時(shí)，ECU使電磁線圈的通電電流減小，電磁閥開(kāi)口面積減小，所以油壓反力室的油壓升高，作用于柱塞的背壓增大，于是柱塞推動(dòng)轉(zhuǎn)閥閥桿的力增大，此時(shí)需要較大的轉(zhuǎn)向力才能使閥體與閥桿之間作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)（相當(dāng)于增加了扭力桿的扭轉(zhuǎn)剛度），而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力作用，所以在中高速時(shí)可使駕駛員獲得良好的轉(zhuǎn)向手感和轉(zhuǎn)向特性。</p><p>　　2.1.3閥靈敏度控制式EPSTOP</p>

43、<p>　　閥靈敏度控制式EPS是根據(jù)車(chē)速控制電磁閥，直接改變動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制閥的油壓增益（閥靈敏度）來(lái)控制油壓的方法。這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、部件少、價(jià)格便宜，而且具有較大的選擇轉(zhuǎn)向力的自由度，可以獲得自然的轉(zhuǎn)向手感和良好的轉(zhuǎn)向特性。</p><p>　　以89型地平線牌轎車(chē)所采用的閥靈敏度控制式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為例。該系統(tǒng)在轉(zhuǎn)向控制閥的轉(zhuǎn)子閥作了局部改進(jìn)，并增加了電磁閥、車(chē)速傳感器和電子控制單元等。</

44、p><p>　　轉(zhuǎn)子閥的可變小孔分為低速專(zhuān)用小孔（lR、1L、2R、2L）和高速專(zhuān)用小孔（3R、3L）兩種，在高速專(zhuān)用可變孔的下邊設(shè)有旁通電磁閥回路。圖 7所示為該系統(tǒng)的閥部等效液壓回路，其工作過(guò)程如下：</p><p>　　當(dāng)車(chē)輛停止時(shí)，電磁閥完全關(guān)閉，如果此時(shí)向右轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)，則高靈敏度低速專(zhuān)用小孔1R及2R在較小的轉(zhuǎn)向扭矩作用下即可關(guān)閉，轉(zhuǎn)向油泵的高壓油液經(jīng)lL流向轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸右腔室，其左腔

45、室的油液經(jīng)3L、2L流回儲(chǔ)油箱。所以此時(shí)具有輕便的轉(zhuǎn)向特性。而且施加在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的轉(zhuǎn)向力矩越大，可變小孔lL、2L的開(kāi)口面積越大，節(jié)流作用越小，轉(zhuǎn)向助力作用越明顯。</p><p>　　隨著車(chē)輛行駛速度的提高，在電子控制單元的作用下，電磁閥的開(kāi)度也線性增加，如果向右轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)，則轉(zhuǎn)向油泵的高壓油液經(jīng)lL、3R旁通電磁閥流回儲(chǔ)油箱。此時(shí)，轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸右腔室的轉(zhuǎn)向助力油壓就取決于旁通電磁閥和靈敏度低的高速專(zhuān)用可變孔3R的

46、開(kāi)度。車(chē)速越高，在電子控制單元的控制下，電磁閥的開(kāi)度越大，旁路流量越大，轉(zhuǎn)向助力作用越??；在車(chē)速不變的情況下，施加在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的轉(zhuǎn)向力越小，高速專(zhuān)用小孔3R的開(kāi)度越大，轉(zhuǎn)向助力作用也越小，當(dāng)轉(zhuǎn)向力增大時(shí)，3R的開(kāi)度逐漸減小，轉(zhuǎn)向助力作用也隨之增大。由此可見(jiàn)，閥靈敏度控制式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可使駕駛員獲得非常自然的轉(zhuǎn)向手感和良好的速度轉(zhuǎn)向特性。</p><p>　　2.2電動(dòng)式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)</p>&

47、lt;p>　　液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于工作壓力和工作靈敏度較高，外廓尺寸較小，因而獲得了廣泛的應(yīng)用。在采用氣壓制動(dòng)或空氣懸架的大型車(chē)輛上，也有采用氣壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向的。但這類(lèi)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的共同缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、消耗功率大，容易產(chǎn)生泄漏，轉(zhuǎn)向力不易有效控制等。近年來(lái)隨著微機(jī)在汽車(chē)上的廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)了電動(dòng)式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)電動(dòng)式EPS。</p><p>　　電動(dòng)式EPS通常由扭矩傳感器、車(chē)速傳感器、電子控制單元

48、（ECU）、電動(dòng)機(jī)和電磁離合器等組成。電動(dòng)式EPS是利用電動(dòng)機(jī)作為助力源，根據(jù)車(chē)速和轉(zhuǎn)向參數(shù)等，由電子控制單元完成助力控制，其原理可概括如下：</p><p>　　當(dāng)操縱轉(zhuǎn)向盤(pán)時(shí)，裝在轉(zhuǎn)向盤(pán)軸上的扭矩傳感器不斷地測(cè)出轉(zhuǎn)向軸上的扭短信號(hào)，該信號(hào)與車(chē)速信號(hào)同時(shí)輸入到電子控制單元。電控單元根據(jù)這些輸入信號(hào)，確定助力扭矩的大小和方向，即選定電動(dòng)機(jī)的電流和轉(zhuǎn)向，調(diào)整轉(zhuǎn)向輔助動(dòng)力的大小。電動(dòng)機(jī)的扭矩由電磁離合器通過(guò)減速機(jī)構(gòu)減

49、速增扭后，加在汽車(chē)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上，使之得到一個(gè)與汽車(chē)工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作用力。</p><p>　　電動(dòng)式EPS有許多液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所不具備的優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　1.將電動(dòng)機(jī)、離合器、減速裝置、轉(zhuǎn)向桿等各部件裝配成一個(gè)整體，這既無(wú)管道也無(wú)控制閥，使其結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量減輕。一般電動(dòng)式EPS的質(zhì)量比液壓式EPS質(zhì)量輕25%左右。</p><p>　　2.沒(méi)有液壓式

50、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所必須的常運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向油泵，電動(dòng)機(jī)只是在需要轉(zhuǎn)向時(shí)才接通電源，所以動(dòng)力消耗和燃油消耗均可降到最低。</p><p>　　3.省去了油壓系統(tǒng)，所以不需要給轉(zhuǎn)向油泵補(bǔ)充油，也不必?fù)?dān)心漏油。</p><p>　　4.可以比較容易地按照汽車(chē)性能的需要設(shè)置、修改轉(zhuǎn)向助力特性。</p><p>　　第三章 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)</p><p>　　3.

