10引言
电动助力转向系统(Electric Power Steering ,缩写EPS )是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统,主要由扭矩传感器、角度传感器、电动机、减速机构和电子控制单元(ECU )等组成[1]。
为了保证驾驶人的安全,同时也为了更加舒适、可靠地操纵转向系统,现代汽车(特别是轿车)通常在转向操纵机构上增设相应的安全、调整装置。方向盘位置调整包括倾斜角度调整和轴向位置调整[2]。因此,本文针对某SUV 四向可调转向操纵机构的设计原理进行探讨。
1调节原理
1.1方向盘角度调节
方向盘角度调节,也称为方向盘上下调节,其基本原
理为方向盘在转向管柱上,随转向管柱上柱管绕通孔销轴
角度旋转,以实现方向盘角度调整(图1)。
当驾驶员对方向盘上下高度有调整需求时,松开调节
手柄6,此时调节支架9与上柱管1松开,两者之间产生
间隙,此时驾驶员可根据自身需求调整方向盘高度,当调
整至所需高度时,只需将调节手柄调整至锁紧位置即可
(图2)。
1.2方向盘轴向调节
方向盘轴向调节,又成为方向盘前后调节,其调节原
理为方向盘随着芯轴沿着上柱管轴线方向实现前后距离
调节(图3)。
当驾驶员对方向盘前后距离有需求时,同样需松开调
节手柄,此时手握方向盘沿前后方向调整,然后将调节手柄调整至锁紧状态。——————————————————————
—作者简介:曹俊芳(1991-),女,安徽黄山人,初级工程师,本科,从
事底盘转向系统开发。浅谈四向可调汽车转向管柱设计
曹俊芳;黄巨成;汪伟
(奇瑞商用车(安徽)有限公司,芜湖241006)
摘要:针对某款SUV 车型,为提升品牌魅力和产品竞争力,设计开发方向盘四向调节电动转向管柱,即在原方向盘上下角度调节
的基础上,增加前后距离调节。
关键词:转向管柱;调节;四向调节;四向可调
然而,这种电磁制动装置有一个非常关键的影响因
素,那就是温度。在行驶过程中车轮所产生的温度和因制动而产生的温度将导致高温退磁。如何降低车辆制动时产生的温度已成为技术上的一个关键问题。然而,仅通过散热器是不可行的,这不仅会提高车身质量,而且散热效果也不理想。因此,我们应该从能量共享的角度考虑,如何在汽车高速行驶时有效吸收制动能量,然后通过制动器来分担低速进程中的剩余能量,所以一个很好的选择就是采取减速器。在这方面,有必要借助于与马达连接的变速器降低速度,并且借助于已经强制动力的低速档位牵引和反向牵引的效果来提高能量回收效果。而且能有效降低制动时的巨大的热能负担带来的影响,这也很好地解决了制动温度过高的问题,同时提高了动力回收的效果。这套制动系统也可以应用于重型卡车制动。物理学上物体的质量越来,物体具有的惯性也就越大,这也导致了车辆的动力回收效果和制动效果越强。这样一套制动器有利于新能源汽车轻量化和数字化发展的结合。
3.3通过最大压力的响应进行优化
通过优化新能源汽车的气动制动优化模型的参数,压力制动系统的最大压力响应系数主要是由前制动室的容
量、制动阀的平衡弹簧的强度和制动阀上腔的排气间隙所构成的。通过对模型的优化,可以看出,模型优化后的结果是压力响应速度可以降低到零点五秒之内,从而有效地达到提高压力响应速度来进行
优化的目的。
4结语
我国社会经济的迅猛发展,使得新能源汽车在我国的推广速度不断提高,新能源汽车的利用率也在不断增加。新能源汽车将在未来十年甚至更长时间内成为城市出行的重要工具,未来新能源汽车需要变得更加安全和舒适。为了让它能够旅行到更远的地方,它需要突破现有原则和具有创新的思维。因此,防抱死制动系统的实施和改进将在我国新能源汽车上取得更多突破,希望防抱死制动系统的优化能够得到社会的大力支持。
参考文献:
[1]方泳龙.汽车制动理论[M].北京:国防工业出版社,2005.[2]曾东建.汽车制造工艺学[M].北京:机械工业出版社,2005.[3]刘惟信.汽车制动系的结构分析与设计计算[M].北京:清华大学出版社,2004.
