汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特點與應(yīng)用畢業(yè)論文(參考版)
2025-07-01 14:33本頁面
【正文】 據(jù)專業(yè)人士預(yù)測，到2010年全世界生產(chǎn)的轎車每3輛就有1輛裝配EPS系統(tǒng)；到2010年，全球EPS系統(tǒng)的產(chǎn)量將達到2500萬套。隨著直流電機性能的提高和42V電源在汽車組件上的應(yīng)用，其應(yīng)用范圍將進一步拓寬，并逐漸向微型車、輕型車和中型車擴展。當(dāng)然，在汽車邁向全面線控轉(zhuǎn)向之前，電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是“中站”，是第一步，當(dāng)汽車裝有電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時，其中的轉(zhuǎn)向電動機將接受一系列傳感器信號，例如轉(zhuǎn)向控制、動態(tài)穩(wěn)定控制等，最后機械的部分一個一個消失，逐漸變成了全面線控轉(zhuǎn)向。電動轉(zhuǎn)向技術(shù)由于其技術(shù)先進，性能優(yōu)越，未來必將取代其他動力轉(zhuǎn)向技術(shù)，成為動力轉(zhuǎn)向技術(shù)的主流。，以實現(xiàn)整車電子控制系統(tǒng)一體化。、減小控制單元和驅(qū)動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相適應(yīng)。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)沒有液壓系統(tǒng)所需要的油泵、油管、流量控制閥、儲油罐等部件，零件數(shù)目大大減少，減少了裝配的工作量，節(jié)省了裝配時間，提高了裝配效率。實際上，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系統(tǒng)故障的53%，如軟管漏油和油泵漏油等。許多消費者在買車時非常關(guān)心車輛的維護與保養(yǎng)問題。由于沒有油泵、油管和發(fā)動機上的皮帶輪，使得工程師們設(shè)計該系統(tǒng)時有更大的余地，而且該系統(tǒng)的控制模塊可以和齒輪齒條設(shè)計在一起或單獨設(shè)計，發(fā)動機部件的空間利用率極高?！? ，占用空間小，布置方便，性能優(yōu)越。該系統(tǒng)由于它沒有液壓油，沒有軟管、油泵和密封件，避免了污染?！? 綠色能源，適應(yīng)現(xiàn)代汽車的要求。對于傳統(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?？勺冝D(zhuǎn)向力的大小取決于轉(zhuǎn)向力矩和車速。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向力來自于電機。采用該方法，給正在高速行駛（100km/h）的汽車一個過度的轉(zhuǎn)角迫使它側(cè)傾，在短時間的自回正過程中，由于采用了微電腦控制，使得汽車具有更高的穩(wěn)定性，駕駛員有更舒適的感覺。 。通過靈活的軟件編程，容易得到電機在不同車速及不同車況下的轉(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)向能力，提供了與車輛動態(tài)性能相機匹配的轉(zhuǎn)向回正特性。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)計參數(shù)以獲得最佳的回正特性。直到今天，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能的發(fā)展已經(jīng)到了極限,電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的回正特性改變了這一切。因此轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的抗擾動能力大大增強和液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，旋轉(zhuǎn)力矩產(chǎn)生于電機，沒有液壓助力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向遲滯效應(yīng)，增強了轉(zhuǎn)向車輪對轉(zhuǎn)向盤的跟隨性能。在電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，電動助力機與助力機構(gòu)直接相連可以使其能量直接用于車輪的轉(zhuǎn)向。不使用液壓泵，避免了發(fā)動機的寄生能量損失，提高了燃油經(jīng)濟性，裝有電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛和裝有液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛對比實驗表明，在不轉(zhuǎn)向情況下，%，在使用轉(zhuǎn)向情況下，%。由于電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計時不依賴于發(fā)動機而且沒有液壓油管，對冷天氣不敏感，系統(tǒng)即使在40℃時也能工作，所以提供了快速的冷起動。該系統(tǒng)真正實現(xiàn)了按需供能，是真正的按需供能型（ondemand）系統(tǒng)。而且,能量的消耗與轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向及當(dāng)前的車速有關(guān)。液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要發(fā)動機帶動液壓油泵，使液壓油不停地流動，浪費了部分能量?！? 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將最新的電力電子技術(shù)和高性能的電機控制技術(shù)應(yīng)用于汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，能顯著改善汽車動態(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。 EPS系統(tǒng)的性能及特點 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已發(fā)展了半個多世紀，其技術(shù)已相當(dāng)成熟。電動機動力經(jīng)另一小齒輪傳給齒條，由于易于制造和維修，成本低，已取代了第一代產(chǎn)品。這種結(jié)構(gòu)是第一代電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，由于電動機位于齒條殼體內(nèi)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格高，維修也困難。該類型又根據(jù)減速傳動機構(gòu)的不同可分為兩種:一種是電動機做成中空的。 3. 圖1為齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 、電動機、離合器和轉(zhuǎn)向助力機構(gòu)仍為一體，只是整體安裝在轉(zhuǎn)向小齒輪處，直接給小齒輪助力，可獲得較大的轉(zhuǎn)向力。其特點是結(jié)構(gòu)緊湊，所測取的轉(zhuǎn)矩信號與控制直流電動機助力的響應(yīng)性較好。 。它根據(jù)扭矩傳感器、車速傳感器、軸重傳感器以及電動機電流傳感器等輸入信號，一旦系統(tǒng)某部件工作出現(xiàn)異常，ECU將控制電磁離合器分離，同時進行故障診斷分析并輸出顯示故障信號。裝配有離合器的EPS系統(tǒng)多采用蝸輪蝸桿減速機構(gòu)，裝配在減速機的一側(cè)。 減速機構(gòu) 減速機構(gòu)是EPS系統(tǒng)不可缺少的組件，它把電動機的輸出減速放大后再傳遞給執(zhí)行部件。當(dāng)車速低于某一特定值時，系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)向助力，保證轉(zhuǎn)向的輕便性；當(dāng)車速處于兩個設(shè)定植之間時，電動機停止工作，系統(tǒng)處于STANDY（休眠）狀態(tài)，離合器分離，以切斷輔助動力。采用42V直流電的EPS系統(tǒng)能在較低的輸出電流同時保證有足夠的輸出功率，既降低系統(tǒng)的能耗和發(fā)熱，又能改善系統(tǒng)的控制。為改善操縱感、降低
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