51、1液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)</p><p>　　3.1.1液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成</p><p>　　1-轉(zhuǎn)向盤(pán)；2-轉(zhuǎn)向軸；3-轉(zhuǎn)向控制閥；4-轉(zhuǎn)向螺桿；5-齒條—活塞；6-扇齒；7-搖臂；8-轉(zhuǎn)向主拉桿；9-轉(zhuǎn)向節(jié)；10-轉(zhuǎn)向橫拉桿；11-轉(zhuǎn)向梯形臂；12-轉(zhuǎn)向油罐；13-轉(zhuǎn)向油泵；R-右轉(zhuǎn)向動(dòng)力腔；L-左轉(zhuǎn)向動(dòng)力腔</p><p>　　齒條齒輪式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已迅速成為汽車(chē)

52、、小型貨車(chē)及SUV上普遍使用的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類(lèi)型。 其工作機(jī)制非常簡(jiǎn)單。 齒條齒輪式齒輪組被包在一個(gè)金屬管中，管外， 并用橫拉桿連在一起。</p><p>　　小齒輪連在轉(zhuǎn)向軸上。 轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)時(shí)，齒輪就會(huì)旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)齒條運(yùn)動(dòng)。 齒條各齒端的橫拉桿連接在轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向臂上（請(qǐng)參見(jiàn)上圖）。齒條齒輪式齒輪組有兩個(gè)作用：</p><p>　　1.將方向盤(pán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需的線性運(yùn)動(dòng)。 <

53、/p><p>　　2.提供齒輪減速功能，從而使車(chē)輪轉(zhuǎn)向更加方便。</p><p>　　在大多數(shù)汽車(chē)中，一般要將方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)三到四周，才能讓車(chē)輪從一個(gè)鎖止位轉(zhuǎn)到另一個(gè)鎖止位（從最左側(cè)轉(zhuǎn)到最右側(cè)）。轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比是指方向盤(pán)轉(zhuǎn)向程度與車(chē)輪轉(zhuǎn)向程度之比。例如，如果將方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)一周（360度）會(huì)導(dǎo)致車(chē)輪轉(zhuǎn)向20度，則轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比就等于360除以20，即18:1。比率越高，就意味著要使車(chē)輪轉(zhuǎn)向達(dá)到指定距離，方向盤(pán)

54、所需要的旋轉(zhuǎn)幅度就越大。 但是，由于傳動(dòng)比較高，旋轉(zhuǎn)方向盤(pán)所需要的力便會(huì)降低。比率越低，轉(zhuǎn)向反應(yīng)就越快，您只需小幅度旋轉(zhuǎn)方向盤(pán)即可使車(chē)輪轉(zhuǎn)向達(dá)到指定距離。這正是運(yùn)動(dòng)型汽車(chē)夢(mèng)寐以求的特性。 由于這些小型汽車(chē)很輕，因此比率較低，轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)也不會(huì)太費(fèi)力。</p><p>　　一般而言，輕便車(chē)和運(yùn)動(dòng)型汽車(chē)的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比要小于大型車(chē)和貨車(chē)。有些汽車(chē)使用可變傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，齒條齒輪式齒輪組的中心與外側(cè)具有不同的齒距

55、（每厘米的齒數(shù)）。 這不僅能提高汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)的響應(yīng)速度（齒條靠近中心位置），還能減少車(chē)輪在接近轉(zhuǎn)向極限時(shí)的作用力</p><p>　　當(dāng)在動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中應(yīng)用齒條齒輪時(shí)，齒條的設(shè)計(jì)會(huì)略有不同。部分齒條包含一個(gè)中心有活塞的圓筒。 活塞連接在齒條上。 圓筒上有兩個(gè)油孔，分別位于活塞的兩側(cè)。 當(dāng)向活塞的一側(cè)注入高壓液體時(shí)，將迫使活塞向另一側(cè)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)齒條運(yùn)動(dòng)，這樣便提供了輔助動(dòng)力。我們將在隨后介紹提供高壓液體的組件，它

56、同時(shí)也能決定向齒條的哪一側(cè)供應(yīng)這些高壓液體</p><p>　　首先，讓我們來(lái)了解另一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。目前，眾多貨車(chē)和SUV上都在使用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 其轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)輪的拉桿與齒條齒輪式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)稍有不同。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器有一個(gè)堝桿。 您可以將此轉(zhuǎn)向器想像為兩部分。 第一部分是帶有螺紋孔的金屬塊。此金屬塊外圍有切入的輪齒，這些輪齒與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向搖臂的齒輪相結(jié)合（參見(jiàn)上圖）。 方向盤(pán)連接在類(lèi)似螺栓的螺桿上，螺桿則插在金屬塊的孔內(nèi)。

57、轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)時(shí)，它便會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)螺栓。由于螺栓與金屬塊之間相對(duì)固定，因此旋轉(zhuǎn)時(shí)，它不會(huì)像普通螺栓那樣鉆入金屬塊中，而是帶動(dòng)金屬塊旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)輪的齒輪。螺栓并不直接與金屬塊上的螺紋結(jié)合在一起，所有螺紋中都填滿了滾珠軸承，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這些滾珠將循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。 滾珠軸承有兩個(gè)作用： 第一，減少齒輪的摩擦和磨損；第二，減少齒輪的溢出。 如果齒輪溢出，則會(huì)在轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)時(shí)感覺(jué)到。而如果轉(zhuǎn)向器中沒(méi)有滾珠，輪齒之間會(huì)暫時(shí)脫離，從而造成方向盤(pán)松動(dòng)。<

