汽车转向技术发展状况分析
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汽车线控转向系统发展概况与典型布置形式汽车线控转向系统是指通过操作车辆转向控制器,通过线缆将转向指令传输到转向机构,从而实现对车辆转向的控制的一种系统。
该系统在车辆转向操作上有着重要的作用,能够提高驾驶员的操控性和舒适性。
下面将对汽车线控转向系统的发展概况和典型布置形式进行探讨。
1.发展概况:汽车线控转向系统的发展可以追溯到20世纪中叶,最初采用机械传动的方式进行转向控制。
然而,随着汽车工业的发展和技术的进步,线控转向系统开始采用电子化控制技术,这使得转向系统的可靠性、稳定性和精确性得到了显著提高。
随着电子技术和自动化技术的不断发展,现代汽车线控转向系统已经进化为一种集成了电子控制单元(ECU)、电动助力转向器和传感器的高度自动化系统。
同时,通过与其他辅助转向系统(如自动驾驶、车道保持辅助等)的联动,进一步提升了驾驶员的操控性和行驶安全性。
目前,汽车线控转向系统已经成为了现代汽车中必备的重要组成部分。
2.典型布置形式:典型的汽车线控转向系统通常包括以下几个关键组件:(1)转向控制器:驾驶员通过操纵转向盘来产生转向指令。
转向控制器通常由转向盘、方向盘传感器和信号处理单元组成,可以对驾驶员转向意图进行检测、处理和转化为电信号。
(2)电动助力转向器:电动助力转向器通过电动机的力量来辅助驾驶员进行转向操作。
该装置通常由电动机、齿轮传动机构和助力转向控制单元组成。
(3)传感器:传感器用于检测车辆当前的速度、方向和转动角度等参数,并将这些信息传输给电控单元进行处理。
常见的传感器包括转向角传感器、转向力矩传感器、方向指示器传感器等。
(4)电控单元:电控单元是整个系统的核心部件,负责接收和处理来自转向控制器和传感器的信号,以及控制电动助力转向系统的工作状态。
电控单元通常由微处理器、控制算法和输出驱动电路等组成。
(5)转向机构:转向机构是将驾驶员转向指令转化为车辆实际转向的装置,通常由转向齿条、齿轮、连杆和转向臂等组成。
汽车四轮转向研究现状汽车四轮转向技术是一种改良传统两轮转向系统的创新技术,它可以通过控制车辆的四个轮子,实现更灵活、更稳定的转向效果。
汽车四轮转向技术的发展有助于改善汽车的操控性能、提高行驶稳定性、减小转弯半径,以及增加安全性和舒适性等方面的表现。
本文将探讨汽车四轮转向技术在行业中的现状和未来发展趋势。
目前,汽车四轮转向技术已经在市场上推出,并且得到了一些汽车制造商的应用和推广。
一些高端品牌如奥迪、宝马、奔驰等早已采用了四轮转向技术,并实现了良好的效果。
而在中低端车型中,一些汽车厂商也开始关注和引入四轮转向技术,以提升整车的竞争力。
因此,可以说汽车四轮转向技术已经逐渐成为汽车设计和制造的热点领域之一现阶段,市场上主要有两种类型的汽车四轮转向技术,分别是被动式四轮转向和主动式四轮转向。
被动式四轮转向是指根据车辆的转向角度,通过机械连接装置控制后轮转向,以达到提升车辆操控性能的目的。
而主动式四轮转向则是通过电子和电动装置控制后轮转向,以实现更加灵活和优化的操控效果。
在被动式四轮转向技术中,通过机械装置将前轮的转动角度传递给后轮,并通过悬挂系统和补偿机构来实现后轮的转向。
这种技术比较简单,成本较低,但是在操控性能和适应性上存在一定的限制。
一些车辆采用这种被动式四轮转向技术,可以在低速行驶时,提升车辆的操控性能和驾驶的舒适性。
主动式四轮转向技术则更加复杂和先进。
通过电子控制系统,可以检测车辆的速度、转向角度等参数,并根据这些参数控制后轮的转向角度,以实现更加灵活和优化的操控效果。
这种主动式四轮转向技术不仅可以帮助车辆在低速行驶时提升操控性能,还能在高速行驶时提升车辆的稳定性和车辆的操控性能。
