汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的工作原理是怎樣的
汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)矩傳感器、ECU等部件協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制助力轉(zhuǎn)向。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向軸,轉(zhuǎn)矩傳感器將輸入軸和輸出軸因扭桿作用產(chǎn)生的相對(duì)角位移轉(zhuǎn)化為電信號(hào),傳遞給ECU。ECU接收車速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器的信號(hào)后,精準(zhǔn)調(diào)控電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與助力電流大小。不同類型的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng),雖具體結(jié)構(gòu)有別,但都是基于這一原理,為駕駛者提供輕松、精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)向體驗(yàn) 。
機(jī)械式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般由液壓泵、油管、壓力流量控制閥體、V型傳動(dòng)皮帶、儲(chǔ)油罐等部件構(gòu)成。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),帶動(dòng)液壓泵工作,將液壓油從儲(chǔ)油罐中吸出并增壓,高壓油通過油管輸送到轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí),轉(zhuǎn)向柱帶動(dòng)轉(zhuǎn)向器動(dòng)作,使壓力流量控制閥體改變油路,液壓油進(jìn)入相應(yīng)的助力油缸,產(chǎn)生助力作用,推動(dòng)車輪轉(zhuǎn)向。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,技術(shù)成熟,能提供穩(wěn)定的助力,但由于液壓泵始終工作,會(huì)消耗一定的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力,增加燃油消耗。
電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機(jī)械液壓助力基礎(chǔ)上改進(jìn)而來。它的轉(zhuǎn)向油泵由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),并且加裝了電控系統(tǒng)。不轉(zhuǎn)向時(shí),電動(dòng)轉(zhuǎn)向泵關(guān)閉,減少能耗。正常工作時(shí),其轉(zhuǎn)速與車速成反比,帶來不同駕駛手感。機(jī)械結(jié)構(gòu)上增加了液壓反應(yīng)裝置和液流分配閥,新增的電控系統(tǒng)包含車速傳感器、電磁閥、轉(zhuǎn)向ECU等。當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向時(shí),車速傳感器將車速信號(hào)傳遞給轉(zhuǎn)向ECU,轉(zhuǎn)向ECU根據(jù)車速和轉(zhuǎn)向角度等信息,控制電磁閥的開度,調(diào)節(jié)電動(dòng)轉(zhuǎn)向泵輸出的液壓油流量和壓力,從而改變轉(zhuǎn)向助力的大小,讓轉(zhuǎn)向輔助力不僅與轉(zhuǎn)向角度有關(guān),還和車速相關(guān),高速行駛時(shí)助力減小,提供更沉穩(wěn)的轉(zhuǎn)向手感;低速行駛時(shí)助力增大,使轉(zhuǎn)向更加輕便靈活。
電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)利用電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力協(xié)助駕車者轉(zhuǎn)向,通常由轉(zhuǎn)矩傳感器、電子控制單元、電動(dòng)機(jī)、減速器、機(jī)械轉(zhuǎn)向器、蓄電池電源構(gòu)成。汽車轉(zhuǎn)向時(shí),轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)矩信號(hào)并輸送給電子控制單元(ECU),ECU分析數(shù)據(jù)后向電動(dòng)機(jī)控制器發(fā)出指令,使電動(dòng)機(jī)輸出助力轉(zhuǎn)矩,通過減速器放大轉(zhuǎn)矩后傳遞給機(jī)械轉(zhuǎn)向器,實(shí)現(xiàn)助力轉(zhuǎn)向。不轉(zhuǎn)向時(shí)電動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn),進(jìn)一步降低能耗。而且電控單元還能根據(jù)車速信號(hào),減少高速行駛時(shí)轉(zhuǎn)向盤“發(fā)飄”的感覺,提高駕駛安全性和舒適性。
總之,汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的不同類型都有著各自獨(dú)特的工作方式,但目的都是為了減輕駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤的負(fù)擔(dān),同時(shí)根據(jù)不同的行駛工況,為駕駛員提供合適的轉(zhuǎn)向助力,提升駕駛的操控性和舒適性,讓駕駛過程更加輕松、安全 。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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