电动助力转向技术的研究现状与发展趋势
[摘要] 电动助力转向已成为当今世界汽车转向技术的研究热点。本文介绍了电动助力转向系统的工作原理、结构、分类及特点;阐述了国内外电动助力转向的研究发展现状;分析了电动助力转向系统未来市场需求、应用前景、存在的主要问题及关键技术;最后对电动助力转向技术的发展趋势进行了探讨。
[关键词] 电动助力转向 研究现状 发展趋势
0.引言
汽车在行驶中,经常需要改变行驶方向。转向系统作为整车的一个重要总成,是影响汽车操纵稳定性、舒适性和行驶安全性的关键系统之一。在转向系统的设计中,为缓和汽车转向轻便性和转向灵敏性之间的矛盾,大多数商用汽车及50%的轿车都采用动力转向系统[1]20世纪50年代以来,动力转向系统经过了常规液压动力转向系统 (hydraulic power steering,简称hps)、电液动力转向系统 (electro-hydraulic power steering,简称ehps)、电动助力转向系统(electrical power assisted steering,简称epas)三个发展阶段,并有继续向电子化和智能化发展的趋势[2]
epas由于其技术先进,性能优越,未来将取代其它动力转向技术,成为动力转向技术的主流。国外轿车和轻型汽车epas系统正逐步取代传统hps[3],近几年在国内发展也很快,但在实际应用方面,还存在很多需要解决的问题,加快epas的研究进程,对epas在我国的工程应用,推动汽车转向技术发展,具有重要的理论和工程意义。
1.epas的工作原理
epas主要由扭矩传感器、车速传感器、电子控制单元(ecu)、电动机、减速机构及离合器等组成,如图1所示。其转向的基本原理为:当驾驶员转动方向盘时,与转向柱连接在一起的扭矩传感器把输入扭矩作用下扭杆的相对转动角位移变成电信号传给ecu德尔福汽车ecu根据车速传感器和转矩传感器的信号,通过助力特性曲线,控制电动机的旋转方向和助力电流的大小,完成转向助力。因此它可以很容易地实现在不同车速时提供给电动机不同的助力效果,保证汽车在低速转向行驶时轻便灵活,高速转向行驶时具有足够的路感,且稳定可靠。