1.动力转向电子控制系统的作用。 (1)汽车动力转向的作用。 汽车动力转向是利用液压泵所产生的液压驱动力或由电动机产生的电驱动力提供转向助力,以减轻驾驶人操控转向盘的劳动强度。动力转向装置不仅在中型以上的载货汽车有广泛运用,许多轿车上也都装备了动力转向装置。轿车上装备动力转向装置的原因是:发动机前置及前轮驱动,使其前轴负荷增加,转向阻力较大,加之轿车用作转向机构的安装空间很小,机械转向系统的设计自由度极为有限。因此,动力转向装置也就成了轿车的必然选择。 (2)动力转向电子控制系统的作用。 汽车在不同的行驶速度下,其转向阻力是不同的,在车速低时,其转向阻力大,需要对转向车轮施以较大的转向驱动力。随着车速的提高,转向阻力减小,所需的转向驱动力相应减小。因此,转向助力装置的转向驱动力应随汽车行驶速度的上升而适当减小。对动力转向电子控制系统的具体要求是： ①汽车在低速行驶时控制转向助力机构有较大的放大倍率,以减轻转向操纵力,使转向轻便、灵活。 ②在汽车高速行驶时自动减小动力转向放大倍率,以保持有良好的转向盘操纵手感,以提高汽车高速行驶时的操纵稳定性。 ③可以设置不同的转向放大特性来满足不同使用对象的需要。 可见,动力转向电子控制系统的作用就是根据车速及转向情况对转向助力大小实施控制,使动力转向系统在不同的行驶速度下都有一个最佳的转向助力。 电子控制动力转向系统使转向助力装置具有良好的转向动力特性,已逐渐成为现代汽车提高其操纵轻便性、行驶安全性及舒适性的必选装备。
2.电子控制动力转向系统的分类。
电子控制动力转向系统( Electronic Control Power Steering)简称EPS或ECPS,主要由机械转向机构、转向助力装置和电子控制系统三大部分组成。目前汽车上使用的电子控制动力转向系统有多种结构形式,按转向助力装置动力源的不同,可分为有液力式动力转向系统和电动式动力转向系统两大类。
(1)液力式动力转向系统。
转向助力装置的动力源是发动机驱动的液压泵,电子控制器根据相关传感器的信号,通过电磁阀来调节转向助力装置液体流量或液压,以实现最佳转向助力控制。液力式动力转向系统的基本组成如图6-36所示。
液力式动力转向系统按转向助力装置的结构原理的不同,可分为流量控制式、反力控制式和阀灵敏度控制式三种。
(2)电动式电子控制动力转向系统。
转向助力装置的动力来自电动机,电子控制器根据相关传感器所检测到的转动方向和车速参数来控制电动机转矩的大小和转动方向,并通过电磁离合器和减速机构使汽车转向机构得到一个与行驶工况相适应的转向作用力。
电动式电子控制动力转向系统按电动式转向助力机构位置的不同,可分为转向轴助力式、转向器小齿轮助力式和齿条助力式等几种形式。
1)转向轴助力式。转向助力机构安装在转向轴上,如图6-37所示。电动机的动力经离合器、电动机齿轮传给转向轴的齿轮,再经万向节及中间轴传给转向器。
2)转向器小齿轮助力式。转向助力机构安装在转向器小齿轮处,如图6-38所示。与转向轴助力式相比,它可以提供较大的转向力。这种助力方式的缺点是助力特性的控制难度较大。
3)齿条助力式。转向助力机构安装在转向齿条处,如图6-39所示。电动机通过减速传动机构直接驱动转向齿条。与转向器小齿轮助力式相比,它可以提供更大的转向助力,更适用于大型车。这种助力方式需要对原有的转向传动机构进行较大的改动。
目前液力式动力转向系统在汽车上有着广泛的应用,但是,电动式动力转向装置因其节能、安全、安装与维护方便等诸多优点,在汽车上的应用将会越来越多。
