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日期:2024-01-08 来源:GRC线条
关于转向系统的助力形式,我们经历了从没有助力到液压助力(包含电动液压助力),再到电动助力。关于转向助力从液压变成电动的原因,我觉得有两点:汽车零件模块化生产、汽车功能多样化需求。
按照汽车转向力的输入方法不一样,我们将转向系统分为机械转向和动力转向。而动力转向系统又根据助力的来源的不同,分为液压助力、电动液压助力和电动助力。
机械转向简而言之就只没有一点助力系统的转向,完全依靠人力进行转向,现在只存在一些低端面包车上。缺点是转向比较费力,无法扩功能,路面震动传递较直接(打手);优点是结构相对比较简单,易维护,路感清晰,成本低。
液压助力,简而言之就是将人打转向需要的力一部分由液压泵来提供,人只需要出示一个较小的力就能轻松实现转向,而液压油泵的动力可以来自于发动机皮带,也可以来自于电子油泵,所以前者叫液压助力转向
,后者叫电子液压助力转向。液压助力主要使用在在一些需要较大转向力的车子上,比如大货车。它的优点是转向助力大,缺点是结构较为复杂,维护比较麻烦。
早期的乘用车也使用过液压助力,但由于手感较重,后来慢慢的被电动助力所代替。
电动助力系统是目前乘用车普遍的使用的一种转向助力系统,相较于液压助力,电动助力的助力来源由液压油泵变成了电机。
电机直接助力转向柱或者转向拉杆,人手所施加的力,由转向系统中的力矩传感器感知到,然后EPS系统电脑控制电机旋转进行一定的助力。
电动助力转向在乘用车中应用十分普遍,从10万的国产车,到上百万的豪车用的都是电动助力转向。它的优点是结构紧密相连,模块化程度高,零部件数量少,可靠性高,扩展功能多;缺点是助力小,不能应用在大型车辆上。
现在我们汽车生产节拍慢慢的变快,汽车也在不断的追求轻量化,结构紧密相连,高度集成化的汽车零件显然是大家所追求的;电动助力转向能够准确的通过实际的需求调整助力大小,所以也衍生出各种各样的驾驶模式,比如运动模式下转向会变沉重,给人一种较为有信心的感觉。所以以前复杂的液压助力显然不适合现代的轻型乘用车。
此外,现代人对汽车的的追求是尽可能省心,好开,不费力,电动助力转向轻盈,而且免维护,不用考虑更换各种油液之类的。
此外,随着汽车智能化的发展,各种智能驾驶功能也对转向系统的类型提出了要求,要求我们的转向系统能实现线性控制,显然液压系统的延迟和无法线控只满足不了ADAS功能要求的。
所以现在汽车的车道保持、车道纠偏功能,自动泊车以及后续的L2/L3级无人驾驶都必须依赖电动转向。
除了以上说的转向系统之外,还有一种完全依靠电机力转向系统,英菲尼迪的DAS转向系统,这个转向系统最大的特点是转向柱与转向横拉杆是断开的,人施加的力是不能直接作用到转向轮上的,该套系统一共有是三个EPS电脑,作冗余备份,保证系统随时保障正常工作。假如三个电脑全部挂掉,此时转向柱上有个离合器会自动结合,这样转向柱与转向横拉杆就形成了机械连接,即使此时没有助力,人也能够正常的使用臂力进行转向。
英菲尼迪的DAS是世界上首款完全线控的转向系统,在未来的电动化,智能化的发展驱使下,这样的线控系统会慢慢的多。像我们的电子油门,Ibooster电子助力刹车早已实现了线控,人的操作已经变成了一个简单的输入,后续的执行全部由电脑完成。