【正文】 =RswMh (35) 式中 hM — — 作用在方向盤上的力矩， swR —— 方向盤的作用半徑。對于逆效率高的轉(zhuǎn)向器而言，路面作用在車輪上的力，經(jīng)過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可大部分傳遞到方向盤，這種轉(zhuǎn)向器稱為可逆式的。 電子控制單元的功能是根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器和車速傳感器傳來的信號，進(jìn)行邏輯分析和計算后發(fā)出指令，控制電動機(jī)和離合器的動作。當(dāng)車速低于某一設(shè)定值時，系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)向助力，保證轉(zhuǎn)向的輕便性；當(dāng)車速高于某一設(shè)定值時，系統(tǒng)提供阻尼控制，保證轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性；而當(dāng)車速處于兩個設(shè)定值之間時，電動機(jī)停止工作，系統(tǒng)處于 Standy狀態(tài)，離合器分離，以切斷輔助動力。前者的成本低，但受溫 度與磨損影響易發(fā)生漂移、使壽命較低，需要對制造精度和扭桿剛度進(jìn)行折中，難以實現(xiàn)絕對轉(zhuǎn)角和角速度的測量。齒條移動時導(dǎo)向塊在導(dǎo)向槽內(nèi)隨之移動，齒條旋轉(zhuǎn)時導(dǎo)向塊可 防止齒條旋轉(zhuǎn)。此外， 齒輪軸線與齒條軸線之間的夾角只能是直角，為此因與總體布置不適應(yīng)而淘汰。 而且適用于與長安奔奔 mini 所采用的麥弗遜式懸架配用。采用柔性萬向節(jié)可減少傳至轉(zhuǎn)向軸上的振動，但柔性萬向節(jié)如果過軟，則會影響轉(zhuǎn)向系的剛度。 ，具有迅速和小轉(zhuǎn)彎行駛能力?；谀壳拔④嚻毡椴捎玫姆桨福敬伪疽言O(shè)計采用的助力方案是齒條助力式。 電動助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在不同車上的結(jié)構(gòu)部件盡管不盡一樣，但其基本原理是一致的。動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)動力源不同又可分為機(jī)械式的液壓動力轉(zhuǎn)向系、電控式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) (EHPS)和電動助力式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) (EPS)。該類型轉(zhuǎn)向器可用于中型車輛，以提供較大的助力。 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按照電動機(jī)布置位置的不同，可以分為：轉(zhuǎn)向柱助力式(Columnassisttype EPS)、齒輪助力式 (Pinionassisttype EPS)、齒條助力式 (Rack—assisttype EPS)、直接助力式 (Directdrivetype EPS)四種。在不轉(zhuǎn)向情況下，裝有 EPS 的汽車燃油消耗降低了 2． 5％，在使用轉(zhuǎn)向情況下，降低了 5． 5％ [10]。新一代的 EPS 則不僅在低速和停車時提供助力 , 而且還能在高速時提高汽車 的操縱穩(wěn)定性。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。汽車轉(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)、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 3 個基本發(fā)展階段。 1953 年通用汽車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 , 使得動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在體積、功率消耗和價格等方面都取得了很大的進(jìn)步。 電動助力系統(tǒng) EPS 在日本最先獲得實際應(yīng)用 , 1988 年日本鈴木公司首次開發(fā)出一種全新的電子控制式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) , 并裝在其生產(chǎn)的 Cervo 車上 , 隨后又配備在 Alto 上。 1988 年 2月日本鈴木公司首先在其 Cervo 車上裝備 EPSTM，隨后又應(yīng)用在 Alto 汽 車上； 1993 年本田汽車公司在愛克 NSX 跑車上裝備 EPS 并取得了良好的市場效果 [4]； 1999 年奔馳和西門子公司開始投巨資開發(fā) EPS。 