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电动助力转向简介

 

 EPS(电动助力转向)为英文Electric Power Steering的缩写,即电动助力转向系统,它是指依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统。



EPS的优势

1节能环保
 
由于发动机运转时,液压泵始终处于工作状态,液压转向系统使整个发动机燃油消耗量增加了3%~5%,而EPS以蓄电池为能源,以电机为动力元件,可独立于发动机工作,EPS几乎不直接消耗发动机燃油。EPS不存在液压动力转向系统的液压油泄漏问题,EPS通过电子控制,对环境几乎没有污染,更降低了油耗。
 
2安装方便
 
EPS的主要部件可以配集成在一起,易于布置,与液压动力转向系统相比减少了许多元件,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,元件数目少,装配方便,节约时间。
 
3效率高
 
液压动力转向系统效率一般在60%~70%,而EPS的效率较高,可高达90%以上。
 
4路感好
 
传统纯液压动力转向系大多采用固定放大倍数,工作驱动力大,但却不能实现汽车在各种车速下驾驶时的轻便性和路感。而EPS系统的滞后特性可以通过EPS控制器的软件加以补偿,使汽车在各种速度下都能得到满意的转向助力。
 
5回正性好
 
EPS系统结构简单,不仅操作简便,还可以通过调整EPS控制器的软件,得到最佳的回正性,从而改善汽车操纵的稳定性和舒适性。
 
 
EPS系统分类
电动助力转向系统主要可以分为管柱助力式电动助力转向(Column-EPS)小齿轮助力式电动助力转向(Pinion-EPS)齿条助力式电动助力转向(Rack-EPS),分类的依据就是助力电机在三个系统中提供转向助力的不同位置。
 
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管柱助力式电动助力转向
 

在管柱助力转向系统中,助力电机固定在转向轴一侧,通过减速机构与转向轴相连,直接在转向轴施加助力,在小型车和中型车中应用最多。
 
● 电机位于客厢更靠近驾驶员;
● 电机工作环境是汽车内部环境;
● 离前轮较远;
● 电机助力作用于转向轴处;
● 常用于小型车和中型车;
 
 
2小齿轮助力式电动助力转向
 

 
齿轮助力式的电机通过减速机构与转向器小齿轮相连,在齿轮处施加助力,所以可以比转向管柱式提供更大的转向力,适用于中型车,特别是双齿轮系统可应用于更大车型。
 
● 电机位于发动机舱与乘员隔离;
● 电机工作环境是汽车发动机舱环境;
● 离前轮较近;
● 电机助力作用于转向小齿轮处;
● 应用范围通常介于管柱和齿条助力之间,双齿条比单齿条系统齿条可承受更多负荷;
 
 
 
3齿条助力式电动助力转向

 
 
齿条助力转向的电机通过减速机构直接驱动齿条提供助力,是三种类型中可提供最大转向助力的系统。
 
● 电机位于发动机舱与乘员隔离;
● 电机工作环境是汽车内部环境;
● 离前轮近;
● 电机助力直接推动齿条运动;
● 适用于中型至重型车辆用于承受较高前轴负荷;
 
其中只有管柱助力式电动助力转向(Column-EPS)使用的是皮带传动。
 
转向柱式(Column EPAS,C-EPAS) 直接在转向柱上安装,可以从常规转向改进,简单,成本低;缺点是噪音大,振动不好控制,会直接传到方向盘上,传递扭矩也较小。
 

管柱助力式电动助力转向(Column-EPS)
 
 
EPS发展动力
由于政府对汽车油耗的严格规定会使更多的厂商倒向电动助力转向,因为电动助力相比于液压助力在能源消耗方面具有天生优势,这是许多年来推动EPS发展的一个重要动力。
 
以中国为例,预计到2020年汽车保有量将超过2亿辆,面对日益增长的环境压力,为了达到国际燃耗水平,实现2009年《哥本哈根协议》的承诺中国规定2015年当年生产的乘用车平均燃料消耗量需降至6.9升/百公里,到2020年当年生产的乘用车平均燃料消耗量需降至5.0升/百公里,而在2013年度中国境内汽车行业平均燃料消耗量实际值为7.33升/百公里。汽车技术转型即是电动助力转向系统持续发展的机遇。
 
随着汽车市场的回暖,预计到2018年所有转向系统中将有72%装备电动助力。目前EPS已经主导了转向市场的未来,EPS的市场将会越来越大。

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