电子控制动力转向装置的优点分析
01-25
由于动力转向装置使转向操纵灵活、轻便，在设计汽车时对转向器结构形式的选择灵 活性增大，能吸收路面对前轮产生的冲击等优点，因此已在各国的汽车制造中被普遍采用。
传统动力转向装置的不足
按控制方式的不同，动力转向装置分为传统动力转向装置和电子控制动力转向装置。
但是，传统动力转向装置具有固定放大倍率在动力转向装置设计中存在一定的缺陷：若以汽车在停车或低速行驶状态下转动转向盘的力为设计依据而确定动力转向装置的固定放大倍率，则当汽车以高速行驶时，这一固定放大倍率的动力转向装置会使转动转向盘的力显得太小，不利于对高速行驶的汽车进行方向控制（反之，如果以汽车高速行驶时的转向力，为设计依据确定动力转向装置的固定放大倍率，则当汽车停驶或低速行驶时，转动转向盘
电子控制动力转向装置的优点
电子控制技术在汽车动力转向装置的应用，能够使汽车的驾驶性能达到令人满意的效果。即汽车在低速行驶时可使转向轻便、灵活（在中高速区域转向时， 又能保证提供最优的动力放大倍率和稳定的转向手感，从而提高了高速行驶的操纵稳定性。
电子控制动力转向装置(electronic control power steering，EPS)，简称电控动力转向 装置，根据动力源不同又可分为液压式电子控制动力转向装置(液压式EPS)和电动式电子 控制动力转向装置(电动式EPS)。液压式EPS是在传统的液压动力转向装置的基础上增 设了控制液体流量的电磁阀、车速传感器和电子控制单元等，电子控制单元根据检测到的 车速信号，控制电磁阀使转向动力放大倍率实现连续可调，从而满足高、低速时的转向助 力要求。电动式EPS是利用直流电动机作为动力源，电子控制单元根据转向参数和车速等信号，控制电动机扭矩的大小和方向（电动机的扭矩由电磁离合器通过减速机构降速增扭后，力卩在转向器上，使之得到一个与工况相适应的转向力。
电动助力转向系统的特点
电动助力转向系统将最新的电力电子技术和高性能的电机控制技术应用于汽车转向系统，能显著改善汽车动态性能和静态性能、提高行驶中驾驶员的舒适性和安全性、减少环境的污染等。因此，该系统一经提出，就受到许多大汽车公司的重视，并进行开发和研究，未来的转向系统中电动助力转向将成为转向系统主流，与其它转向系统相比，该系统突出的优势体现在：
1.燃油消耗。
液压动力转向系统需要发动机带动液压油泵，使液压油不停地流动，浪费了部分能量。相反电动助力转向系统（EPS）仅在需要转向操作时才需要电机提供的能量，该能量可以来自蓄电池，也可来自发动机。而且，能量的消耗与转向盘的转向及当前的车速有关。当转向盘不转向时，电机不工作，需要转向时，电机在控制模块的作用下开始工作，输出相应大小及方向的转矩以产生助动转向力矩，而且，该系统在汽车原地转向时输出最大转向力矩，随着汽车速度的改变，输出的力矩也跟随改变。该系统真正实现了“按需供能”，是真正的“按需供能型”（on-demand）系统。汽车在较冷的冬季起动时，传统的液压系统反应缓慢，直至液压油预热后才能正常工作。由于电动助力转向系统设计时不依赖于发动机而且没有液压油管，对冷天气不敏感，系统即使在-40℃时也能工作，所以提供了快速的冷起动。由于该系统没有起动时的预热，节省了能量。不使用液压泵，避免了发动机的寄生能量损失，提高了燃油经济性，装有电动助力转向系统的车辆和装有液压助力转向系统的车辆对比实验表明，在不转向情况下，装有电动助力转向系统的国辆燃油消耗降低2.5%，在使用转向情况下，燃油消耗降低了5.5%。 https://www.qcwxjs.com/
2.增强了转向跟随性。
在电动助力转向系统中，电动助力机与助力机构直接相连可以使其能量直接用于车轮的转向。该系统利用惯性减振器的作用，使车轮的反转和转向前轮摆振大大减水。因此转向系统的抗扰动能力大大增强和液压助力转向系统相比，旋转力矩产生于电机，没有液压助力系统的转向迟滞效应，增强了转向车轮对转向盘的跟随性能。
3.改善了转向回正特性。
4.提高了操纵稳定性。
通过对汽车在高速行驶时过度转向的方法测试汽车的稳定特性。采用该方法，给正在高速行驶（100km/h）的汽车一个过度的转角迫使它侧倾，在短时间的自回正过程中，由于采用了微电脑控制，使得汽车具有更高的稳定性，驾驶员有更舒适的感觉。
5.提供可变的转向助力。
