汽車電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展

閆 勇

（廣東省普寧職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣東 普寧 515344）

近幾年，隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)汽車駕駛過(guò)程中舒適性和敏捷性要求也不斷增加。因而，汽車廠家逐步改進(jìn)汽車的性能。其中，比較明顯的一個(gè)改變是汽車的轉(zhuǎn)向，從機(jī)械式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)到液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)再到電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。不斷改進(jìn)，使得汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在駕駛和能耗方面都有大的飛躍。

電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了車輛在任何情況都可以輕松轉(zhuǎn)動(dòng)，操作穩(wěn)定性強(qiáng)，使得駕駛汽車的安全度得到了提升。

1 電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用

日本的鈴木早在1988之前就投入了對(duì)電子控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究工作。很快，隨著新一代產(chǎn)品的推出，傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)很快在世界范圍內(nèi)被淘汰。由于優(yōu)異的的動(dòng)力性能，電子助力系統(tǒng)在1993年用在了愛(ài)克NSX跑車上，同時(shí)其它先進(jìn)的車型也都選擇裝載電子助力系統(tǒng)。兩種系統(tǒng)是不同的助力方式，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作的過(guò)程中，就能耗而言，明顯液壓系統(tǒng)的能耗遠(yuǎn)大于電子助力系統(tǒng)。在汽車工業(yè)快速發(fā)展的進(jìn)程中，由于電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)越的性能，眾多的汽車廠家紛紛投入大量的人力、物力和財(cái)力來(lái)研究電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，進(jìn)而推動(dòng)了助力系統(tǒng)的升級(jí)換代。

2 電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理與分類

（1）電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理。電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在傳統(tǒng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上發(fā)展起來(lái)的，在原先的系統(tǒng)上加上電子控制單元和轉(zhuǎn)向傳感裝置。汽車在轉(zhuǎn)向的時(shí)候，首先會(huì)被方向盤扭矩傳感器檢測(cè)到，進(jìn)而接受到指令后傳遞給控制單元，然后控制單元根據(jù)當(dāng)前車輛速度、轉(zhuǎn)向幅度并發(fā)出對(duì)電機(jī)的指令，電動(dòng)機(jī)再次發(fā)電。不轉(zhuǎn)向時(shí)，電機(jī)不需要工作。

（2）電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分類。電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是根據(jù)電動(dòng)機(jī)的不同部件分類驅(qū)動(dòng)的，分為小齒輪助力型、轉(zhuǎn)向軸助力型和齒條輔助式三種不同的類型。

小齒輪助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)向助力結(jié)構(gòu)和離合器是一體的。這種小齒輪助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使得該系統(tǒng)各部件的配置較為合理，但是當(dāng)轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器之間存在萬(wàn)向傳動(dòng)裝置時(shí)，難以保證準(zhǔn)確的助力控制特性。

轉(zhuǎn)向軸助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向助力結(jié)構(gòu)和離合器也是一體的。這種類型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)配置比較緊湊，轉(zhuǎn)矩傳感器所測(cè)得的信號(hào)和電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的助力之間的相應(yīng)良好，所以多配備在小轎車上。

齒條式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一種比較特殊的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，在小齒輪上會(huì)安裝性能優(yōu)異的扭矩傳感器，設(shè)計(jì)者將其它機(jī)構(gòu)安裝另一側(cè)，便于能夠直接提供動(dòng)力。根據(jù)減速傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的不同可以將齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為電動(dòng)機(jī)作為中空的和電動(dòng)機(jī)與齒條的殼體相互獨(dú)立兩種類型。電機(jī)作為中空時(shí)，齒條會(huì)通過(guò)機(jī)架的中空部分，這種結(jié)構(gòu)是傳統(tǒng)的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；電機(jī)外殼與機(jī)架相互獨(dú)立，因其批量生產(chǎn)更加容易，逐漸代替了傳統(tǒng)的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

3 電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展了近30年的時(shí)間，在降低系統(tǒng)自重、減少能量消耗、降低系統(tǒng)摩擦力以及減少內(nèi)部系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等方面都取得了很大的進(jìn)步。由于電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在舒適、節(jié)能、安全等方面有其獨(dú)特的優(yōu)越性，其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是非?？捎^的。①在控制方面進(jìn)一步改善，使之能夠消除由于巨大慣性和摩擦力所導(dǎo)致的路感不足的缺點(diǎn)，并能將之運(yùn)用在重型貨車上；于將電子控制式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與其他單元之間聯(lián)系在一起，向控制系統(tǒng)一體化發(fā)展；③提高系統(tǒng)各元部件的可靠性，使整個(gè)系統(tǒng)變得更為可靠；④簡(jiǎn)化電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，減少占用體積和生產(chǎn)成本。

4 結(jié)語(yǔ)

電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車市場(chǎng)上得到了極大的關(guān)注，在滿足人們對(duì)于操作性能、安全、節(jié)能、節(jié)約成本等方面的要求。世界各汽車公司都對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了不斷的完善，從而滿足人們更高的需求。但是從其發(fā)展前景上來(lái)看，電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還有著很大的發(fā)展空間，比如應(yīng)用在重型卡車時(shí)，系統(tǒng)的可靠性能夠明顯增大。但還是需要不斷降低生產(chǎn)成本，使其更容易生產(chǎn)，進(jìn)而能夠使得電控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)得到更廣泛的應(yīng)用。

［1］ 馮櫻，肖生發(fā)，羅永革.汽車電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展［J］.湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，15（1）.

［2］ 肖生發(fā)，馮櫻，馬力.電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)前景［J］.汽車科技，2001，（3）.