【文章內(nèi)容簡介】 市場的進(jìn)一步發(fā)展： 傳感器：即可靠又便宜的新傳感器在市場上的出現(xiàn)和應(yīng)用； 點(diǎn)在技術(shù)：微處理器內(nèi)存和計(jì)算速度的迅速提高； 液壓控制閥：具有生產(chǎn)精度高、反應(yīng)快、價(jià)格低的液壓控制閥的能力； 故障檢測和故障安全：傳感器和液壓系統(tǒng)的自我故障檢測能力，以及故障安全能力的發(fā)展和成熟； 開發(fā)工具： RDS(快速開發(fā)系統(tǒng) )和汽車動力學(xué)的模擬能力。 EPS 就是英文 Electric Power Steering 的縮寫 ,即電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向。該系統(tǒng)由電動助力機(jī)直接提供轉(zhuǎn)向助力，省去了液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所必需的動力轉(zhuǎn)向油泵、軟管、液壓油、傳送帶和裝于發(fā)動機(jī)上的皮帶輪，既節(jié)省能量，又保護(hù)了環(huán)境。另外，還具有調(diào)整簡單、裝配靈活以及在多種狀況下都能提供轉(zhuǎn)向助力的特點(diǎn)。正是有了這些優(yōu)點(diǎn)，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為一種新的轉(zhuǎn)向技術(shù)，將挑戰(zhàn)大家都非常熟知的、已具有 50 多年歷史的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 駕駛員在操縱 方向盤進(jìn)行轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)矩傳感器檢測到轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)矩的大小，將電壓信號輸送到電子控制單元，電子控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器檢測到的轉(zhuǎn)距電壓信號、轉(zhuǎn)動方向和車速信號等，向電動機(jī)控制器發(fā)出指令，使電動機(jī)輸出相應(yīng)大小和方向的轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)矩，從而產(chǎn)生輔助動力。汽車不轉(zhuǎn)向時，電子控制單元不向電動機(jī)控制器發(fā)出指令，電動機(jī)不工作。 節(jié)能環(huán)保 由于發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，液壓泵始終處于工作狀態(tài)，液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使整個發(fā)動機(jī)燃油消耗量增加了 3％～ 5％ ，而 EPS 以蓄電池為能源，以電機(jī)為動力元件，可獨(dú)立于發(fā)動機(jī)工作， EPS 幾乎不直接消耗發(fā)動機(jī)燃 油 。 EPS 不存在液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的燃油泄漏問題， EPS 通過電子控制，對環(huán)境幾乎沒有污染，更降低了油耗。 安裝方便 EPS 的主要部件可以配集成在一起，易于布置，與液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比減少了許多元件，沒有液壓系統(tǒng)所需要的油泵、油管、壓力流量控機(jī)電液一體化在汽車中的應(yīng)用 11 制閥、儲油罐等，元件數(shù)目少，裝配方便，節(jié)約時間。 效率高 液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)效率一般在 60%～ 70%，而 EPS 的效率較高，可高達(dá) 90％ 以上。 路感好 傳統(tǒng)純液壓動力轉(zhuǎn)向系大多采用固定放大倍數(shù)，工作驅(qū)動力大，但卻不能實(shí)現(xiàn)汽車在各種車速下駕駛時 的輕便性和路感。