目前,主动式四轮转向技术在高端豪华车型中已经得到了广泛应用。
一些汽车制造商已经推出了具备主动式四轮转向技术的车型,并获得了良好的用户反馈。
这种技术在一些高速行驶和紧急变道等情况下可以发挥重要作用,提高了车辆的稳定性和操控性能。
2024年汽车线控转向系统市场发展现状摘要汽车线控转向系统作为一种创新的车辆转向技术,正在逐步渗透到汽车市场中。
本文将对汽车线控转向系统的市场发展现状进行深入研究和分析,并探讨其在未来的发展趋势。
1. 引言随着汽车工业的不断发展和技术的不断创新,汽车线控转向系统作为一种新的转向技术被广泛应用于各类汽车中。
该技术通过电子控制传动系统实现对汽车的转向控制,提高了行车的稳定性和操控性能,为驾驶员提供了更加舒适和安全的驾驶体验。
2. 汽车线控转向系统的发展历程汽车线控转向系统的发展经历了三个阶段:机械助力转向系统、液压助力转向系统和电动助力转向系统。
在这三个阶段中,汽车线控转向系统的性能逐步提升,操控性和安全性也得到了极大的改善。
3. 汽车线控转向系统的市场应用目前,汽车线控转向系统已经广泛应用于各类汽车中,包括轿车、SUV、商务车等。
不同类型的汽车在使用线控转向系统时,具有不同的需求和特性。
例如,高级轿车和SUV更倾向于采用高性能的电动助力转向系统,而商务车则更关注转向系统的稳定性和可靠性。
4. 汽车线控转向系统的市场竞争格局目前,汽车线控转向系统的市场竞争格局较为激烈。
主要的竞争对手包括国内外的汽车制造商和零部件供应商。
这些竞争者在技术研发、产品质量、售后服务等方面展开激烈竞争,努力提升自身的市场份额和竞争优势。
5. 汽车线控转向系统的发展趋势随着汽车技术的不断发展和消费者对汽车性能要求的提高,汽车线控转向系统有以下几个发展趋势:5.1 技术创新随着科技的不断进步,汽车线控转向系统将会迎来更多的技术创新。
例如,应用人工智能和车联网技术,使得转向系统具备更强的智能化和自动化能力,提高汽车的驾驶安全性和舒适性。
5.2 节能环保汽车线控转向系统的节能环保能力将是未来的发展趋势之一。
通过应用新能源技术,减少能源消耗和减少污染物排放,促进汽车行业的可持续发展。
5.3 个性化需求随着消费者对汽车个性化需求的增加,汽车线控转向系统也将朝着个性化方向发展。
汽车转向系统市场前景分析1. 引言汽车转向系统是汽车的重要组成部分,对于汽车的操控和安全性起着至关重要的作用。
随着汽车技术的发展和消费者对汽车安全性的关注增加,汽车转向系统市场呈现出持续增长的趋势。
本文将对汽车转向系统市场的前景进行深入分析。
2. 市场概况汽车转向系统市场是汽车零部件市场的重要组成部分之一,涉及到液压助力转向系统、电动助力转向系统和电子助力转向系统等多个细分市场。
根据市场研究机构的数据,汽车转向系统市场在过去几年中呈现出稳步增长的态势。
预计在未来几年内,汽车转向系统市场将继续保持增长,主要受益于以下几个因素:2.1 技术创新随着科技的不断进步,汽车转向系统的技术也在不断创新。
液压助力转向系统逐渐被电动助力转向系统取代,电子助力转向系统也在不断发展。
这些新技术的应用,提高了汽车转向系统的性能和安全性,进一步推动了市场的增长。
2.2 政策支持许多国家和地区鼓励汽车制造商使用先进的转向系统,以促进汽车行业的发展和提升汽车的安全性能。
政策支持为汽车转向系统市场提供了良好的机遇,吸引了更多的制造商进入市场。
3. 市场细分及竞争态势3.1 液压助力转向系统市场液压助力转向系统市场是汽车转向系统市场的传统细分市场,占据了市场的主导地位。
该市场在一些发展中国家仍具有较大的潜力,但在发达国家市场增速逐渐放缓。
3.2 电动助力转向系统市场电动助力转向系统市场是汽车转向系统市场的新兴细分市场,随着电动汽车的兴起,该市场有着很高的增长潜力。
电动助力转向系统具有更高的能效和可靠性,逐渐被越来越多的汽车制造商采用。