电动助力转向系统的转向力来自于电机。通过软件编程和硬件控制，可得到覆盖整个车速的可变转向力。可变转向力的大小取决于转向力矩和车速。无论是停车，低速或高速行驶时，它都能提供可靠的，可控性好的感觉，而且更易于车场操作。对于传统的液压系统，可变转向力矩获得非常困难而且费用很高，要想获得可变转向力矩，必须增加额外的控制器和其它硬件。但在电动助力转向系统中，可变转向力矩通常写入控制模块中，通过对软件的重新编写就可获得，并且所需费用很小。 https://www.qcwxjs.com/
6.采用“绿色能源”，适应现代汽车的要求。
电动助力转向系统应用“最干净”的电力作为能源，完全取缔了液压装置，不存在液压助力转向系统中液态油的泄漏问题，可以说该系统顺应了"绿色化"的时代趋势。该系统由于它没有液压油，没有软管、油泵和密封件，避免了污染。而液压转向系统油管使用的聚合物不能回收，易对环境造成污染。
7.系统结构简单，占用空间小，布置方便，性能优越。
由于该系统具有良好的模块化设计，所以不需要对不同的系统重新进行设计、试验、加工等，不但节省了费用，也为设计不同的系统提供了极大的灵活性，而且更易于生产线装配。由于没有油泵、油管和发动机上的皮带轮，使得工程师们设计该系统时有更大的余地，而且该系统的控制模块可以和齿轮齿条设计在一起或单独设计，发动机部件的空间利用率极高。该系统省去了装于发动机上皮带轮和油泵，留出的空间可以用于安装其它部件。许多消费者在买车时非常关心车辆的维护与保养问题。装有电动助力转向系统的汽车没有油泵，没有软管连接，可以减少许多忧虑。实际上，传统的液压转向系统中，液压油泵和软管的事故率占整个系统故障的53%，如软管漏油和油泵漏油等。
8.生产线装配性好。
电动助力转向系统没有液压系统所需要的油泵、油管、流量控制阀、储油罐等部件，零件数目大大减少，减少了装配的工作量，节省了装配时间，提高了装配效率。
传统动力转向装置的不足
按控制方式的不同，动力转向装置分为传统动力转向装置和电子控制动力转向装置。
但是，传统动力转向装置具有固定放大倍率在动力转向装置设计中存在一定的缺陷：若以汽车在停车或低速行驶状态下转动转向盘的力为设计依据而确定动力转向装置的固定放大倍率，则当汽车以高速行驶时，这一固定放大倍率的动力转向装置会使转动转向盘的力显得太小，不利于对高速行驶的汽车进行方向控制（反之，如果以汽车高速行驶时的转向力，为设计依据确定动力转向装置的固定放大倍率，则当汽车停驶或低速行驶时，转动转向盘
会显得非常吃力。
电子控制动力转向装置的优点
电子控制技术在汽车动力转向装置的应用，能够使汽车的驾驶性能达到令人满意的效果。即汽车在低速行驶时可使转向轻便、灵活（在中高速区域转向时， 又能保证提供最优的动力放大倍率和稳定的转向手感，从而提高了高速行驶的操纵稳定性。
电子控制动力转向装置(electronic control power steering，EPS)，简称电控动力转向 装置，根据动力源不同又可分为液压式电子控制动力转向装置(液压式EPS)和电动式电子 控制动力转向装置(电动式EPS)。液压式EPS是在传统的液压动力转向装置的基础上增 设了控制液体流量的电磁阀、车速传感器和电子控制单元等，电子控制单元根据检测到的 车速信号，控制电磁阀使转向动力放大倍率实现连续可调，从而满足高、低速时的转向助 力要求。电动式EPS是利用直流电动机作为动力源，电子控制单元根据转向参数和车速等信号，控制电动机扭矩的大小和方向（电动机的扭矩由电磁离合器通过减速机构降速增扭后，力卩在转向器上，使之得到一个与工况相适应的转向力。
电动助力转向系统的特点
电动助力转向系统将最新的电力电子技术和高性能的电机控制技术应用于汽车转向系统，能显著改善汽车动态性能和静态性能、提高行驶中驾驶员的舒适性和安全性、减少环境的污染等。因此，该系统一经提出，就受到许多大汽车公司的重视，并进行开发和研究，未来的转向系统中电动助力转向将成为转向系统主流，与其它转向系统相比，该系统突出的优势体现在：
1.燃油消耗。
