分析汽車轉向電動機工作原理及轉向系統(tǒng)

汽車上配置的轉向系統(tǒng)，大致可以分為三類：(1)一種是機械式液壓動力轉向系統(tǒng);(2)一種是電子液壓助力轉向系統(tǒng);(3)另外一種電動助力轉向系統(tǒng)。

一、電動助力轉向系統(tǒng)(EPS)

1、英文全稱是Electronic Power Steering，簡稱EPS，它利用電動機產生的動力協(xié)助駕車者進行動力轉向。EPS的構成，不同的車盡管結構部件不一樣，但大體是雷同。一般是由轉矩(轉向)傳感器、電子控制單元、電動機、減速器、機械轉向器、以及畜電池電源所構成。

2、主要工作原理：汽車在轉向時，轉矩(轉向)傳感器會“感覺”到轉向盤的力矩和擬轉動的方向，這些信號會通過數據總線發(fā)給電子控制單元，電控單元會根據傳動力矩、擬轉的方向等數據信號，向電動機控制器發(fā)出動作指令，從而電動機就會根據具體的需要輸出相應大小的轉動力矩，從而產生了助力轉向。如果不轉向，則本套系統(tǒng)就不工作，處于standby(休眠)狀態(tài)等待調用。由于電動電動助力轉向的工作特性，你會感覺到開這樣的車，方向感更好，高速時更穩(wěn)，俗話說方向不發(fā)飄。又由于它不轉向時不工作，所以，也多少程度上節(jié)省了能源。一般高檔轎車使用這樣的助力轉向系統(tǒng)的比較多。

由于電動助力轉向系統(tǒng)只需電力不用液壓，與機械式液壓動力轉向系統(tǒng)相比較省略了許多元件。沒有液壓系統(tǒng)所需要的油泵、油管、壓力流量控制閥、儲油罐等，零件數目少，布置方便，重量輕。

而且無“寄生損失”和液體泄漏損失。因此電動助力轉向系統(tǒng)在各種行駛條件下均可節(jié)能80%左右，提高了汽車的運行性能。因此在近年得到迅速的推廣，也是今后助力轉向系統(tǒng)的發(fā)展方向。

有一些汽車冠以電動助力轉向，其實不是真正意義上的純電動的助力轉向，它還需要液壓系統(tǒng)，只不過由電動機供油。傳統(tǒng)的液壓動力轉向系統(tǒng)的油泵由發(fā)動機驅動。

為保證汽車原地轉向或者低速轉向時的輕便性，油泵的排量是以發(fā)動機怠速時的流量來確定的。而汽車行駛中大部分時間處于高于怠速的速度和直線行駛狀態(tài)，只能將油泵輸出的油液大部分經控制閥回流到儲油罐，造成很大的“寄生損失”。

為了減少此類損失采用了電動機驅動油泵，當汽車直線行駛時電動機低速運轉，汽車轉向時電動機高速運轉，通過控制電動機的轉速調節(jié)油泵的流量和壓力，減少“寄生損失”。

二、機械式液壓動力轉向系統(tǒng)

1、機械式的液壓動力轉向系統(tǒng)一般由液壓泵、油管、壓力流量控制閥體、V型傳動皮帶、儲油罐等部件構成。

2、無論車是否轉向，這套系統(tǒng)都要工作，而且在大轉向車速較低時，需要液壓泵輸出更大的功率以獲得比較大的助力。所以，也在一定程度上浪費了資源。可以回憶一下：開這樣的車，尤其時低速轉彎的時候，覺得方向比較沉，發(fā)動機也比較費力氣。又由于液壓泵的壓力很大，也比較容易損害助力系統(tǒng)。還有，機械式液壓助力轉向系統(tǒng)由液壓泵及管路和油缸組成，為保持壓力，不論是否需要轉向助力，系統(tǒng)總要處于工作狀態(tài)，能耗較高，這也是耗資源的一個原因所在。一般經濟型轎車使用機械液壓助力系統(tǒng)的比較多。

三、電子液壓助力轉向系統(tǒng)

1、主要構件：儲油罐、助力轉向控制單元、電動泵、轉向機、助力轉向傳感器等，其中助力轉向控制單元和電動泵是一個整體結構。

2、工作原理：電子液壓轉向助力系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)的液壓轉向助力系統(tǒng)的缺點。它所采用的液壓泵不再靠發(fā)動機皮帶直接驅動，而是采用一個電動泵，它所有的工作的狀態(tài)都是由電子控制單元根據車輛的行駛速度、轉向角度等信號計算出的最理想狀態(tài)。簡單地說，在低速大轉向時，電子控制單元驅動電子液壓泵以高速運轉輸出較大功率，使駕駛員打方向省力;汽車在高速行駛時，液壓控制單元驅動電子液壓泵以較低的速度運轉，在不至于影響高速打轉向的需要同時，節(jié)省一部分發(fā)動機功率。