3.3 电子助力转向系统市场电子助力转向系统市场是汽车转向系统市场的最新细分市场,具有较高的技术含量和附加值。
该市场在高端汽车市场得到广泛应用,但由于成本较高,目前市场份额较小。
4. 市场机会与挑战4.1 市场机会•电动助力转向系统在新能源汽车市场快速增长的背景下,有着广阔的市场机会。
随着电动汽车销量的增加,对电动助力转向系统的需求也将持续增长。
汽车EPS(电动助力转向系统)市场发展现状简介汽车EPS(电动助力转向系统)是一种通过电动辅助装置帮助驾驶员转动方向盘的系统。
近年来,汽车EPS市场呈现出快速发展的趋势。
本文将对汽车EPS市场发展现状进行分析。
市场规模和增长趋势近年来,汽车EPS市场规模不断扩大,主要受益于以下几个因素:1.技术进步和创新:随着科技的进步,汽车EPS系统的性能和可靠性不断提高,使得更多的汽车制造商开始采用EPS系统,从而推动了市场的增长。
2.能源效率和环保要求:汽车EPS系统相比传统的液压助力转向系统具有更高的能源效率和环保性能,因此受到环保要求的推动,市场需求逐渐增加。
3.消费者需求变化:消费者对驾驶舒适性和操控性的要求不断提高,汽车EPS系统能够提供更为平稳和精准的操控感受,因此深受消费者的青睐。
据市场调研数据显示,汽车EPS市场在过去几年中保持着平均每年10%以上的增长率,预计未来几年市场增长趋势将保持稳定。
市场竞争态势汽车EPS市场竞争激烈,主要的竞争者包括市场领导者和新兴的本土制造商。
市场领导者通过其先进的技术和广泛的市场渠道保持竞争优势,而新兴本土制造商通过低成本和本土化优势进一步加剧了市场的竞争。
此外,市场中还涌现出许多创业公司,它们专注于开发特定类型的汽车EPS系统,如高端豪华车型、新能源汽车等,以满足不同细分市场的需求。
市场竞争的主要关注点包括产品性能、价格、售后服务和品牌认知度。
在这些方面,市场领导者通常具有一定的优势,但随着新兴本土制造商和创业公司的崛起,市场竞争格局可能会发生变化。
市场前景和发展趋势未来,汽车EPS市场有以下几个发展趋势:1.智能化和自动化:随着智能驾驶技术的发展,汽车EPS系统有望实现更高级的自动化功能,如自适应转向、自动泊车等。
这将进一步提升驾驶安全性和操控体验,同时也为汽车EPS市场带来更大的增长潜力。
2.新能源汽车的快速增长:随着新能源汽车市场的快速增长,汽车EPS系统在新能源汽车中的应用也将逐渐增加。
2024年汽车转向器市场分析现状1. 引言随着汽车产业的快速发展,汽车转向器作为关键部件在市场上的需求也日益增加。
汽车转向器是汽车操控系统的核心组成部分,对汽车的行驶安全和操控性能具有至关重要的影响。
本文将对当前汽车转向器市场的现状进行分析。
2. 汽车转向器市场规模根据市场研究报告,全球汽车转向器市场在过去五年内呈现稳定增长的趋势。
截至目前,全球汽车转向器市场的规模已经超过XX亿美元,并且预计在未来几年内将继续保持增长。
亚太地区目前是全球汽车转向器市场的主要消费地区,其占据了全球市场份额的XX%。
北美和欧洲地区也是较大的消费市场。
3. 汽车转向器市场动态3.1 技术发展趋势随着汽车技术的不断进步,汽车转向器市场也在不断演进。
目前,电动转向器在市场上占据主导地位。
与传统的液压转向器相比,电动转向器具有更高的能效和更好的响应性能。
此外,智能转向器也是当前市场的热点。
智能转向器可以通过传感器和控制系统实时监测车辆操控状况,并根据需求对转向力进行智能调节。
3.2 市场竞争格局当前汽车转向器市场竞争激烈,主要厂商之间的竞争主要体现在产品质量、性能和价格上。
全球汽车转向器市场上的领先厂商包括公司A、公司B和公司C等。
这些公司拥有领先的技术和规模优势,并且通过合理的价格策略和广泛的销售网络赢得市场份额。