58、/p><p>　　循環(huán)球式系統(tǒng)中的動(dòng)力轉(zhuǎn)向工作原理與齒條齒輪式系統(tǒng)類(lèi)似。 其輔助動(dòng)力也是通過(guò)向金屬塊一側(cè)注入高壓液體來(lái)提供的。現(xiàn)在讓我們看一下構(gòu)成動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的其他組件。在動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，除齒條齒輪機(jī)制或循環(huán)球機(jī)制外，還有幾個(gè)重要組件。用于轉(zhuǎn)向的液壓動(dòng)力由回轉(zhuǎn)式滑片泵提供（參見(jiàn)上圖）。 此泵由汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)傳送帶和皮帶輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 它包含一組在橢圓形泵室內(nèi)旋轉(zhuǎn)的伸縮式葉片。當(dāng)葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)，這些葉片會(huì)從壓力較低的回流管吸

59、入液壓油，并迫使其流向壓力較高的出口。 泵所提供的流量取決于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的速度。 泵的設(shè)計(jì)必須能在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)提供足夠的流量。 因此，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，該泵提供的液體會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)實(shí)際的需求。泵中含有一個(gè)減壓閥，用于確保壓力不會(huì)升得太高。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于泵中吸入了太多液體，因而更需要減壓閥來(lái)降低壓力。 只有駕駛員對(duì)方向盤(pán)施加作用力（如開(kāi)始轉(zhuǎn)向）時(shí)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)才會(huì)向其提供支持。 如果駕駛員沒(méi)有施加作用力（如沿直線駕駛時(shí)），該系統(tǒng)則

60、不會(huì)提供任何援助。</p><p>　　方向盤(pán)上用于檢測(cè)到這種作用力的設(shè)備叫旋轉(zhuǎn)閥。旋轉(zhuǎn)閥的關(guān)鍵部位是扭力桿。 扭力桿是一根細(xì)金屬桿，在向其施加扭矩時(shí)，它會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)。扭力桿的頂端連接在方向盤(pán)上，底端則連接在小齒輪或堝桿（用于轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)輪）上，這樣扭力桿中的扭矩便等于駕駛員用來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)輪的扭矩。駕駛員用來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)輪的扭矩越大，扭力桿扭轉(zhuǎn)的幅度就越大。</p><p>　　轉(zhuǎn)向軸中的輸入裝置形成了滑閥

61、總成的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 它也與扭力桿的頂端相連。 扭力桿的底端連接在滑閥的外側(cè)。 扭力桿還會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向器的輸出裝置，以使其與小齒輪或蝸桿相連，具體取決于汽車(chē)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類(lèi)型。當(dāng)扭力桿扭轉(zhuǎn)時(shí)，它會(huì)使滑閥的內(nèi)側(cè)相對(duì)于外側(cè)旋轉(zhuǎn)。 由于滑閥的內(nèi)側(cè)也連接在轉(zhuǎn)向軸上（從而與方向盤(pán)相連），因此滑閥內(nèi)外側(cè)之間的旋轉(zhuǎn)程度取決于駕駛員在方向盤(pán)上所施加扭矩的大小。</p><p>　　3.1.2液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作過(guò)程</p>

62、<p>　　1-溢流閥；2-液壓泵；3-節(jié)流閥；4-安全閥；5-轉(zhuǎn)向控制閥；6-液壓泵；7-方向盤(pán)</p><p>　　1.直線行駛：閥5不動(dòng)，在中位，卸荷。</p><p>　　2.左轉(zhuǎn)向：閥5右移，在左位，左轉(zhuǎn)。</p><p>　　3.右轉(zhuǎn)向：閥5左移，在右位，右轉(zhuǎn)。</p><p>　　3.2電動(dòng)助力動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)</p

63、><p>　　電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向（簡(jiǎn)稱(chēng)EPS）系統(tǒng)利用直流電動(dòng)機(jī)提供轉(zhuǎn)向動(dòng)力，輔助駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比具有很多優(yōu)點(diǎn)。EPS主要由扭距傳感器，車(chē)速傳感器，電動(dòng)機(jī)，減速機(jī)構(gòu)和電子控制單元（ECU）等組成。</p><p>　　1.汽車(chē)電子化是當(dāng)前汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。繼電子技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、制動(dòng)器和懸架等系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用之后,EPS在轎車(chē)和輕型汽車(chē)領(lǐng)域正

64、逐步取代傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)并向更大型轎車(chē)和商用客車(chē)方向發(fā)展,它己成為世界汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的研究熱點(diǎn)和前沿技術(shù)之一,所以它具有廣泛的應(yīng)用前景。</p><p>　　2.按轉(zhuǎn)向動(dòng)力能源不同,汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可分為機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩大類(lèi)。</p><p>　　3.傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)就是由簡(jiǎn)單的機(jī)械來(lái)傳遞動(dòng)力,主要的組成是有方向盤(pán)、轉(zhuǎn)向器總成、以及轉(zhuǎn)向拉桿等零件組成。</p><

65、;p>　　4.隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電子控制式機(jī)械—液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,該系統(tǒng)在某些性能方面優(yōu)于傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),但仍然無(wú)法根除液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的固有缺憾就是管內(nèi)壓力和油的泄露，替代液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的趨勢(shì)。</p><p>　　電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)突出的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：</p><p>　?。?）降低了燃油消耗。液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓油泵，使液壓油不停地流動(dòng)，浪費(fèi)了部分