而 EPS 系統(tǒng)的滯后特性可以通過 EPS 控制器的軟件加以補(bǔ)償，使汽車在各種速度下都能得到滿意的轉(zhuǎn)向助力。 回正性好 EPS 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，不僅操作簡便，還可以通過調(diào)整 EPS 控制器的軟件，得到最佳的回正性，從而改善汽車操縱的穩(wěn)定性和舒適性。 汽車加速、制動或轉(zhuǎn)向時，如果駕駛員對路面情況改變的反應(yīng)和操作不及時或不準(zhǔn)確（駕駛員一般只能在汽車側(cè)偏角 2~4？ H 內(nèi)對汽車側(cè)滑進(jìn)行有效糾正）而側(cè)滑，將造成汽車失控導(dǎo)致交通事故。美國一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)顯示，車速在 80~100km/h時， 40%的車禍于汽車側(cè)滑失控有關(guān)；車速超過 160km/h 時，幾乎 100%的車禍與側(cè)滑失控有關(guān)。隨著高速公路的發(fā)展，車速的提高，汽車側(cè)滑造成事故的可能性也不斷提高。為了確保車輛高速行駛的安全性，在車上裝置汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)十分必要，而現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展也為其研制成功奠定了基礎(chǔ)。汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的功能時控制車輛的橫擺力矩，把車輪側(cè)偏角限制在一定范圍內(nèi)，其目的包括：保證汽車在制動和加速時的方向穩(wěn)定性和可控性；保證轉(zhuǎn)向時不出現(xiàn)過量的不足轉(zhuǎn)向（ Understeer） 和過度轉(zhuǎn)向（ Oversteer）；增強(qiáng) 汽車的轉(zhuǎn)向反應(yīng)和軌跡跟蹤性能；縮短制動距離，改善牽引性能。 在現(xiàn)代轎車上，常見的是采用電控的液力自動變速器，主要是由液力變矩器和自動變速器兩大部分組成。它能夠根據(jù)油門的開度和車速的變化，自動地進(jìn)行換檔。與無級變速器相比，液力自動變速器最大的不同是在結(jié)構(gòu)上，它是由液壓控制的齒輪行星變速系統(tǒng)構(gòu)成。因此，液力自動變速器并不是真正的無級變速器，還是有檔位的。其所能實(shí)現(xiàn)的是在兩檔之間的無級變速。而無級變速器則是兩組變速輪盤和一條傳動帶組成的，因此，其比傳統(tǒng)自動變速器結(jié)構(gòu) 簡單，體積更小。機(jī)電液一體化在汽車中的應(yīng)用 12 另外，它可以在一定范圍內(nèi)自由改變傳動比，從而實(shí)現(xiàn)全程無級變速，使汽車的車速變化平穩(wěn)，沒有傳統(tǒng)變速器換檔時那種“頓”的感覺。 自動變速器能進(jìn)行繁復(fù)的加速、減速變速器換檔等功能，具有變速平滑、駕駛輕便等優(yōu)點(diǎn)。汽車自動變速器一般和液力變矩器一起使用，帶有液力傳動的特點(diǎn)，可以彌補(bǔ)機(jī)械變速器的一些缺點(diǎn)。它可以根據(jù)發(fā)動機(jī)的工況和車速情況自動選擇檔位，而且具有下列顯著特點(diǎn)： (1)整車具有更好的駕駛性能。 汽車駕駛性能的好壞，除與汽車本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還取決于正確的控制和操縱。自動變速器能通過系統(tǒng)的設(shè) 計(jì)，使整車自動去完成這些使用要求，以獲得最佳的燃油經(jīng)濟(jì)性和動力性，使得駕駛性能與駕駛員的技術(shù)水平關(guān)系不大，因而特別適用于非職業(yè)駕駛。 (2)良好的行駛性能。 自動變速裝置的檔位變換不但快而且平穩(wěn)，提高了汽車的乘坐舒適性。通過液力傳動和微電腦控制換檔，可以消除或降低動力傳遞系統(tǒng)中的沖擊和動載，這對在地形復(fù)雜、路面惡劣條件下作業(yè)的工程車輛、軍用車輛尤為重要。