[4]李凤平,张士庆.机械图学[M].沈阳:东北大学出版社,2003.
Internal Combustion
Engine
&Parts
图5
图2
图3
图4
1.3调节行程设计
方向盘的调节角度和轴向调节距离需根据人机位置设定。当方向盘调节至极限位置时,方向盘不可遮挡组合仪表视野(图4),驾驶员进出驾驶室时无明显遮挡,方向盘极限位置到仪表帽檐间隙不得小于80mm 。
同时,在转向管柱调节过程中,组合开关,组合开关护罩,点火开关及方向盘等跟随运动件,在运动过程中周边无干涉。
2方向盘调节力控制措施2.1角度方向调节力
如上所述,方向盘的角度调节是指在转向管柱调节手柄松开时,上柱管绕着通孔轴的旋转运动,其调节力主要是通孔轴两侧与仪表横梁安装面相互摩擦产生的摩擦力。该调节力过大,在调节过程中容易发涩,驾驶员调节困难,容易造成客户抱怨;力值设计过小,当调节手柄在锁紧位置时,转向管柱角度方向的保持力达不到要求,会造成锁紧状态方向盘也可以调节,在汽车行驶过程中容易干扰驾驶员,发生危险。因此,调节力需设定在合理范围内,某SUV 规定,方向盘角度调节操作力值为20-70N ,操作过程中不得有卡滞、顿挫、异响等不良现场,同时对应的保持力不得小于700N 。汽车方向盘
2.2前后方向调节力当松开调节手柄时,可对方向盘前后调节(图5),其调节行程限位主要依靠上柱管下方的调节行程槽的尺寸,某SUV 根据人机布置确定轴向调节行程为-10/+30mm 。同角度调节一样,调节力不可设计过大,否则容易产生客户抱怨,也不可设计过小,某SUV 设计要求轴向调节操作力不得大于100N ,且操作过程中不得有卡滞、顿挫、异响等不良现场,对应的轴线方向保持力不小于1000N 。
3调节过程中异响控制措施
因调节限位机构为金属件,在调节极限位置时,会因金属碰金属产生明显异响,因此,为提升客户对产品较高的感官体验,在四向调节机构设计过程中需考虑将金属对金属的硬接触转变为金属对橡胶的软件接触,以消除异响,减少客户抱怨。某SUV 在设计过程中,在调节手柄锁紧长螺栓外周包裹一层橡胶外壳,或者在调节行程限位槽周边布置一层橡胶件来达到消除异响目的。
4总结
针对上述转向管柱四向调节设计原理的陈述,四向调节是在过去只有角度调节的基础上增加了前后距离调节,其调节行程是依据整车人机布置手册来确定,基本原则是前后两向和角度两向的组合调节过程中,运动件不得与周边产生干涉,且根据布置设计手册,每两个件之间必须有对应的间隙值。调节力的设定需在满足基本安全性能的前提下尽可能偏小,以达到调节轻便的效果。同时,在设计过程中需同步考虑到调节异响的控制措施,以提升产生的魅力价值,满足更多客户的感官体验。
综上所述,转向管柱四向调节的设计需同步考虑人机、布置、性能和客户主观感受等各方面因素,最终实现方向盘的多向调节,满足不同身材客户的驾驶需求。
参考文献院
[1]汽车百科全书编纂委员会.汽车百科全书[M].北京:中国大百科全书出版社,2010.[2]刘汉涛.汽车为什么会“动”:图解底盘构造与原理[M].北京:机械工业出版社,2014.