【正文】 系統(tǒng)中，液壓泵與上述發(fā)動機按一定比例的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并常在高轉(zhuǎn)速下運行，即使車輛在高速行駛時沒有轉(zhuǎn)向操作與直線前進，也都必需電力援助，所以它總是消耗浪費能源。這就是說，這樣的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所消耗的能量，約為所有的汽車燃料消耗量的 3％。因此，這樣的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的節(jié)能要求會更多。 事實上，傳統(tǒng)發(fā)動機驅(qū)動的液壓泵已經(jīng)受 了不同的試驗，如在低流量和較高的壓力下的應(yīng)用，還有節(jié)能的實施。然而，這些試驗的施加對結(jié)果的影響并不劇烈，不過對一定程度上的燃油的經(jīng)濟性有限制。在進一步對燃油經(jīng)濟性的要求下，我們已經(jīng)開發(fā)了一種節(jié)能型動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它就是液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它包含一個被獨立的發(fā)動機作為電動馬達驅(qū)動的泵，因此大幅燃料的經(jīng)濟性可以實現(xiàn)。 以下是對這電動馬達驅(qū)動泵（以下簡稱“電動泵”）液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的說明。 2 電動馬達驅(qū)動泵液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輪廓 第二代的電動馬達驅(qū)動泵液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 自 1989 年以來，我們已經(jīng)在法國生產(chǎn)出 了由高效率的齒輪泵構(gòu)成的電動泵（第一代，不帶控制器），自 1998 年以來，我們已經(jīng)生產(chǎn)出了其中同一類型的（第二代）配備有刷直流電動機的泵，它的轉(zhuǎn)速由一個遙控器控制。這種類型的泵不使用外部傳感器，但它的電機的內(nèi)部電路的電流檢測的結(jié)果來自于電機控制器的電流變化的計算。此方法適合轉(zhuǎn)向條件下的判斷和電機驅(qū)動電壓的變化來控制電機轉(zhuǎn)速。它的結(jié)果是可實現(xiàn)節(jié)能高效與低成本控制器來控制電動泵。 這種控制方法，包括在沒有轉(zhuǎn)向操作（待機模式）時降低電機轉(zhuǎn)速和增加任何轉(zhuǎn)向操作時需要動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)運作（功耗模式）。從待機模式到功耗模式的 過渡，實現(xiàn)了電機轉(zhuǎn)速控制量的功能和轉(zhuǎn)向操作下當(dāng)壓力上升時的電機電流變化率情況。然而，這種方法可提供在模式轉(zhuǎn)變下的低響應(yīng)，會使轉(zhuǎn)向感覺很容易惡化，所以應(yīng)該有一些解決方案被提出，如電機轉(zhuǎn)速較高時應(yīng)該采取待機模式。如果不是這樣的話，這種方法對于節(jié)約能源的貢獻就很小了。 在要求響應(yīng)比第二代電動泵更好的和進一步把節(jié)能作為目標(biāo)的系統(tǒng)要求下，我們已經(jīng)開發(fā)出第三代電動泵，它集成了直流無刷電機和控制器。自2022 年春季以來 該泵已配備了由 升到 升的 307 型（繼承了 306 型）變壓吸附器。 第三代的電動馬達驅(qū)動 泵液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 該系統(tǒng)的一個結(jié)構(gòu)例子如圖 2。 在這個系統(tǒng)中，其轉(zhuǎn)向器與通常的液壓動力轉(zhuǎn)向相同，不同的是該系統(tǒng)由電池供電的無刷直流電電機驅(qū)動泵來作為液壓源。因此，本系統(tǒng)能夠提供一個像傳統(tǒng)的液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)那樣順利轉(zhuǎn)向的感覺。 