試驗(yàn)表明，在壞路段行駛時，自動變速器的車輛傳動軸上，最大動載扭矩的峰值只有手動變速器的 20%40%。原地起步時最大動載扭矩的峰值只有手動變速器的 50%70%，且能大幅度延長發(fā)動機(jī)和傳動系零部件的壽命。 (3)高行車安全性。 在車輛行駛過程中，駕駛員必須根據(jù)道路、交通條件的變化，對車輛的行駛方向和速度進(jìn)行改變和調(diào)節(jié)。以城市大客車為例，平均每分鐘換檔 35 次，而每次換檔有 46 個手腳協(xié)同動作。正是由于這種連續(xù)不斷的頻繁操作，使駕駛員的注意力被分散，而且容易產(chǎn)生疲勞，造成交通事故增加；或者是減少換檔，以操縱油門大小代替變速，即以犧牲燃油經(jīng)濟(jì)性來減輕疲勞強(qiáng)度。自動變速的車輛，取消了離合器踏板和變速操縱桿，只要控制油門踏板，就能自動變速，從而減輕了駕駛員的疲 勞強(qiáng)度，使行車事故率降低，平均車速提高。 (4)降低廢氣排放。 發(fā)動機(jī)在怠速和高速運(yùn)行時，排放的廢氣中， CO或 HC 的濃度較高，而自動變速器的應(yīng)用，可使發(fā)動機(jī)經(jīng)常處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，也就是在較小污染排放的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作，從而降低了廢氣污染。 (5)可以延長發(fā)動機(jī)和傳動系的使用壽命。 因?yàn)樽詣幼兯倨鞑捎靡毫ψ兙仄骱桶l(fā)動機(jī)“彈性”連接，外界的沖擊負(fù)荷可以通過液力變矩器緩沖，有過機(jī)電液一體化在汽車中的應(yīng)用 13 載保護(hù)的功能。在汽車起步換檔、制動時能吸收振動，相應(yīng)減小了發(fā)動機(jī)和傳動系的動載荷。 (6)操縱簡單。 只需設(shè)置液壓工作閥的 位置，自動變速器就可以根據(jù)需要進(jìn)行自動加檔和減檔，省去了起步和換檔時踏離合器、更換變速桿位置和放松油門等復(fù)雜的操作規(guī)程，大大減小了駕駛員的勞動強(qiáng)度。 (7)提高了汽車的平順性。 因采用液力變矩器在汽車起步時，車輪上的牽引力逐步增加，無振動并減少車輪滑動，使起步容易平穩(wěn)。 (8)提高生產(chǎn)率。 換檔時功率基本沒有間斷，可保證汽車有良好的加速性和較高的平均車速，使發(fā)動機(jī)的磨損減少，延長了大修間隔里程，提高了出車率。 3 電液一體化技術(shù)在汽車上的應(yīng)用存在的不足及解決方案 電控發(fā)動機(jī)存在的不足及解決方 案 經(jīng)常聽到說，這車（電控發(fā)動機(jī)）有油、有火，為什么不著？或是著車后馬上又熄滅，需要再次或多次啟動才能著住車，其影響原因是多方面的。 電控發(fā)動機(jī)的啟動性能，可能是受以下條件影響：霧化、濃度良好的混合氣；確實(shí)可靠的點(diǎn)火；充足的氣缸壓力；進(jìn)氣系統(tǒng)沉積物（氣門積碳）；進(jìn)氣系統(tǒng)輕微漏氣；怠速控制系統(tǒng)和電腦控制數(shù)據(jù)等。 下面分別分析影響因素及對應(yīng)： 霧化、濃度良好的混合氣：汽油霧化的程度，一般取決于燃油系統(tǒng)的壓力、噴油嘴的清潔狀況、汽油的蒸發(fā)性能指標(biāo)、流過噴油嘴和進(jìn)入燃燒室的氣流速度、空氣溫度等。 對于汽油，有一個非常重要的性能指標(biāo)：揮發(fā)性！汽油燃料中規(guī)定必須含有足夠比例的高揮發(fā)性組分，以得到良好的啟動性能。在冬季和夏季石油公司提供的汽油該項(xiàng)指標(biāo)是不同的。對于每位車主來說，加入油箱中的汽油的揮發(fā)性是會改變的。隨著單箱油的使用時間長短不同，揮發(fā)性下降的程度也會不同。一般來說少半箱油以下、停放或間斷行駛時間較長后，燃料的揮發(fā)性會降低很多。同等條件下?lián)]發(fā)性好的汽油霧化較好。通常燃油標(biāo)號高的燃油揮發(fā)性較差。 對于電噴車，啟動時的控制數(shù)據(jù)都是在匹配時設(shè)定好的，影響噴油量的因素機(jī)電液一體化在汽車中的應(yīng)用 14 （噴嘴正常）一般只有油壓 這個因素（當(dāng)然這是在車輛整個系統(tǒng)正常的狀態(tài)下），如果車輛停放