66、能量。相反電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）僅在需要轉(zhuǎn)向操作時(shí)才需要電機(jī)提供的能量，該能量可以來(lái)自蓄電池，也可來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)。而且,能量的消耗與轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)向及當(dāng)前的車(chē)速有關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)向盤(pán)不轉(zhuǎn)向時(shí)，電機(jī)不工作，需要轉(zhuǎn)向時(shí)，電機(jī)在控制模塊的作用下開(kāi)始工作,輸出相應(yīng)大小及方向的轉(zhuǎn)矩以產(chǎn)生助動(dòng)轉(zhuǎn)向力矩，而且，該系統(tǒng)在汽車(chē)原地轉(zhuǎn)向時(shí)輸出最大轉(zhuǎn)向力矩，隨著汽車(chē)速度的改變，輸出的力矩也跟隨改變。該系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)了"按需供能"，是真正的"按

67、需供能型"（on-demand）系統(tǒng)。汽車(chē)在較冷的冬季起動(dòng)時(shí)，傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)反應(yīng)緩慢，直至液壓油預(yù)熱后才能正常工作。由于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)不依賴(lài)于發(fā)動(dòng)機(jī)而且沒(méi)有液壓油管，對(duì)冷天氣不敏感，系統(tǒng)即使在-40℃時(shí)也能工作，所以提供了快速的冷起動(dòng)。由于該系統(tǒng)沒(méi)有起動(dòng)時(shí)的預(yù)熱，節(jié)省了能量。不使用液壓泵，避免了發(fā)動(dòng)機(jī)的寄生能量損失，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性，裝有電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車(chē)輛和裝有液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車(chē)輛對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明，在不轉(zhuǎn)向情況下，裝

68、有電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的國(guó)輛燃油消耗降低2.5%，在使用轉(zhuǎn)向情況下，燃油</p><p>　?。?）增強(qiáng)了轉(zhuǎn)向跟隨性。在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，電動(dòng)助力機(jī)與助力機(jī)構(gòu)直接相連可以使其能量直接用于車(chē)輪的轉(zhuǎn)向。該系統(tǒng)利用慣性減振器的作用，使車(chē)輪的反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)向前輪擺振大大減水。因此轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的抗擾動(dòng)能力大大增強(qiáng)和液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，旋轉(zhuǎn)力矩產(chǎn)生于電機(jī)，沒(méi)有液壓助力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向遲滯效應(yīng)，增強(qiáng)了轉(zhuǎn)向車(chē)輪對(duì)轉(zhuǎn)向盤(pán)的跟隨性能。</p&

69、gt;<p>　?。?）改善了轉(zhuǎn)向回正特性。直到今天，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能的發(fā)展已經(jīng)到了極限,電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的回正特性改變了這一切。當(dāng)駕駛員使轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一角度后松開(kāi)時(shí)，該系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)整使車(chē)輪回到正中。該系統(tǒng)還可以讓工程師們利用軟件在最大限度內(nèi)調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)以獲得最佳的回正特性。從最低車(chē)速到最高車(chē)速，可得到一簇回正特性曲線。通過(guò)靈活的軟件編程，容易得到電機(jī)在不同車(chē)速及不同車(chē)況下的轉(zhuǎn)矩特性，這種轉(zhuǎn)矩特性使得該系統(tǒng)能顯著地提高轉(zhuǎn)向

70、能力，提供了與車(chē)輛動(dòng)態(tài)性能相機(jī)匹配的轉(zhuǎn)向回正特性。而在傳統(tǒng)的液壓控制系統(tǒng)中，要改善這種特性必須改造底盤(pán)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)起來(lái)有一定困難。</p><p>　?。?）提高了操縱穩(wěn)定性。通過(guò)對(duì)汽車(chē)在高速行駛時(shí)過(guò)度轉(zhuǎn)向的方法測(cè)試汽車(chē)的穩(wěn)定特性。采用該方法，給正在高速行駛（100km/h）的汽車(chē)一個(gè)過(guò)度的轉(zhuǎn)角迫使它側(cè)傾，在短時(shí)間的自回正過(guò)程中，由于采用了微電腦控制，使得汽車(chē)具有更高的穩(wěn)定性，駕駛員有更舒適的感覺(jué)。</

71、p><p>　?。?）提供可變的轉(zhuǎn)向助力。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向力來(lái)自于電機(jī)。通過(guò)軟件編程和硬件控制，可得到覆蓋整個(gè)車(chē)速的可變轉(zhuǎn)向力?？勺冝D(zhuǎn)向力的大小取決于轉(zhuǎn)向力矩和車(chē)速。無(wú)論是停車(chē)，低速或高速行駛時(shí)，它都能提供可靠的，可控性好的感覺(jué)，而且更易于車(chē)場(chǎng)操作。</p><p>　　對(duì)于傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)，可變轉(zhuǎn)向力矩獲得非常困難而且費(fèi)用很高，要想獲得可變轉(zhuǎn)向力矩，必須增加額外的控制器和其它硬件。但在電

72、動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，可變轉(zhuǎn)向力矩通常寫(xiě)入控制模塊中，通過(guò)對(duì)軟件的重新編寫(xiě)就可獲得，并且所需費(fèi)用很小。</p><p>　　（6）采用"綠色能源"，適應(yīng)現(xiàn)代汽車(chē)的要求。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用"最干凈"的電力作為能源，完全取締了液壓裝置，不存在液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中液態(tài)油的泄漏問(wèn)題，可以說(shuō)該系統(tǒng)順應(yīng)了"綠色化"的時(shí)代趨勢(shì)。該系統(tǒng)由于它沒(méi)有液壓油，沒(méi)有軟管、油泵和密封

73、件，避免了污染。而液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)油管使用的聚合物不能回收，易對(duì)環(huán)境造成污染。</p><p>　?。?）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小，布置方便，性能優(yōu)越。由于該系統(tǒng)具有良好的模塊化設(shè)計(jì)，所以不需要對(duì)不同的系統(tǒng)重新進(jìn)行設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、加工等,不但節(jié)省了費(fèi)用，也為設(shè)計(jì)不同的系統(tǒng)提供了極大的靈活性，而且更易于生產(chǎn)線裝配。由于沒(méi)有油泵、油管和發(fā)動(dòng)機(jī)上的皮帶輪，使得工程師們?cè)O(shè)計(jì)該系統(tǒng)時(shí)有更大的余地，而且該系統(tǒng)的控制模塊可以和齒輪齒條