4. 市场发展机遇4.1 新能源汽车市场的迅速增长随着全球对环境保护的关注日益增强,新能源汽车市场在近年来呈现出爆发式增长。
新能源汽车对于汽车转向器的需求将成为市场的重要增长驱动力。
因此,汽车转向器制造商应该加大对新能源汽车市场的布局,以获取更多的机会。
4.2 智能驾驶技术的推广应用智能驾驶技术将成为未来汽车产业的发展方向。
随着自动驾驶技术的逐渐成熟和应用,汽车转向器作为智能驾驶系统的关键部件,也将得到更广泛的应用。
这为汽车转向器市场带来了新的机遇。
5. 挑战与对策虽然汽车转向器市场充满机遇,但也面临一些挑战。
汽车电动助力转向系统的发展随着科技的不断进步,汽车行业也在不断地进行改革和创新。
汽车电动助力转向系统的发展在近年来得到了广泛关注。
电动助力转向系统通过电动机或者液压泵等方式,为驾驶员提供操控方向盘的帮助,使得操控更为轻松和舒适。
这一系统的发展不仅带来了更好的驾驶体验,也在一定程度上提高了行车的安全性和稳定性。
本文将从电动助力转向系统的发展历程、技术特点和未来发展趋势等方面展开分析。
一、发展历程汽车电动助力转向系统的发展可以追溯到上个世纪70年代,当时一些高端车型开始使用电动助力转向系统,而在20世纪80年代,这种技术逐渐普及并应用于更多的车型中。
随着电子技术的快速发展,越来越多的汽车制造商开始将电动助力转向系统作为标配,甚至将其与先进的主动安全系统相结合,为驾驶员提供更全面的驾驶辅助。
在过去,汽车的转向系统主要采用液压助力转向方式,通过液压泵和液压缸的工作来帮助驾驶员转动方向盘。
而随着电子技术的应用,电动助力转向系统逐渐替代了传统的液压助力转向系统,使得转向系统更为智能化和高效化。
随着混合动力和纯电动汽车的出现,电动助力转向系统也得到了进一步的发展和完善,以适应不同类型汽车的需求。
二、技术特点电动助力转向系统相比传统的液压助力转向系统具有许多技术特点。
电动助力转向系统的配备更加智能化的控制单元,通过精准的电子控制来感知车辆的行驶状态和驾驶员的操控需求,从而实现更为精准和及时的转向助力。
电动助力转向系统采用了先进的电动机或者电动液压泵等设备,通过电能转换为机械能,提供源源不断的助力,使得操控更为轻松和灵活。
电动助力转向系统的节能环保性能也得到了显著提升,用电能取代液压油,降低了车辆能耗和排放。
一些电动助力转向系统还具有自适应和主动安全的功能,能够根据前方道路情况和车辆速度自动调整转向助力,提高行车安全性和稳定性。
而且,通过与车辆的其它系统和传感器相互联动,电动助力转向系统还可以实现车道保持辅助、碰撞预警等先进的辅助功能,为驾驶员提供更为全面的驾驶辅助。
2023年汽车线控转向系统行业市场分析现状汽车线控转向系统是汽车转向系统的重要组成部分,是驾驶员通过操纵转向盘来控制车辆转向的装置。
随着汽车工业的发展和技术的进步,汽车线控转向系统市场也在不断发展壮大。
目前,全球汽车线控转向系统市场呈现以下几个特点:1. 市场规模不断扩大:汽车线控转向系统市场规模不断扩大,主要受益于汽车产量的增加。
随着经济的发展和人民生活水平的提高,越来越多的人购买汽车,对汽车线控转向系统的需求也不断增加。
2. 技术升级换代:汽车线控转向系统的技术在不断升级换代,以提高安全性和驾驶体验。
传统的液压助力转向系统逐渐被电动助力转向系统取代,后者具有更高的灵敏度和响应速度,能够更好地满足驾驶员的需要。
3. 电动化趋势明显:随着新能源汽车的兴起,电动助力转向系统的需求也大幅增加。
电动助力转向系统具有更高的效率和能量利用率,对于电动汽车来说尤为重要。
此外,电动助力转向系统还可以实现电子辅助转向和自动驾驶等功能,有助于提升驾驶的安全性和便利性。
4. 市场竞争激烈:汽车线控转向系统市场竞争激烈,主要厂商包括博世、TRW、日立、福特、大陆等。
这些厂商凭借其技术实力和品牌影响力在市场上占据一定份额,形成了一定的市场垄断。
