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轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開發(fā)系列---液壓助力轉(zhuǎn)向

2019-07-09 17:35:03·  來源：IND4汽車人  
　
首先，我們來簡(jiǎn)單了解一下轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)---EPS的歷史隨著2000 年昌河汽車之北斗星廂式車安裝電動(dòng)轉(zhuǎn)向器，掀開我國(guó)汽車轉(zhuǎn)向器歷史上新的一頁。由于它在轉(zhuǎn)向
首先，我們來簡(jiǎn)單了解一下轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

1、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)---EPS的歷史

隨著2000 年昌河汽車之北斗星廂式車安裝電動(dòng)轉(zhuǎn)向器，掀開我國(guó)汽車轉(zhuǎn)向器歷史上新的一頁。由于它在轉(zhuǎn)向方面明顯的優(yōu)越性，很受廣大客戶歡迎。最初組裝的200 臺(tái)電動(dòng)轉(zhuǎn)向試銷車很快被搶購(gòu)一空。正是由于北斗星汽車在國(guó)內(nèi)首裝電動(dòng)轉(zhuǎn)向，帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)電動(dòng)轉(zhuǎn)向開發(fā)熱。直至今日EPS已經(jīng)成為主流。

2、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分類

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開發(fā)系列---液壓助力轉(zhuǎn)向1
 
2.1：機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

工作原理：以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向動(dòng)力，其中所有傳力件都是機(jī)械結(jié)構(gòu)，無輔助動(dòng)力源。


轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開發(fā)系列---液壓助力轉(zhuǎn)向2

2.2：液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

工作原理：兼用駕駛員的體力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力作為轉(zhuǎn)向動(dòng)力，其中發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力通過液壓助力形式體現(xiàn)——發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向助力泵輸出液壓油，通過液壓作用在轉(zhuǎn)向器的活塞上提供助力。


轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開發(fā)系列---液壓助力轉(zhuǎn)向4



2.3：電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

工作原理：目前基本分兩種——（1）電磁閥式，根據(jù)車速控制轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)閥，電控非電動(dòng)；（2）電動(dòng)泵式，根據(jù)車速及方向盤扭矩控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制轉(zhuǎn)向油泵的流量。電控+電動(dòng)。


轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開發(fā)系列---液壓助力轉(zhuǎn)向4

2.4：電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

工作原理：直接依靠電機(jī)提供助力，系統(tǒng)取消液壓附件，根據(jù)車速和方向盤扭矩控制助力大小，電動(dòng)，電控。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開發(fā)系列---液壓助力轉(zhuǎn)向5
 
電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的核心部分由扭矩傳感系統(tǒng)、助力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)3大部分組成。        

扭矩傳感系統(tǒng)：由輸入軸、輸出軸、扭力桿、軸套、線圈線軸套等零部件組成； 

助力系統(tǒng)：由電機(jī)、蝸桿和蝸輪等零部件組成；

控制系統(tǒng)：由微處理器、扭矩傳感器信號(hào)處理模塊、電源及電源控制模塊、車速信號(hào)處理模塊等組成。  

比較基礎(chǔ)的關(guān)于轉(zhuǎn)向的術(shù)語中英文對(duì)照表

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開發(fā)系列---液壓助力轉(zhuǎn)向6

下面，我們開始液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的內(nèi)容

液壓助力轉(zhuǎn)向器總成細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)：

從下圖中我們可以知道，液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要依靠的就是扭桿和轉(zhuǎn)閥的作用。（如下圖片中的轉(zhuǎn)向器帶拉桿總成是前置梯形位置）

扭桿是鏈接小齒輪上輸入輸出軸之間的桿子。扭桿剛度直接影響到了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛度。

一般情況下，我們選擇扭桿的剛度為≥1.6N.m/°。

扭桿的機(jī)械限位角度一般我們會(huì)選取為±5°。


轉(zhuǎn)閥的工作流程：

扭桿在監(jiān)測(cè)到方向盤有輸入扭矩后，由于負(fù)載阻力的存在，扭桿首先會(huì)發(fā)生變形。扭桿變形的角度一般在±5°內(nèi)。
 
轉(zhuǎn)動(dòng)過程中發(fā)生相對(duì)角度的大小與駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤的角速度有關(guān)，越快，變形角越大，提供的助力就越大。反之亦然。當(dāng)發(fā)生扭桿變形后，這是轉(zhuǎn)閥就會(huì)起作用。轉(zhuǎn)閥的工作原理如下。


轉(zhuǎn)閥的工作原理：

在中間位置時(shí)

從泵流出的壓力油，閥和輸入軸的邊部組成的縫隙敞開著，壓力油經(jīng)左右兩端的縫隙，由于此時(shí)液壓缸左右兩邊對(duì)稱，兩端壓力相等，直接通過回油流入油箱，再到循環(huán)到泵，此中狀態(tài)也是泵壓力最小的狀態(tài)。
由于此時(shí)液壓缸左右兩端的壓力相等，因此不產(chǎn)生任何助力。


右轉(zhuǎn)時(shí)的位置 

轉(zhuǎn)向器右轉(zhuǎn)時(shí)，從管柱部的回轉(zhuǎn)力通過花鍵傳向輸入軸，但是，由于車輪的反力，齒輪軸和輸入軸之間產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)的扭動(dòng)。根據(jù)這個(gè)相位差，槽部的左右兩端的開口也就產(chǎn)生了一個(gè)右＞左的開口面積差，流量也變大，因此液壓缸內(nèi)部產(chǎn)生了一個(gè)同時(shí)流入的流量差，同時(shí)對(duì)從左液壓缸返回的油的回油測(cè)開口面積也變大。此時(shí)塞環(huán)左右兩端的壓力差上升，由于左右壓力差產(chǎn)生了液壓助力。


左轉(zhuǎn)時(shí)位置


轉(zhuǎn)向系統(tǒng)閥體特性：

液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于轉(zhuǎn)閥不能自動(dòng)進(jìn)行油壓的調(diào)整，因此液壓系統(tǒng)不能提供可變助力。

閥體特性、轉(zhuǎn)向器缸體大小，泵的流量確定后，整個(gè)系統(tǒng)的助力能力已經(jīng)確定。這是除了液壓助力系統(tǒng)的最大缺點(diǎn)。在客戶越來越最求手感的市場(chǎng)下，液壓助力系統(tǒng)是沒有什么優(yōu)勢(shì)的。

 
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