此外，該系統(tǒng)旨在提供所需的石油量的轉(zhuǎn)向器，以達到更準(zhǔn)確和迅速的轉(zhuǎn)向角傳感器和無刷電機相結(jié)合的方式，它在促進節(jié)能方面比傳統(tǒng)的第二代類型做了更多的貢獻。 電泵模塊結(jié)構(gòu) 這種結(jié)構(gòu)被一個無刷電機的模塊化，控制器，齒輪泵和水庫表示，無論其在何位置都保證了車輛包裝的靈活性。 此外，安排控制器在泵和電機之間，以減少在泵體下控制器和電機在不同的電子元件放出能量時油的冷卻效果。 從第二代類型到第三代類型的過渡時期一直在試圖通過減少此模塊中的元件數(shù)量來降低成本。 對于壓力平衡式齒輪泵本身而言，自從其第一代模型以來，其效率已經(jīng)比傳統(tǒng)葉片泵好很多了。圖 3 顯示了此模型的齒輪泵的模型圖。 這種泵的工作原理與通常的齒輪泵是相同的，其中液壓油通過其吸入口被吸入，并在運作和電動機驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動時引入其齒輪空間，然后在排出端連續(xù)進行。正如圖 3 所示，該泵的顯著特點是通過 其側(cè)面板使兩個齒輪軸承摩擦在最 低水平，以達到限制軸承浮動的功能 。此外，高壓泄漏油路中形成軸承部分的凹槽以提高磨損增加部分的潤滑。高壓油被引入到側(cè)板背面以達到后側(cè)齒側(cè)壓力的平衡，這樣一個恒定的推力可以始終適用于變動于低壓到高壓范圍等方面。 正如圖 4 所示的葉片泵，上述的這種結(jié)構(gòu)已經(jīng)用于此泵，它不僅能實現(xiàn)很高的效率，而且還實現(xiàn)了裁員和節(jié)約能源。 泵的脈動 圖 5 顯示了車輛在沒有轉(zhuǎn)向操作空轉(zhuǎn)狀況下與泵在一個發(fā)動機驅(qū)動泵狀況下脈動值的比較。當(dāng)發(fā)動機不運轉(zhuǎn)時，此時電動泵在待機控制模式下，因此，其排放流量處于較低水平。因此，這種泵可以產(chǎn)生低 于發(fā)動機驅(qū)動泵的脈動，使前一個在噪聲方面較之后一個泵有優(yōu)勢。此外，前者比后者更容易減少異常噪聲。作為一個較小的脈動管路將導(dǎo)致更小的振動，從而使管道結(jié)構(gòu)簡化，例如，軟管的廢棄以及鉗狀的簡化管道配件，隨之而來的是降低預(yù)計成本。 3 電動馬達驅(qū)動泵液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電機控制論剛要 電動馬達驅(qū)動泵液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括在作為液壓泵連接電源優(yōu)化電機控制的系統(tǒng)內(nèi)。正如圖 6 所示，控制器允許設(shè)置的電機轉(zhuǎn)速的目標(biāo)值是根據(jù)從轉(zhuǎn)向角傳感器到車速傳感器的信號設(shè)定的。為適應(yīng)電機革命的速度以實現(xiàn)其目標(biāo)價值，使電機的革命傳感器的信號（ 霍爾元件傳感器）是反饋閉環(huán)控制電路，使撥出革命可以傳送到液壓泵以實現(xiàn)最佳的轉(zhuǎn)向感覺。下面是一個說明此控制的例子。 為了進一步改善在上述待機控制的響應(yīng)和能源的節(jié)約，走走停停控制已開發(fā)應(yīng)用于優(yōu)化啟動低慣性無刷電機作為外部傳感器和轉(zhuǎn)向角傳感器。 走走停?？刂婆c待機控制基本原理相同，即包括在沒有轉(zhuǎn)向操作時電機停止如直行行駛和車輛停止，然后一旦開始轉(zhuǎn)向操作，電機將從停止?fàn)顟B(tài)迅速提升到目標(biāo)轉(zhuǎn)速，由一個轉(zhuǎn)向速度計算，從一個適合的最佳援助部隊代電機轉(zhuǎn)速瞬時定義的轉(zhuǎn)向角度傳感器的輸出信號。 在這種控制中，在沒有轉(zhuǎn)向操作時 一個較低的油流量可以限制油溫度的升高，所以不需要油冷卻器。 以下控件是通過走走停?？刂频模? ①轉(zhuǎn)向速度控制：矯正電機轉(zhuǎn)速的變化作為轉(zhuǎn)向速度的函數(shù)修正為了使液壓閥的進油量流保持不變。圖 7 顯示了電機轉(zhuǎn)速控制功能的轉(zhuǎn)向速度。 ②起動控制：由電動機起動電壓的變化作為一個功能轉(zhuǎn)向速度， 當(dāng)立即開始在一個較高的轉(zhuǎn)向速度時，馬達可以在極低的轉(zhuǎn)向速度下逐漸開始。圖 8 顯示了控制圖電機起動電壓功能的轉(zhuǎn)向速度。 ③車速控制：圖 9 顯示了電機轉(zhuǎn)速與車速的控制圖。 