液压动力转向系统需要发动机带动液压油泵，使液压油不停地流动，浪费了部分能量。相反电动助力转向系统（EPS）仅在需要转向操作时才需要电机提供的能量，该能量可以来自蓄电池，也可来自发动机。而且，能量的消耗与转向盘的转向及当前的车速有关。当转向盘不转向时，电机不工作，需要转向时，电机在控制模块的作用下开始工作，输出相应大小及方向的转矩以产生助动转向力矩，而且，该系统在汽车原地转向时输出最大转向力矩，随着汽车速度的改变，输出的力矩也跟随改变。该系统真正实现了“按需供能”，是真正的“按需供能型”（on-demand）系统。汽车在较冷的冬季起动时，传统的液压系统反应缓慢，直至液压油预热后才能正常工作。由于电动助力转向系统设计时不依赖于发动机而且没有液压油管，对冷天气不敏感，系统即使在-40℃时也能工作，所以提供了快速的冷起动。由于该系统没有起动时的预热，节省了能量。不使用液压泵，避免了发动机的寄生能量损失，提高了燃油经济性，装有电动助力转向系统的车辆和装有液压助力转向系统的车辆对比实验表明，在不转向情况下，装有电动助力转向系统的国辆燃油消耗降低2.5%，在使用转向情况下，燃油消耗降低了5.5%。 https://www.qcwxjs.com/
2.增强了转向跟随性。
在电动助力转向系统中，电动助力机与助力机构直接相连可以使其能量直接用于车轮的转向。该系统利用惯性减振器的作用，使车轮的反转和转向前轮摆振大大减水。因此转向系统的抗扰动能力大大增强和液压助力转向系统相比，旋转力矩产生于电机，没有液压助力系统的转向迟滞效应，增强了转向车轮对转向盘的跟随性能。
3.改善了转向回正特性。
直到今天，动力转向系统性能的发展已经到了极限，电动助力转向系统的回正特性改变了这一切。当驾驶员使转向盘转动一角度后松开时，该系统能够自动调整使车轮回到正中。该系统还可以让工程师们利用软件在最大限度内调整设计参数以获得最佳的回正特性。从最低车速到最高车速，可得到一簇回正特性曲线。通过灵活的软件编程，容易得到电机在不同车速及不同车况下的转矩特性，这种转矩特性使得该系统能显著地提高转向能力，提供了与车辆动态性能相机匹配的转向回正特性。而在传统的液压控制系统中，要改善这种特性必须改造底盘的机械结构，实现起来有一定困难。
4.提高了操纵稳定性。
通过对汽车在高速行驶时过度转向的方法测试汽车的稳定特性。采用该方法，给正在高速行驶（100km/h）的汽车一个过度的转角迫使它侧倾，在短时间的自回正过程中，由于采用了微电脑控制，使得汽车具有更高的稳定性，驾驶员有更舒适的感觉。
5.提供可变的转向助力。
电动助力转向系统的转向力来自于电机。通过软件编程和硬件控制，可得到覆盖整个车速的可变转向力。可变转向力的大小取决于转向力矩和车速。无论是停车，低速或高速行驶时，它都能提供可靠的，可控性好的感觉，而且更易于车场操作。对于传统的液压系统，可变转向力矩获得非常困难而且费用很高，要想获得可变转向力矩，必须增加额外的控制器和其它硬件。但在电动助力转向系统中，可变转向力矩通常写入控制模块中，通过对软件的重新编写就可获得，并且所需费用很小。 https://www.qcwxjs.com/
6.采用“绿色能源”，适应现代汽车的要求。
电动助力转向系统应用“最干净”的电力作为能源，完全取缔了液压装置，不存在液压助力转向系统中液态油的泄漏问题，可以说该系统顺应了"绿色化"的时代趋势。该系统由于它没有液压油，没有软管、油泵和密封件，避免了污染。而液压转向系统油管使用的聚合物不能回收，易对环境造成污染。
7.系统结构简单，占用空间小，布置方便，性能优越。
由于该系统具有良好的模块化设计，所以不需要对不同的系统重新进行设计、试验、加工等，不但节省了费用，也为设计不同的系统提供了极大的灵活性，而且更易于生产线装配。由于没有油泵、油管和发动机上的皮带轮，使得工程师们设计该系统时有更大的余地，而且该系统的控制模块可以和齿轮齿条设计在一起或单独设计，发动机部件的空间利用率极高。该系统省去了装于发动机上皮带轮和油泵，留出的空间可以用于安装其它部件。许多消费者在买车时非常关心车辆的维护与保养问题。装有电动助力转向系统的汽车没有油泵，没有软管连接，可以减少许多忧虑。实际上，传统的液压转向系统中，液压油泵和软管的事故率占整个系统故障的53%，如软管漏油和油泵漏油等。
8.生产线装配性好。
电动助力转向系统没有液压系统所需要的油泵、油管、流量控制阀、储油罐等部件，零件数目大大减少，减少了装配的工作量，节省了装配时间，提高了装配效率。
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