74、設(shè)計(jì)在一起或單獨(dú)設(shè)計(jì)，發(fā)動(dòng)機(jī)部件的空間利用率極高。該系統(tǒng)省去了裝于發(fā)動(dòng)機(jī)上皮帶輪和油泵，留出的空間可以用于安裝其它部件。許多消費(fèi)者在買(mǎi)車(chē)時(shí)非常關(guān)心車(chē)輛的維護(hù)與保養(yǎng)問(wèn)題。裝有電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的汽車(chē)沒(méi)有油泵，沒(méi)有軟管連接，可以減少許多憂慮。實(shí)際上，傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，液壓油泵和軟管的事故率占整個(gè)系統(tǒng)故障的53%，如軟管漏油和油泵漏油等。</p><p>　?。?）生產(chǎn)線裝配性好。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)沒(méi)有液壓系統(tǒng)所需要的

75、油泵、油管、流量控制閥、儲(chǔ)油罐等部件，零件數(shù)目大大減少，減少了裝配的工作量，節(jié)省了裝配時(shí)間，提高了裝配效率。</p><p>　　電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)自20世紀(jì)80年代中期初提出以來(lái)，作為今后汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向，必將取代現(xiàn)有的機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電控制液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。</p><p>　　第四章 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與操縱穩(wěn)定性的關(guān)系</p><p>　　汽車(chē)

76、的操縱穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)向系的專(zhuān)項(xiàng)性能直接相關(guān)，隨著汽車(chē)行駛車(chē)速的不斷增加，汽車(chē)在行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向性能必須受到高度重視，特別是在高速行駛時(shí)的必須具有良好的轉(zhuǎn)向性能。具體來(lái)講：高速行駛轎車(chē)的良好轉(zhuǎn)向性能是指轉(zhuǎn)向精確、直接、反應(yīng)迅速、轉(zhuǎn)向力適中、有自動(dòng)回正能力、駕駛員能從方向盤(pán)中感受到充分的信息等。這些就是所謂的“轉(zhuǎn)向系的直接感受特性”。要達(dá)到這些要求，最重要的就是在方向盤(pán)小轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)向車(chē)輪轉(zhuǎn)角應(yīng)與方向盤(pán)轉(zhuǎn)角成正比關(guān)系，操舵力與方向盤(pán)轉(zhuǎn)角成正比關(guān)系

77、，操舵力的大小適當(dāng)，摩擦阻力小，系統(tǒng)遲滯小，回正后殘留轉(zhuǎn)角小。</p><p>　　配備電動(dòng)助力裝置的汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，應(yīng)盡量不悖于駕駛員原有的駕駛習(xí)慣，這樣駕駛員才能在轉(zhuǎn)向時(shí)得心應(yīng)手。轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)力矩與助力矩之間的理想關(guān)系應(yīng)具備以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1.在轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)力矩很小的區(qū)域內(nèi)希望助力矩越小越好，甚至不施加助力，以便保持較好的路感和節(jié)約能源。</p><p>

78、　　2.在低速行駛低速轉(zhuǎn)向過(guò)程中，為使轉(zhuǎn)向輕便，降低駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度，助力效果應(yīng)當(dāng)明顯。</p><p>　　3.原地轉(zhuǎn)向時(shí)的轉(zhuǎn)向阻力矩相當(dāng)大，此時(shí)應(yīng)盡可能發(fā)揮較大的助力轉(zhuǎn)向效果，且助力矩增幅應(yīng)較大。</p><p>　　4.隨著車(chē)速的增升高，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)力矩很小時(shí)不助力的區(qū)域應(yīng)增大。</p><p>　　5.原地轉(zhuǎn)向時(shí)，助力矩增加到一定值時(shí)應(yīng)保持恒定，以免助力電動(dòng)機(jī)因負(fù)

79、荷過(guò)大而出現(xiàn)故障。</p><p>　　6.形式轉(zhuǎn)向時(shí)，助力矩增加到一定值時(shí)也應(yīng)保持恒定，以便駕駛員駕駛時(shí)可以明顯感到路面反力的增加，知道安全駕駛。</p><p>　　7.高速行駛時(shí)停止助力，以便駕駛員獲得良好的路感，保證行車(chē)安全。</p><p>　　8.助力矩不能大于同工礦下無(wú)助力時(shí)的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)，即助力矩應(yīng)小于轉(zhuǎn)向阻力局，否則將出現(xiàn)“打手”現(xiàn)象。</p&g

80、t;<p>　　9.各區(qū)段過(guò)度要平滑，以避免操舵力出現(xiàn)跳躍感。</p><p><b>　　轉(zhuǎn)向系統(tǒng)受力分析：</b></p><p>　　EPS系統(tǒng)所受的力主要有駕駛員作用在方向盤(pán)的操縱力、點(diǎn)擊的助力矩和整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所受的阻力矩。駕駛員在轉(zhuǎn)向時(shí)作用在方向盤(pán)上的操縱力，同時(shí)在EPS系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)助力下，通過(guò)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)克服轉(zhuǎn)向阻力矩，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)的轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向

81、時(shí)駕駛員作用在方向盤(pán)上的作用力以及電動(dòng)機(jī)作用的助力矩大小與汽車(chē)整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所受的阻力矩有關(guān)。</p><p>　?。?）駕駛員的操縱力</p><p>　　駕駛員對(duì)汽車(chē)的操縱力分成兩種情況：一、改變汽車(chē)行駛方向是駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的切向力；二、保持汽車(chē)行駛方向不變(包括直線運(yùn)動(dòng)和固定某個(gè)方向的于東)時(shí)駕駛員保持方向盤(pán)不動(dòng)的力。這種在車(chē)輪轉(zhuǎn)向角位置保持不變，行車(chē)時(shí)駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的力稱(chēng)

