汽车电动助力转向系统ppt课件

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能减少能量消耗。 3) 电动助力转向零件比液压动力转向减少，质
量更轻、结构更紧凑，在安装位置选择方面 也更容易，并且能降低噪声。 4) 电动助力转向没有液压回路，比液压动力转
向更易调整和检测，装配自动化程度更高，
能缩短生产和开发周期。
5) 电动助力转向不存在渗油问题，可大大降低 保修成本，减小对环境的污染。
电子控制电动助力转向系统
第一节 概述
• 在汽车行驶中，转向运动是最基本的运动。我们通过 方向盘来操纵和控制汽车的行驶方向，从而实现自己的行 驶意图。
• 在现代汽车上，转向系统是必不可少的最基本的系统之一， 它也是决定汽车主动安全性的关键总成。
• 如何设计汽车的转向特性，使汽车具有良好的操纵性能， 始终是各汽车厂家和科研机构的重要课题。特别是在车辆 高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，针对更 多不同的驾驶人群，汽车的操纵性设计显得尤为重要。
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（7，11）20～30km·h-1
（7，7）30～35km·h-1
（7，4）35～40km·h-1
（7，1）40～47.5km·h-1
-8.0 -6.0 -4.0 -2.0 -0.8 0.8 2.0 4.0 6.0 8.0 转向盘力矩/N·m
优点 1) 电动助力转向能改善汽车的转向助力特性，
提高汽车的轻便性和安全性。 2) 电动助力转向只在转向时电动机才提供助力，
6) 电动助力转向比液压动力转向具有更好的低 温工作性能。
（一）动力转向技术的发展概况
❖线控转向（SBW）
优点 1) 可实现多功能全方位的自动控制，以及
未汽车系统集成提供了先决条件。 2) 大大方便系统的总布置。 3) 舒适性得到提高。 4) 转向回正力矩能够通过软件依据驾驶员
的要求进行调整。 5) 消除了撞车事故中转向柱后移引起伤害
✓ 国内
北斗星
飞度
途安
雨燕
皇冠
开迪
❖研发单位
高校：清华大学、北京理工大学、北京航空航天大学、天津大学、 江苏大学、湖北汽车工业学院及合肥工大等； 企业：南方动力、荆州恒隆、杭州世宝、南京转向器厂等。
转向系统的分类
➢ 传统液压式助力转向系统 ➢ 电子控制式液压助力转向系统 ➢ 电动助力转向系统
传统液压式助力转向系统
1988年铃木公司首次在其Cervo车上装备首次装配电动助力转向。随后大发在 Mira车上装配了电动助力转向，三菱则在Minica车上装配了电动助力转向；而本田 的NSX及Accord车也装配了电动助力转向。
2000年光洋精工与丰田公司达成协议，联合开发电动助力转向系统。日前光洋 精工定下发展目标，要在本财年内使公司的电动助力转向系统在北美市场上的销量到 37万套，增幅达54％。光洋精工希望到2008财年时，能够占据北美汽车转向系统市 场的20％，去年该市场的市场份额为13％，公司还计划2006年在北美建立一家新工 厂。
驾驶员的可能性，不必设置转向防伤机 构。 6) 驾驶员腿部活动空间增加，出入更方便 自由。
（二）电动助力转向国家政策支持
• 原机械工业部汽车司在1999年《未来十年中国汽车工业产 品与技术发展》报告中，就将电动助力转向列为我国汽车 工业积极开展研究的产品与技术项目；
• “十五”国家863电动汽车重大科技专项、 “十一五”国 家863节能与新能源汽车重大专项都把电动助力转向列为子 项目作为电动汽车优先发展的零部件产品；
• ①汽车的转向特性受驾驶员驾驶技术的影响严重； • ②转向传动比固定,提供不了合适的转向力; • ③液压助力转向系统经济性差，一般轿车每行驶一百公里
要多消耗0.3~0.4升的燃料；另外，存在液压油泄漏问题， 对环境造成污染，在环保性能被日益强调的今天，无疑是 一个明显的劣势。