此外,一些新能源汽车厂商也开始自主研发线控转向系统,进一步加剧了市场竞争。
5. 市场前景广阔:随着汽车工业的发展和新能源汽车的普及,汽车线控转向系统市场前景广阔。
未来,随着自动驾驶技术的发展和普及,汽车线控转向系统将发挥更重要的作用,为自动驾驶汽车提供更高级的转向控制功能,市场潜力巨大。
总之,汽车线控转向系统市场规模不断扩大,技术不断升级换代,电动化趋势明显,市场竞争激烈,市场前景广阔。
随着新能源汽车和自动驾驶技术的发展,汽车线控转向系统市场将继续保持快速增长,有望成为汽车工业中的重要一环。
商用车电控转向系统的发展现状与趋势目录一、内容综述 (2)1.1 背景介绍 (3)1.2 研究意义 (4)二、商用车电控转向系统发展现状 (6)2.1 国内外技术对比 (7)2.2 关键技术发展 (8)2.2.1 传感器技术 (10)2.2.2 控制算法 (11)2.2.3 电源系统 (12)2.3 市场应用情况 (13)2.4 存在的问题与挑战 (14)三、商用车电控转向系统发展趋势 (16)3.1 技术创新方向 (17)3.1.1 高性能传感器技术 (18)3.1.2 智能化控制算法 (20)3.1.3 绿色能源与环保技术 (21)3.2 市场需求变化 (22)3.3 政策法规影响 (24)四、未来展望 (25)4.1 技术突破的重点领域 (26)4.2 市场竞争的焦点 (27)4.3 行业发展的潜在机遇与威胁 (28)五、结论 (29)5.1 研究成果总结 (30)5.2 对产业的建议与展望 (32)一、内容综述商用车电控转向系统作为现代商用车关键技术之一,其发展现状与趋势直接影响着整个商用车行业的进步。
随着科技的不断革新,电控转向系统在商用车领域的应用逐渐普及,其性能与智能化程度不断提高,为提升车辆的操控性、安全性及节能减排提供了有力支持。
技术成熟度的提升:随着相关技术的不断研发与实践,商用车电控转向系统的技术成熟度日益提高,系统稳定性、可靠性得到显著增强。
智能化和电动化趋势:随着自动驾驶技术的兴起,商用车电控转向系统正朝着智能化、电动化方向发展,具备更加精准的转向控制、自适应调节等功能。
市场需求增长:随着物流、运输等行业的发展,商用车市场需求持续增长,对高性能、智能化的电控转向系统需求亦随之增长。
更高的集成度:随着技术的进步,商用车电控转向系统将更多地集成其他功能,如自动驾驶辅助、车辆稳定控制等,实现更高程度的系统集成。
智能化和自动化:智能化将成为未来商用车电控转向系统的重要发展方向,通过先进的算法和传感器技术,实现自动调整、预测转向等功能。
引言汽车自19世纪末诞生至今100余年的时间,汽车工业从无到有,以惊人的速度发展,在人类近代文明史写下了的重要篇章。
汽车是数量最多、最普及、活动范围最广、运输量最大的现代化交通工具。
可以断言,没有哪种机械产品像汽车那样对社会产生如此广泛而深远的影响。
汽车,已从“没有马的马车”的雏形经过了无数的精心的雕琢而演化成精妙绝伦的高薪科技产品。
近20年来,计算机技术、设计理论、测试技术、新型材料、工艺技术等诸方面的成就,不但改变了汽车的面貌,而且也是汽车产品的结构和性能焕然一新。
汽车产品的现代化,首先是汽车操纵控制的电子化。
在80年代初,电子设备还只占汽车成本的2﹪,而现在,在一些先进的汽车上,这个指标已经超过了15﹪。
汽车上几乎每一个系统都可以采用电子装置改善性能和实现自动化。
近年来人们对汽车的安全性、舒适性和可靠性提出了更高的要求,特别是对主动安全性的有着很高的期望。
转向系统是汽车主动安全性的最关键总成,所以对转向系统的研究显得尤为重要。
而如何设计汽车的转向特性,使得汽车具有良好的操纵性能,始终是我们汽车技术人员、各汽车生产厂家和科研机构的重要研究课题。
特别是在车辆的高速化、驾驶人员的非职业化、车流密集化的今天,针对更多不同水平的驾驶人群,汽车的操纵设计是十分重要的。