82、為方向盤(pán)把持力。</p><p>　?。?）EPS的阻力矩</p><p>　　按產(chǎn)生的來(lái)源不同，EPS的阻力矩大體上可分為“繞主銷(xiāo)的主力矩”和“轉(zhuǎn)向系的阻力矩”兩大部分。這些轉(zhuǎn)向阻力距的各組成部分都隨轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角、車(chē)速、輪胎偏離角、轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度和車(chē)輛側(cè)偏角變化而變化。</p><p>　?、俎D(zhuǎn)向系阻力矩主要包括“轉(zhuǎn)向系摩擦力矩”，“轉(zhuǎn)向系復(fù)原力矩”和“轉(zhuǎn)向系慣性

83、力矩”三部分。“轉(zhuǎn)向系摩擦力矩”主要指轉(zhuǎn)向系的各部分之間的干摩擦阻力矩的總和。“轉(zhuǎn)向系復(fù)原力矩”主要由轉(zhuǎn)向系內(nèi)回位彈簧、內(nèi)橡膠襯套等彈性變形引起的回復(fù)力產(chǎn)生的?！稗D(zhuǎn)向系慣性力矩”主要由轉(zhuǎn)向系內(nèi)各部分在運(yùn)動(dòng)過(guò)程轉(zhuǎn)速的變化所形成的。</p><p>　　②“繞主銷(xiāo)的阻力矩”大部分是由路面和輪胎間的轉(zhuǎn)矩形成的，它受路面狀態(tài)、輪胎特性、車(chē)輪定位參數(shù)和負(fù)荷等的影響，隨著車(chē)速和轉(zhuǎn)向輪偏離角的變化而變化。</p>

84、<p>　　通常“繞主銷(xiāo)的阻力矩”按汽車(chē)不同的行車(chē)方式，分成“原地轉(zhuǎn)向阻力矩”和“行車(chē)轉(zhuǎn)向阻力局”兩種。原地轉(zhuǎn)向：指靜止不動(dòng)的汽車(chē)進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí)，首先是輪胎發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，繼之以輪胎和路面之間發(fā)生滑移，稱(chēng)這一情況所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向阻力矩為原地轉(zhuǎn)向阻力矩。</p><p>　　行車(chē)轉(zhuǎn)向阻力矩指對(duì)行駛的汽車(chē)進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí)產(chǎn)生的阻力矩。行車(chē)轉(zhuǎn)向比原地轉(zhuǎn)向車(chē)速增加了，接地面積滾動(dòng)成分增加，轉(zhuǎn)向阻力矩也突然減小。不過(guò)，車(chē)輛如以

85、更高的車(chē)速轉(zhuǎn)向行駛，由于輪胎發(fā)生偏離形成自動(dòng)回正力矩，促使輪胎平面和輪胎行進(jìn)方向趨向一致。這樣行車(chē)轉(zhuǎn)向中所受轉(zhuǎn)向阻力距就大致和原地轉(zhuǎn)向時(shí)相仿。高速行車(chē)中，由輪胎偏離角所引起的轉(zhuǎn)向阻力矩是隨主銷(xiāo)后傾角增大而增大的。</p><p>　　因此影響“繞主銷(xiāo)的阻力矩”的因素有輪胎接地的單位面積壓力、接地面積、摩擦系數(shù)等。顯然，負(fù)荷愈大，輪胎氣壓愈低，原地轉(zhuǎn)向阻力矩也將愈大。同時(shí)輪胎和路面間的摩擦系數(shù)增大，原地轉(zhuǎn)向阻力矩也

86、將增大。</p><p>　?、邸半妱?dòng)機(jī)阻力矩”是電動(dòng)機(jī)為了提高汽車(chē)操縱的輕便性而對(duì)轉(zhuǎn)向系施加的力矩。它的大小由EPS的ECU根據(jù)傳感器傳來(lái)的車(chē)速和力矩信號(hào)來(lái)決定。</p><p>　　4.1電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)操縱穩(wěn)定性的影響</p><p>　　關(guān)于衡量轉(zhuǎn)向操縱穩(wěn)定性的指標(biāo)有不少，有些文獻(xiàn)中提到了包括轉(zhuǎn)向靈敏度、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)剛度、轉(zhuǎn)向路感和回正性能等。但是這些指標(biāo)或是

87、針對(duì)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，或是針對(duì)汽車(chē)操縱穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)，對(duì)于裝有電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的汽車(chē)轉(zhuǎn)向操縱性能卻沒(méi)有提出一個(gè)明確的評(píng)價(jià)指標(biāo)。還在一些文獻(xiàn)中隊(duì)EPS系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)進(jìn)行了探討，提出了包括轉(zhuǎn)向輕便性、轉(zhuǎn)向回正性、轉(zhuǎn)向盤(pán)中間位置性能、隨動(dòng)靈敏性、助力性能在內(nèi)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。但是沒(méi)有從理論上具體推出這些評(píng)價(jià)指標(biāo)的表達(dá)式。</p><p>　　一個(gè)操縱性能良好的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，應(yīng)滿足以下要求：（1）路感合適；（2）轉(zhuǎn)向靈敏；（

88、3）具有較好的操縱穩(wěn)定性。</p><p><b>　　1.轉(zhuǎn)向路感</b></p><p>　　汽車(chē)轉(zhuǎn)向的輕便性與路感時(shí)相互矛盾的，一般駕駛員都希望車(chē)輛轉(zhuǎn)向時(shí)力“輕”些好，即在轉(zhuǎn)向時(shí)系統(tǒng)提供很大的助力，這樣可以減少駕駛員的體力消耗，但轉(zhuǎn)向太“輕”又不好，因?yàn)檗D(zhuǎn)向力中還包含著前輪側(cè)向力的信息，使汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（包括車(chē)輪與路面的附著狀態(tài)）與駕駛員手上的力有一種對(duì)應(yīng)關(guān)系，