助力转向系统
•
助力转向系统使转向操作灵活、轻便，在设计汽车
• 常用的有两种是齿轮齿条式和循环球式(用于需要较大的 转向力时)。这种转向系统是我们最常见的，目前大部分 低端轿车采用的就是齿轮齿条式机械转向系统。
传统转向系统的缺点
• 虽然传统转向系统工作最可靠，但是也存在很多固有的缺 点，传统转向系统由于方向盘和转向车轮之间的机械连接 而产生一些自身无法避免的缺陷：
传统液压式助力转向系统
• 传统液压式助力转向系统（HPS）一般按液流的形式可分 为常流式和常压式两种类型。
• 常流式是指汽车在行驶中，不转动转向盘时，流量控制阀在 中间位置，油路保持畅通。
• 常压式是指汽车在行驶中，无论转向盘是否转动，整个液压 系统总是一直保持高压。
传统液压式助力转向系统缺点
• 提供不了合适的转向力，即若要保证汽车在停车或低 速调头时转向轻便，那么汽车高速行驶时就会感到有”发 飘“的感觉；若要保证汽车在高速行驶时操纵有适度手感， 那么当其要停车或低速调头时就会感到转向太重，两者不 能兼顾。
• 科技部、财政部和国家税务总局共同商定，联合制订 的《中国高新技术产品目录》中包括了电动助力转向 装置；
• 科技部和商务部共同组织编制的《鼓励外商投资高新 技术产品目录》（2003）中也包括了电动助力转向装 置。
（二）电动助力转向技术的发展概况
✓ 日本
电动助力转向最先应用在日本的微型轿车上。日本电动助力转向产品发展迅速， 不断更新换代，光洋精工、NSk、SHOWA等汽车转向系统公司先后开发出电动助力 转向，丰田、本田、日产、三菱、铃木、富士重工等公司先后装车配套。
（一）动力转向技术的发展概况
液压动力转向HPS
电动液压转向 EHPS
线控转向SBW
电动助力
❖液压动力转向（HPS）
A BC 转 向 盘 力 矩 /N· m
油压/MPa
优点 1) 动力转向可以减小作用在转向盘上的力，
提高转向轻便性。 2) 可自由地根据操纵稳定性要求选择转向
助力转向系统的要求
• 对转向系统的要求，主要概括为转向的灵敏度和操纵的轻 便性。高的转向灵敏度，要求转向器具有小的传动比，以 小的转向盘转角迅速转向，好的操纵轻便性，则要求转向 器具有大的传动比，这样才能以较小的转向盘操纵力获得 大的转向力矩。
• 实际应用中，一般要求：当转向轮达到最大设计转角时， 转向盘总转数不宜超过5圈，而转向盘操纵力最大不超过 250N
助力转向系统的具体要求
➢ 良好的操纵性 ➢ 合适的转向力与位置感 ➢ 具有回正功能 ➢ 适当的路面反馈量 ➢ 工作可靠 ➢ 节省能源 ➢ 安静、噪声小
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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，现代汽车上普遍采用助力转向系统
• 助力转向系统于1955年在Buick上首次采用，解决了转向 轻便性问题，
• 助力转向系统是指在驾驶员的控制下，借助于汽 车发动机通过液压泵产生的液体压力或电动机驱动力来 实现车轮转向。助力转向是一种以驾驶员操纵转向盘 （转矩和转角）为输入信号，以转向车轮的角位移为输 出信号的伺服机构。
器传动比，不会受到转向力的制约。 3) 衰减道路冲击，提高行驶安全性。
缺点 1) 选定参数完成设计之后，不能调节与控
制助力特性，协调轻便性与路感的关系 困难。 2) 即使在不转向时，油泵也一直运转，增 加了寄生能量损失。 3) 存在渗油与维护问题，提高了保修成本， 泄漏的液压油会对环境造成污染。 4) 低温工作性能较差。
继推出电动助力转向。 Delphi将电动助力转向作为扩大其在全球汽车 零配件市场销售的重点产品。Mercedes_Benz和Siemens Automotive共同投资6500万英镑用于电动助力转向的开发。
TRW公司最新开发的三种电动助力转向
Delphi开发的 E·SteerTM