速騰電動轉向助力系統(tǒng)組成及工作原理(圖）

m.bomingjun.com 來源：互聯(lián)網作者：346209740 類別：汽車構造維修時間：2006-10-11

    速騰車采用雙齒輪式電子機械轉向助力系統(tǒng)。根據(jù)駕駛員的轉向要求，轉向控制單元控制電動機工作，進而起到轉向助力的作用。系統(tǒng)通過"主動回正"功能將轉向輪置于中心位置，使車輛在各種情況下都能獲得良好的平衡性及精確的直線行駛穩(wěn)定性。直線行駛穩(wěn)定功能可以幫助駕駛員在車輛受到側向風的作用時，或者在上下顛簸的路面上行駛時更容易控制車輛直線行駛。
    一、速騰車電動轉向助力系統(tǒng)的組成
    速騰車電動轉向助力系統(tǒng)的部件有方向盤、轉向柱、方向盤轉角傳感器、轉向力矩傳感器、轉向齒輪、轉向助力電動機及轉向助力控制單元組成，如圖1所示。

二、工作原理
如圖2所示，當駕駛員旋轉方向盤時，轉向助力系統(tǒng)開始工作。安裝于轉向柱上的方向盤轉角傳感器將檢測到的方向盤的旋轉角度和旋轉速度，以電信號的方式送至轉向助力控制單元。與此同時，作用在方向盤上的力矩經過傳遞驅動轉向小齒輪旋轉，轉向力矩傳感器檢測到旋轉力矩并將其傳給控制單元。根據(jù)轉向力、發(fā)動機轉速、車速、方向盤轉角、方向盤轉速以及存儲在控制單元中的特性曲線圖，控制單元計算出必要的助力力矩并控制電動機開始工作。由電動機驅動的第二個小齒輪（驅動小齒輪）提供轉向助力，從而驅動轉向齒條。

方向盤轉角傳感器為光電式傳感器，安裝于轉向柱上。當駕駛員轉動方向盤時，轉向柱帶動方向盤轉角傳感器的轉子隨方向盤一起轉動，光源就會通過轉子縫隙照在傳感器的感光元件上產生信號電壓。由于轉子縫隙間隔大小不同，故產生的信號電壓變化也不同，其工作原理如圖3所示。

轉向力矩傳感器為磁阻式傳感器，其磁性轉子和轉向柱連接塊為一體，磁阻傳感元件和轉向小齒輪連接塊為一體，當轉動方向盤時，轉向柱連接塊和轉向小齒輪連接塊反向運動，即磁性轉子和磁阻傳感元件反向運動，因此轉向力矩的大小可以被測量出來并傳遞給控制單元，其工作原理如圖4所示。

    根據(jù)不同工作狀況的需要，駕駛員作用于方向盤上的力矩大小不同，由該力矩產生的驅動轉向小齒輪旋轉的力矩大小也不同。轉向力矩傳感器根據(jù)小齒輪桿的旋轉情況，檢測出轉向力的大小并輸送至控制單元；同時方向盤轉角傳感器將檢測到的駕駛員轉動方向盤的角度也輸送給控制單元；轉子傳感器將轉動速度輸送至控制單元，控制單元計算出合適的力矩，控制電動機工作。
    三、特殊功能
    1. 主動回正功能：如果駕駛員在轉彎的過程中減小了施加在方向盤上的力矩，旋轉桿上的扭矩也相應減小。于是轉向力在減小的同時，轉向角度和轉向的速度都相應的減小，回轉速度也相應被精確地檢測到�？刂茊卧鶕�(jù)轉向力、車速、發(fā)動機轉速、轉向角度、轉向速度和存儲在控制單元中的特性曲線圖計算出電動機需要的必要的回正力，并控制電動機工作，促使車輪回到直線行駛的方向，即中心位置。
    2．直線行駛功能：直線行駛功能是主動回正功能的一個擴展，當沒有力矩作用在方向盤上時，系統(tǒng)將產生助力使車輪回復到中心位置。為實現(xiàn)直線行駛功能，又分為長時間法則和短時間法則兩種不同的情況。
    長時間法則：當長時間發(fā)生背離中心位置任何一側時，系統(tǒng)將起到平衡的作用。如：將夏季使用的輪胎換到冬季使用。
    短時間法則：當短時間發(fā)生背離中心位置的任何一側時，系統(tǒng)將起到平衡的作用。如：受到側向風時。
    當車輛受到持續(xù)的側向力時，駕駛員將給方向盤一個力矩使車輛保持直線行駛狀態(tài)。此時，控制單元根據(jù)轉向力、車速、發(fā)動機轉速、轉向角度、轉向速度和存儲在控制單元中的特性曲線圖計算出要保持直線行駛狀態(tài)電動機需要提供的必要的力矩，并控制電動機工作，使車輛回到直線行駛狀態(tài)，減輕駕駛員的工作強度。