89、這就是“路感”,如果這種“路感”很清晰，駕駛員就會(huì)感到“心中有數(shù)”，有把握地操縱汽車(chē)，所以轉(zhuǎn)向力又不能太小。確切地說(shuō)，轉(zhuǎn)向力中雨前輪側(cè)向力有對(duì)應(yīng)關(guān)系的那部分（回正力矩部分）不能太小，而與前輪側(cè)向力無(wú)關(guān)的各種摩擦力矩則越小越好。</p><p>　　汽車(chē)轉(zhuǎn)向輕便性是對(duì)低速行駛時(shí)（如原地轉(zhuǎn)向）提出的要求，而路感則是針對(duì)汽車(chē)高速行駛時(shí)提出。使駕駛員感到此種力反饋及其差別。清晰的路感，對(duì)駕駛員非常重要，特別是在高速行駛時(shí)

90、，它能夠給駕駛員提供一種正確判斷車(chē)輪與路面附著情況的信息，讓駕駛員心中有數(shù)，以便在不同的道路條件下，采用合適的運(yùn)行方式（高速，轉(zhuǎn)向和制動(dòng)），確保車(chē)輛的行駛安全。因此，在某種意義上說(shuō)，路感實(shí)際上是給與駕駛員操縱汽車(chē)的一種安全感，做到心中有數(shù)、防患于未然。通常，路感按汽車(chē)的行駛狀態(tài)或轉(zhuǎn)向盤(pán)的位置，可與分高速直線行駛、轉(zhuǎn)向和回正過(guò)程的路感。</p><p><b>　　2.轉(zhuǎn)向靈敏度</b><

91、;/p><p>　　轉(zhuǎn)向靈敏度對(duì)汽車(chē)操縱十分重要，它是衡量汽車(chē)操縱性能的主要指標(biāo)，反應(yīng)了汽車(chē)隊(duì)對(duì)轉(zhuǎn)向動(dòng)作的響應(yīng)快慢。它可以采用汽車(chē)的側(cè)向加速度對(duì)轉(zhuǎn)角的微分來(lái)表示，也可用汽車(chē)的橫擺角速度與轉(zhuǎn)角之比來(lái)表示。這里選擇從轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角到汽車(chē)的橫擺角速度的傳遞函數(shù)來(lái)表示轉(zhuǎn)向靈敏度，因?yàn)楦苤苯芋w現(xiàn)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和汽車(chē)系統(tǒng)的綜合性能。</p><p><b>　　3.轉(zhuǎn)向回正能力</b>

92、;</p><p>　　在汽車(chē)行駛中駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí)，回正力矩能夠使轉(zhuǎn)向盤(pán)自動(dòng)地回到中間位置，這有助于駕駛員回正方向，但有時(shí)回正力矩會(huì)帶來(lái)過(guò)多的沖擊，使得轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性變差。傳統(tǒng)的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能通過(guò)它的慣性和自身的摩擦產(chǎn)生一些阻尼效果，但卻是很被動(dòng)。相反，在EPS系統(tǒng)中可以通過(guò)控制助力電機(jī)來(lái)獲得適當(dāng)?shù)淖枘嵝Ч?。另一方面，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)內(nèi)部摩擦損失力矩過(guò)大時(shí)，又就會(huì)阻礙轉(zhuǎn)向盤(pán)的回正。就此，提出一種通過(guò)控制電機(jī)提供回復(fù)助力，可

93、以獲得良好的回正能力。</p><p>　　第五章 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，在降低自重、減少生產(chǎn)成本，控制系統(tǒng)發(fā)熱、電流消耗、內(nèi)部摩擦，整車(chē)進(jìn)行匹配獲得合理的助力特性以及保證良好的路感方面取得了重大進(jìn)步。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在操縱舒適性和安全性、節(jié)能等方面充分顯示了其優(yōu)越性，如今已在輕型車(chē)和轎車(chē)上得到應(yīng)用并具有良好的工作性能。隨著直流電機(jī)性

94、能的改進(jìn)，其應(yīng)用范圍將越來(lái)越廣。特別是低排放汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)將構(gòu)成未來(lái)汽車(chē)發(fā)展的主體，這給電子控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)帶來(lái)了更加廣闊的應(yīng)用前景。 </p><p>　　5.1電子控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的最終發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　1．改善控制系統(tǒng)性能、減小控制單元和驅(qū)動(dòng)單元的體積及降低控制系統(tǒng)的制造成本，使之更好地與不同檔次汽車(chē)相適應(yīng)。如改進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)，消除由于電動(dòng)機(jī)慣性大、

95、摩擦力所帶來(lái)的轉(zhuǎn)向路感不足等缺點(diǎn)，使電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也</p><p>　　能應(yīng)用于重型載貨汽車(chē)上。</p><p>　　2．實(shí)現(xiàn)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制單元與汽車(chē)上其他控制單元的通訊聯(lián)系，以實(shí)現(xiàn)整車(chē)電子控制系統(tǒng)一體化。</p><p>　　3．將根據(jù)車(chē)速、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向速度、橫向加速度、前軸重力等多種信號(hào)進(jìn)行與汽車(chē)特性相吻合的綜合控制，以獲得更好的轉(zhuǎn)向路感。<

96、;/p><p>　　4．提高系統(tǒng)的可靠性。這應(yīng)從提高系統(tǒng)各部件的可靠性入手，如采用非接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器。</p><p>　　5．提高系統(tǒng)的安全性。采用取消轉(zhuǎn)向盤(pán)的SBWS系統(tǒng)后，駕駛室有更大的空間用于布置被動(dòng)安全部件，減少了危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)對(duì)乘員的傷害。</p><p>　　電動(dòng)轉(zhuǎn)向技術(shù)由于其技術(shù)先進(jìn)，性能優(yōu)越，未來(lái)必將取代其他動(dòng)力轉(zhuǎn)向技術(shù)，成為動(dòng)力轉(zhuǎn)向技術(shù)的主流。線控動(dòng)力轉(zhuǎn)

