减压阀厂家
免费服务热线

Free service

hotline

010-00000000
减压阀厂家
热门搜索:
行业资讯
当前位置:首页 > 行业资讯

汽车电动助力转向系统的技术分析-【新闻】昆山

发布时间:2021-04-20 12:20:30 阅读: 来源:减压阀厂家

汽车电动助力转向系统的技术分析

2 前言

汽车助力转向依次经历了机械式转向系统、液压式转向系统、电控液压式转向系统等阶段,国际上已有一些大的汽车公司在探讨开发的下一代线控电动转向系统。在国外,各大汽车公司对汽车电动助力转向系统的研究有22多年的历史。随着近年来电子控制技术的成熟和成本的降低,EPS越来越受到人们的重视,并以其具有传统动力转向系统不可比拟的优点,迅速迈向了应用领域,部分取代了传统液压动力转向系统。

2 EPS技术的国内外发展概况

自2953年美国通用汽车公司在别克轿车上使用液压动力转向系统以来,HPS给汽车带来了巨大的变化,几十年来的技术革新使液压动力转向技术发展异常迅速,出现了电控式液压助力转向系统输入由车速传感器测得的车速信号;

输人由转向盘转矩传感器测得的转向盘力矩大小和方向;

根据车速和转向盘力矩,由助力特性得到电动机目标电流;

通过电动机电流控制器控制电动机输出力矩。在这一基本控制过程中,助力特性曲线确定系统的控制目标,决定着EPS系统的性能。EPS的助力特性曲线属于车速感应型,在同一转向盘力矩输人下,电动机的目标电流随车速的增加而降低,能较好地兼顾轻便性与路感的要求。

4.2 回正控制

当汽车以一定速度行驶时,由于转向轮主销后倾角和主销内倾角的存在,使得转向轮具有自动回正的作用。随着车速的提高,回正转矩增大,而轮胎与地面的侧向附着系数却减小,二者综合作用使得回正性能提高。驾驶员松开转向盘后,随着作用在转向盘上的力的减小,转向盘将在回正力矩的作用下回正。在转向盘回正过程中,有两种情况需要考虑:回正力矩过大,引起转向盘位置超调;回正力矩过小,转向盘不能回到中间位置。对前一种情况,可以利用电动机的阻尼来防止出现超调。后一种情况需要对助力进行补偿,以增加回正能力。

根据转向盘转矩和转动的方向可以判断转向盘是否处于回正状态。回正控制的内容有:低速行驶转向回正过程中,EPS系统H桥实行断路控制,保持机械系统原有的回正特性;高速行驶转向回正时,为防止回正超调,采用阻尼控制。

4.3 阻尼控制

阻尼控制是针对汽车高速直线行驶稳定性和快速转向收敛性提出的。汽车高速直线行驶时,如果转向过于灵敏、“轻便”,驾驶员就会有通常说的“飘”的感觉,这给驾驶带来很大的危险。为提高高速行驶时驾驶的稳定性,提出在死区范围内进行阻尼控制,适当加重转向盘的阻力,最终体现在高速行驶时手感的‘稳重”。汽车高速行驶时,由于路面偶然因素的干扰引起的侧向加速度较大,传到方向盘的力矩比低速行驶时要大,为了抑制这种横摆振动,必须采用阻尼控制;此外,转向盘转向后回到中间位置时,由于电动机的惯性存在,在不加其他控制情况下,助力系统的惯性比机械式转向系统的惯性大,转向回正时不容易收敛,此时,也需采用阻尼控制。采用阻尼控制时,只需将电动机输出为制动状态,就可使电动机产生阻尼效果。

5 EPS的特点

与传统液压动力转向相比EPS具有以下特点:

EPS能在各种行驶工况下提供最佳力,减小路面不平度所引起的对转向系的扰动,改善了汽车的转向特性。

EPS只在转向时电动机才提供助力,相比液压动力转向系统可节约燃油3%~5%,因而燃油经济性有了很大的提高。

EPS取消了油泵、皮带、密封件、液压软管、液压油及密封件等,其零件比传统液压动力转向系大大减少,因而质量更轻,结构更紧凑,在安装位置选择方面也更为方便,并且可以降低噪声。

HPS的参数一经确定,转向系统的性能也随之确定,很难改正,而EPS可以通过改变和设置不同的程序,改变转向特性,装配自动化程度更高,能与不同的车型匹配,缩短生产和开发时间,提高了效率。

由于EPS不存在渗漏问题,因而减少了对环境的污染。

HPS在低温下启动发动机之后,由于低温下油的粘度较大,使转向作用力较高,而EPS在低温下不会增加转向作用力和发动机的负荷,因而其低温运行状况好于HPS。

6 EPS的关键技术及发展趋势

EPS系统在操作轻便、节能等方面显示了优越性,性能己经得到人们的普遍认可,但是仍有一些问题需要解决:

助力特性的好坏取决于转向的轻便性和路感。但‘是目前国内对于路感问题还没有成熟的理论研究结果,研究手段还主要以试验为主,因此需要确定合理的助力特性;

EPS除了应有良好的硬件保证外,还需要良好的软件控制做支撑,EPS的安装一般在发动机附近,不可避免地会有热辐射与电磁干扰的影响,因此对EPS的控制策略提出了很高的要求。

EPS当前已经较多应用在排量在2.3-2.6L的各类轻型轿车上,其性能已经得到广泛的认可。随着直流电机性能的提高和42V电源在汽车组件上的应用,其应用范围将进一步扩宽,并逐渐向微型车、轻型车和中型车扩展。目前,在全世界汽车行业中,EPS系统每年正以9%-22%的增长速度发展,年增长量达232万-252万套。据TRW公司预测,到2222年全世界生产的轿车中每3辆就有2辆装备EPS,到2222年,全球EPS产量将达到2522万套。因此,EPS将具有十分广阔的发展和应用前景。

劳务

机电

充电桩

医疗用品