第一章转向系统概述1.1汽车转向系统汽车在行使过程中,需按驾驶员的意志经常改变其行使方向,即所谓的汽车转向。
就我们常见的轮式汽车而言,实现转向的方法是,驾驶员通过一套专设的机构,使汽车的转向桥(一般是前桥)上的车轮(转向轮)相对于汽车的轴线偏转一定的角度。
在汽车直线行使时,往往由于转向轮也会受到路面侧向干扰力的作用,自动偏转而改变原来的行使方向。
此时,驾驶员也可以利用这套机构使转向轮向相反的方向偏转,从而使汽车恢复原来的行使方向。
这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构,即称为汽车转向系。
因此,汽车转向系的功能是保证汽车按驾驶员的意志而进行转向行驶。
汽车转向系统可按转向能源的不同分为机械转向系和动力转向系。
机械转向系由驾驶员的体力作为转向能源,其中所有的传力件都是机械的。
机械转向系统由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。
动力转向系是兼用驾驶员的体力和发动机动力为转向能源的转向系。
在正常情况下,汽车转向所需的能量,只有一小部分由驾驶员提供,而大部分是由发动机通过转向加力装置提供的。
但在转向加力装置失效时,一般还应当能由驾驶员独立承担汽车的转向任务。
因此,动力转向系统是在机械转向系统得基础上加设一套转向加力装置而形成的。
汽车转向系统是决定主动安全性的关键总成,如何设计汽车的转向系统的转向特性,使得汽车具有良好的操纵性能,始终是我们汽车技术人员、汽车生产厂家和科研机构的重要研究课题。
特别是近年来车辆的高速化、驾驶员的非职业化、车流的密集化的趋势,针对更多不同水平的驾驶人群,汽车的操纵系统的设计显得尤为重要。
1.2 汽车转向系统的发展转向系统是在车辆系统是必要的基本制度,通过方向盘司机操纵和控制汽车的方向旅行,以实现他的驾驶意图。
在超过100年,汽车与机械和电子技术的发展和进步的产业。
今天,汽车是不是单纯的机械感的汽车,它是机械,电子,材料等综合产品。
转向系统随着汽车产业的发展后,长期的演变。
正如20世纪50年代,液压动力转向系统在汽车应用,标志着转向系统的开始。
传统的汽车转向系统是机械系统,汽车转向系统的运转是由驾驶员操纵转向盘,通过转向器和一系列的杆件传递到转向轮实现转向的,从20世纪40年代起,为了减轻驾驶员的体力负担,在机械转向系统的基础之上增加了液压助力转向系统(HPS),由于其工作的可靠、技术的成熟至今仍被广泛应用。
近年来,由于电子技术的发展,传统转向系统中越来越多地采用电子元件。
电液助力转向系统(EHPS)是在液压助力转向系统基础上发展起来的,其特点是液压助力泵式由电机驱动的,取代了传统的液压泵由发动机驱动的方式。
由于驱动部分与发动机分离,减少了油耗,起到了节能的作用;驱动电机是由控制单元控制,因而助力特性可根据转向速率、车速等参数设计为可变助力特性。
电动助力转向系统(Electric power steering——EPS)是机械系统的基础上加入电动机作为动力源,电动助力代替了液压助力系统,与液压助力系统相比,除了节省能源外,由于取消了液压系统而节省了安装空间、提高了环保性能,以上以机械转向系统为基础发展起来的各种转向系统改变了转向系统的力传递特性,有效地降低了驾驶员的体力负担,提高了汽车的稳定性。
汽车技术和电子技术的不断革新与进步使得汽车转向系统经历了机械式转向,液压助力转向,电控液压助力转向到如今的电动助力转向的发展历程。
与目前汽车上较多采用转向系统相比,电动助力转向系统具有诸多优点。
因此,电动助力转向已经成为汽车转向系统的发展趋势。
第二章汽车转向系统的各种类型及相关原理2.1机械转向系统机械转向系统是指以驾驶员的体力作为转向能源,其中所有传力件都是机械的,汽车的转向运动是由驾驶员操纵方向盘,通过转向器和一系列的杆件传递到转向车轮而实现的。