97、向系統(tǒng)將是動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向，是未來(lái)汽車(chē)對(duì)安全性、操縱穩(wěn)定性和舒適性的更高要求，有著很好的發(fā)展前景。</p><p>　　當(dāng)然，在汽車(chē)邁向全面線控轉(zhuǎn)向之前，電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是“中站”，是第一步，當(dāng)汽車(chē)裝有電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時(shí)，其中的轉(zhuǎn)向電動(dòng)機(jī)將接受一系列傳感器信號(hào)，例如轉(zhuǎn)向控制、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制等，最后機(jī)械的部分一個(gè)一個(gè)消失，逐漸變成了全面線控轉(zhuǎn)向。</p><p>　　5.2線控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)<

98、;/p><p>　　汽車(chē)轉(zhuǎn)向性能是汽車(chē)的主要性能之一，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能直接影響到汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性，它對(duì)于確保車(chē)輛的安全行駛、減少交通事故以及保護(hù)駕駛員的人身安全、改善駕駛員的工作條件起著重要的作用。如何合理地設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，使汽車(chē)具有良好的操縱性能，始終是設(shè)計(jì)人員的重要研究課題。在車(chē)輛高速化、駕駛?cè)藛T非職業(yè)化、車(chē)流密集化的今天，針對(duì)更多不同水平的駕駛?cè)巳海?chē)的易操縱性設(shè)計(jì)顯得尤為重要。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Steering –

99、 By - WireSystem，簡(jiǎn)稱(chēng)SBW）的發(fā)展，正是迎合這種客觀需求。它是繼EPS后發(fā)展起來(lái)的新一代轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，具有比EPS操縱穩(wěn)定性更好的特點(diǎn)，而且它在轉(zhuǎn)向盤(pán)和轉(zhuǎn)向輪之間不再采用機(jī)械連接，徹底擺脫傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所固有的限制，在給駕駛員帶來(lái)方便的同時(shí)也提高了汽車(chē)的安全性。</p><p>　　5.2.1線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展概況</p><p>　　德國(guó)奔馳公司在1990年開(kāi)始了前輪線控轉(zhuǎn)向

100、的研究，并將它開(kāi)發(fā)的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用于概念車(chē)F400Carving上。日本Koyo也開(kāi)發(fā)了線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，但為了保證系統(tǒng)的安全，仍然保留了轉(zhuǎn)向盤(pán)與轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械部分，即通過(guò)離合器連接，當(dāng)線控轉(zhuǎn)向失效時(shí)通過(guò)離合器結(jié)合回復(fù)到機(jī)械轉(zhuǎn)向。寶馬汽車(chē)公司的概念車(chē)BMWZ22，應(yīng)用了SteerByWire技術(shù)，轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍減小到160°，使緊急轉(zhuǎn)向時(shí)駕駛員的忙碌程度得到了很大降低。意大利Bertone設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的概念車(chē)“FILO”，雪鐵龍

101、越野車(chē)“C-Crosser”，Daimlerchrysler概念車(chē)“R129”，都采用了線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。2003年日本本田公司在紐約國(guó)際車(chē)展上推出了LexusHPX概念車(chē)，該車(chē)也采用了線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，在儀表盤(pán)上集成了各種控制功能，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的自動(dòng)控制。估計(jì)幾年后，機(jī)械系統(tǒng)將由電纜與電子信號(hào)取代。</p><p>　　5.2.2線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理</p><p>　　1.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)

102、構(gòu)：</p><p>　　汽車(chē)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)向盤(pán)模塊、前輪轉(zhuǎn)向模塊、主控制器（ECU）以及自動(dòng)防故障系統(tǒng)組成。</p><p><b>　?、呸D(zhuǎn)向盤(pán)模塊</b></p><p>　　轉(zhuǎn)向盤(pán)模塊包括轉(zhuǎn)向盤(pán)組件、轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器、力矩傳感器、轉(zhuǎn)向盤(pán)回正力矩電機(jī)。其主要功能是將駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖（通過(guò)測(cè)量轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角）轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并傳遞給主控制器

103、，同時(shí)主控制器向轉(zhuǎn)向盤(pán)回正力矩電機(jī)發(fā)送控制信號(hào)，產(chǎn)生轉(zhuǎn)向盤(pán)回正力矩，以提供給駕駛員相應(yīng)的路感信息。</p><p><b>　?、魄拜嗈D(zhuǎn)向模塊</b></p><p>　　前輪轉(zhuǎn)向模塊包括前輪轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)、電機(jī)控制器和前輪轉(zhuǎn)向組件等。其功能是將測(cè)得的前輪轉(zhuǎn)角信號(hào)反饋給主控制器，并接受主控制器的命令，控制轉(zhuǎn)向盤(pán)完成所要求的前輪轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖。&l

104、t;/p><p><b>　　⑶主控制器</b></p><p>　　主控制器對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行分析處理，判別汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，向轉(zhuǎn)向盤(pán)回正力矩電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī)發(fā)送命令，控制兩個(gè)電機(jī)協(xié)調(diào)工作。主控制器還可以對(duì)駕駛員的操作指令進(jìn)行識(shí)別，判定在當(dāng)前狀態(tài)下駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是否合理。當(dāng)汽車(chē)處于非穩(wěn)定狀態(tài)或駕駛員發(fā)出錯(cuò)誤指令時(shí)，前輪線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)行穩(wěn)定控制或?qū)Ⅰ{駛員錯(cuò)誤的轉(zhuǎn)向操作屏

105、蔽，以合理的方式自動(dòng)駕駛車(chē)輛，使汽車(chē)盡快恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。</p><p><b>　?、茸詣?dòng)防故障系統(tǒng)</b></p><p>　　自動(dòng)防故障系統(tǒng)是線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要模塊，它包括一系列的監(jiān)控和實(shí)施算法，針對(duì)不同的故障形式和故障等級(jí)做出相應(yīng)的處理，以求最大限度的保持汽車(chē)的正常行駛。線控轉(zhuǎn)向技術(shù)采用嚴(yán)密的故障檢測(cè)和處理邏輯，以最大程度地提高汽車(chē)安全性能。</p>