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，在低車速和轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性時使督導(dǎo)工作變得更輕，在 高車速較重時，建議通過控制電機轉(zhuǎn)速提供了一個良好的轉(zhuǎn)向感覺。 4 評價電動馬達驅(qū)動泵液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)果 電動泵的基本性能 ① 如圖 10 所示為流速與壓力，電機轉(zhuǎn)速與壓力，和電機電流與壓力特征。 ②圖 11 顯示了代表電機電流與方向盤的速度，流量與轉(zhuǎn)向速度和電機革命與轉(zhuǎn)向速度的特點，在車速 20 公里 /小時。 ③圖 12 顯示了車輛的速度與流量，車速與電機電流的特點。 電動泵在低溫時的起動性能 針對傳統(tǒng)的發(fā)動機驅(qū)動液壓泵在低溫時排出性能差的關(guān)注，電動泵在低轉(zhuǎn)速時不是采用能夠排出的齒輪泵，而 是通過控制使電機通過一個溫度傳感器，以實現(xiàn)其在低溫下運行。 圖 13 顯 示 了 流 率 / 當(dāng) 前 時 間 在 40 度 時 的 功 能 特 點 對臺架試驗結(jié)果的燃料消耗量評價 正如圖 14 所示，車輛配置相同的仿真系統(tǒng)，并在臺架上建立了燃料消耗量測量和能源消耗測量，就此電動泵和發(fā)動機驅(qū)動的液壓泵將分別測定。圖 15 顯示了這種測量的結(jié)果。將消耗能源的一半作為第二代電動泵和 20％以下，第三代電動泵是由發(fā)動機驅(qū)動的液壓泵被證明提供了大量的節(jié)能效果。 對車輛的響應(yīng)評價結(jié)果 圖 16 顯示了電動泵和發(fā)動機驅(qū)動泵，分別安裝上具有相 同的前軸負(fù)荷的車輛（轉(zhuǎn)向在停車條件）的響應(yīng)測量的結(jié)果。由于配備電動泵與備用控制設(shè)置為最低的響應(yīng)，以減少任何額外的排放流量泵的轉(zhuǎn)速足夠的能力，來響應(yīng)比的發(fā)動機驅(qū)動泵低。然而，某些參數(shù)的設(shè)定值可能允許它提供的發(fā)動機驅(qū)動泵 1 響應(yīng)等價于，換句話說，它涉及到有確定有利于雙方的節(jié)能效果和反應(yīng)條件的優(yōu)勢。 電動馬達驅(qū)動泵液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的可靠性試驗 電泵的可靠性，每對車輛的狀況受到了各種考驗，如轉(zhuǎn)向條件和環(huán)境條件，它已被證明有相當(dāng)于發(fā)動機驅(qū)動泵的可靠性。 電動馬達驅(qū)動泵液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) ①低溫性能測試 ②旋轉(zhuǎn)輸入耐力測試 ③溫升性能測試及其他 電動泵 ①低溫停車條件轉(zhuǎn)向測試 ②高溫停車條件轉(zhuǎn)向測試 ③低車速駕駛測試（方向盤操作） ④高車速，筆直向前駕駛測試 ⑤高溫操作耐久試驗 ⑧熱沖擊試驗 ⑦瞬態(tài)電壓測試和其他 5 結(jié)論 由于我們的參與，在能源節(jié)約型動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)指定為生態(tài)產(chǎn)品的發(fā)展框架內(nèi)，我們已經(jīng)實現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn)的電動馬達驅(qū)動泵液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，這使燃油經(jīng)濟性方面得到了明顯改善。然而，在電動馬達驅(qū)動泵液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的安裝時，即使是小規(guī)模的跟蹤和中型級轎車的要求，有關(guān)電機必須通電。在這種情況下，電流會主要消 耗在這樣的系統(tǒng)，如果適用于 12V 電池，很大程度上可以加載連接器、線束、電池和發(fā)電機。這是立即需要開發(fā)適用于高電壓，如 42V（有望成為國際標(biāo)準(zhǔn)，而不是 12V）系統(tǒng)的原因。在此行中，我們希望在我們的努力下發(fā)展適用于高電壓的節(jié)能型動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。