电动助力转向系统的工作原理

Question

如题所述

Answer 1

电动助力转向系统框图
扭矩传感器检测作用在输入轴上的扭矩，ECU根据车速传感器和扭矩传感器的信号控制电机的旋转方向和助力电流的大小。电机的扭矩通过减速机构作用在小齿轮上，实现助力转向。
根据助力电机布置位置的不同，电动助力转向可分为转向轴助力式、齿轮助力式和齿条助力式。
转向柱辅助型
辅助位置在转向柱上。该方案的助力扭矩由转向器放大，因此要求电机减速机构的传动比小；电机布置在驾驶室内，工作环境好，对电机的密封要求低。
但由于电机安装位置靠近驱动器，所以电机的噪音必须小；由于电机靠近方向盘，电机的扭矩波动很容易直接传递到方向盘上，导致方向盘震动，驾驶员感觉不好；由于动力扭矩通过转向柱传递，因此要求转向柱具有更大的刚度和强度。这种助力方式更适合前桥负荷小的微型车。
齿轮助力型
辅助位置在转向机的小齿轮上。该方案的助力扭矩也被转向器放大，因此要求电机减速机构的传动比相对较小；电机安装在发动机舱内，工作环境差，对电机的密封要求高；因为电机的安装位置离驱动器有一定距离，所以对电机的噪音要求不会太高；
同时，电机的扭矩波动不容易传递到方向盘上，驾驶员感觉适中；辅助扭矩不通过转向柱传递，所以要求转向柱的刚度和强度较低。这种助力方式更适合前轴负荷适中的轻型车。
辅助位置在支架上。在这种方案中，助力扭矩作用在齿条上，助力扭矩没有被转向器放大，所以要求电机的减速机构具有较大的传动比，减速机构的相对比值较大；电机布置在发动机舱内，工作环境差，对密封要求也高。由于电机的安装位置远离驱动器，所以对电机的噪音要求不高；同时电机的扭矩波动不容易传递到方向盘上，驾驶员手感好；辅助扭矩不通过转向柱传递，所以要求转向柱的刚度和强度较低。这种助力方式更适合前桥载重较大的高级轿车和卡车。