汽车转向系统新技术的应用

汽车技术之家     2018-04-20 16:31

  目前,动力转向系统已成为一些轿车的标准设置,全世界约有一半的轿车采用动力转向。随着汽车电子技术的发展,目前一些轿车已经使用电动助力转向器,使汽车的经济性、动力性和机动性都有所提高。

汽车转向系统新技术的应用

  1.电动助力转向系统的"EPS"( Electrical Power Steering )

  它利用电动机产生的动力协助驾车者进行转向。此类系统一般由转矩传感器、电控单元(微处理器)、电动机、减速器、机械转向器和蓄电池电源所组成。

汽车转向系统新技术的应用

  汽车转向时,转矩传感器检测到转向盘的力矩和转动方向,将这些信号输送到电控单元,电控单元根据转向盘的转动力矩、转动方向和车辆速度等数据向电动机控制器发出信号指令,使电动机输出相应大小及方向的转动力矩以产生助动力。当不转向时,电控单元不向电动机控制器发信号指令,电动机不工作。同时,电控单元根据车辆速度信号,通过电液转换器确定输给转向盘的作用力,减少驾车者在高速行驶时方向盘"飘"的感觉。

  由于电动助力转向系统只需电力不用液压,与机械式液压动力转向系统相比较省略了许多元件。没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量控制阀、储油罐等,零件数目少,布置方便,重量轻。而且无"寄生损失"和液体泄漏损失。因此电动助力转向系统在各种行驶条件下均可节能80%左右,提高了汽车的运行性能。因此在近年得到迅速的推广,也是今后助力转向系统的发展方向。

  2.四轮转向系统

  四轮转向系统是一个电子控制后轮操纵系统。该系统有4个主要部分:前轮定位感应器可操纵的固定偏轴伞齿轮后轴,电动机驱动的执行机构,控制单元。

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  转向盘位置和车辆速度传感器不断将数据传输给控制单元,控制单元据此确定后轮的转向角度。该系统有3种基本状态--正相、中间和负相。在较低速度的负相,后轮与前轮方向相反;中速时,后轮保持直行;高速时的正相,后轮与前轮方向相同。

  高速时后轮与前轮保持相同的方向,可保证更高的稳定性,减少汽车在完成一项操纵动作时产生的偏摆和转动,使汽车即使在恶劣路面条件下也能在直行、转向或闪避时保持稳定的操纵响应。

汽车转向系统新技术的应用

  使用该系统,高速行驶时的牵引稳定性也得到提高。后轮的正相状态会减小主车和拖挂车之间的铰接角度,减小拖车作用在主车后轮上的侧向力,避免主车和拖车的摇摆。

  四轮转向系统同时改善了低速行驶时的操控性,与使用两轮转向系统相比,拖车更接近主车的行驶轨迹。在一些特殊行驶状态下,如市区交通堵塞、拖带挂车倒车和泊位时,四轮转向系统大大提高了操控性。

  通过电子化控制后轮的方向,可以减小重型卡车的转弯半径。按照通用汽车公司对使用四轮转向系统的大型SUV和卡车的测试,转变半径平均减小了19%。一种重型卡车的转变半径从14m减小到11.4m。

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