EPS 當(dāng)前已經(jīng)較多應(yīng)用在排量在 1． 3L 1． 6L 的各類輕型轎車上，其性能已經(jīng)得到廣泛的認(rèn)可。現(xiàn)在多數(shù) EPS 就是采用這種形式。同時，同 C— EPS 和 PEPS 相比，可以提供更大的助力值，所以一般用于大型車輛上。其共同缺點是結(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。 1 圖 1 當(dāng)汽車處于直線行駛狀態(tài)時， EPS 便處于 Standy 狀態(tài)，電動機(jī)停止工作，只有在汽車轉(zhuǎn)向時，系統(tǒng)才實時的實現(xiàn)助力控制作用。 裝備質(zhì)量 m0/kg 870 總質(zhì)量 ma/kg 1080 輪胎 155/65R13 輪胎壓力 P/MPa 最小轉(zhuǎn)彎半徑 R/mm 4900 方向盤直徑 DSW/mm 380 方向盤總?cè)?shù) N 對轉(zhuǎn)向系的要求 ，全部車輪應(yīng)繞瞬時轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，任何車輪不應(yīng)有側(cè)滑。 ，有消除因磨損而產(chǎn)生間隙的調(diào)整機(jī)構(gòu)。 轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)用于把轉(zhuǎn)向器輸出的力和運動傳給左、右轉(zhuǎn)向輪按一定關(guān)系進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。由于拉桿長度增加，車輪上、下跳動時拉桿擺角減小，有利于減少車輪上、下跳動時轉(zhuǎn)詳細(xì)與懸架系的運動干涉。 齒條斷面形狀有圓形、 V形和 Y 形三種。 根據(jù)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器廣泛應(yīng)用于乘用車上。 減速機(jī)構(gòu)用來增大電動機(jī)傳遞給轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)矩。 電動機(jī)根據(jù) ECU的指令輸出適宜的轉(zhuǎn)矩，一般采用無刷永磁電動機(jī)，無刷永磁電機(jī)具有無激磁損耗、效率較高、體積較小等特點。 轉(zhuǎn)向系的正效率 影響轉(zhuǎn)向系的正效率的因素有：轉(zhuǎn)向器的類型、結(jié)構(gòu)特點、結(jié)構(gòu)參數(shù)和質(zhì)量制造等，同一類型的轉(zhuǎn)向器因結(jié)構(gòu)不同，效率也有較大的差別。 和計算正效率的公式一樣，如果只考慮嚙合副的摩擦，忽略 軸承和其他地方的摩擦損失。車輪轉(zhuǎn)臂 a 越小，力傳動比 pi 越大，轉(zhuǎn)向越輕便。嚙合間隙又稱為傳動間隙。 如果設(shè)計的時使轉(zhuǎn)向器的傳動副各處具有均勻的間隙，就不能達(dá)到上述的要求，因為當(dāng)中間位置磨損出現(xiàn)間隙后，經(jīng)過調(diào)整，該處的間隙雖然可以消除，但是在方向盤轉(zhuǎn)到底以前必然要卡住，使之不能繼續(xù)使用。 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向系的各個零、部件尤其是一些杠桿均具有一定的彈性，這就使轉(zhuǎn)向輪的實際轉(zhuǎn)角 as要比司機(jī)盤并按照角傳動系傳動比換算至轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角 a0要小，這樣就有轉(zhuǎn)向不足的趨勢。aC aC 。 轉(zhuǎn)向節(jié)原地轉(zhuǎn)向阻力矩 RM 的計算 表 41 轉(zhuǎn)向節(jié)原地轉(zhuǎn)向阻力距計算 設(shè)計計算和說明 計算結(jié)果 331 ??? PGfM R mmN? 式中的 f —— 輪胎和路面間的滑動摩擦因數(shù)； ?f 1G —— 轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷，單位是 N ； 1G =4689N P —— 輪胎氣壓，單位為 aMP ； aMPP ? 作用在方向盤的手力 hF 的計算（齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器傳動結(jié)構(gòu)沒有轉(zhuǎn)向 搖臂和轉(zhuǎn)向節(jié)臂） 表 42 方向盤的手力計算 設(shè)計說明和計算 計算結(jié)果 NiD MF sw Rh % 678422 0 ?????? ??? 式子中 RM —— 原地轉(zhuǎn)向阻力距，單位是 mmN? 。 1