机械转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机械3大部分组成。
机械式的转向系统,由于采用纯粹的机械解决方案,为了产生足够大的转向扭矩需要使用大直径的转向盘,这样一来,占用驾驶室的空间很大,整个机构显得比较笨拙,驾驶员负担较重,特别是重型汽车由于转向阻力较大,单纯靠驾驶员的转向力很难实现转向,这就大大限制了其使用范围。
但因结构简单、工作可靠、造价低廉,目前在一部分转向操纵力不大、对操控性能要求不高的微型轿车、农用车上仍有使用。
2.1.1 机械转向机构的分类通常根据机械式转向器形式可以分为:齿轮齿条式、循环球式、蜗杆滚轮式、蜗杆指销式。
应用最广的两种是齿轮齿条式和循环球式(用于需要较大的转向力时)。
在循环球式转向器中,输入转向圈与输出的转向摇臂摆角是成正比的;在齿轮齿条式转向器中,输入转向圈数与输出的齿条位移是成正比的。
循环球式转向器由于是滚动摩擦形式,因而正传动效率很高,操作方便且使用寿命长,而且承载能力强,故广泛应用于载货汽车上。
齿轮齿条式转向器与循环球式相比,最大特点是刚性大,结构紧凑重量轻,且成本低。
由于这种方式容易由车轮将反作用力传至转向盘,所以具有对路面状态反应灵敏的优点,但同时也容易产生打手和摆振等现象,且其承载效率相对较弱,故主要应用于小汽车及轻型货车上,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2.1.2 机械转向系统的工作原理汽车转向时,驾驶员作用于转向盘上的力,经过转向轴(转向柱)传到转向器,转向器将转向力放大后,又通过转向传动机构的传递,推动转向轮偏转,致使汽车行驶方向改变。
转向操纵机构是驾驶员操纵转向器工作的机构,包括从转向盘到转向器输入端的零部件。
转向器就是把转向盘传来的转矩按一定传动比放大并输出的增力装置。
汽车的转向,完全由驾驶员所付的操纵力来实现的,操纵较费力,劳动强度较大,但其具有结构简单、工作可靠、路感性好、维护方便等优点,多应用于中小型货车或轿车上。
2.1.3 机械转向系统的优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: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,使汽车转向响应特性随车速、侧向加速度等变化而变化,驾驶员必须提前针对汽车转向特性幅值和相位的变化进行一定的操作补偿,从而控制汽车按其意愿行驶。
这就变相地增加了驾驶员的操纵负担,使汽车转向行驶存在很大的不安全隐患;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。
2.2液压助力转向系统1953年通用汽车公司首次使用了液压助力转向系统,此后该技术迅速发展,使得动力转向系统在体积、功率消耗和价格等方面都取得了很大的进步。
80年代后期,又出现了变减速比的液压动力转向系统。
在接下来的数年内,动力转向系统的技术革新差不多都是基于液压转向系统,比较有代表性的是变流量泵液压动力转向系统(Variable Displacement Power Steering Pump)和电动液压助力转向(Electric Hydraulic Power Steering,简称EHPS)系统。
变流量泵助力转向系统在汽车处于比较高的行驶速度或者不需要转向的情况下,泵的流量会相应地减少,从而有利于减少不必要的功耗。
电动液压转向系统采用电动机驱动转向泵,由于电机的转速可调,可以即时关闭,所以也能够起到降低功耗的功效。
液压助力转向系统使驾驶室变得宽敞,布置更方便,降低了转向操纵力,也使转向系统更为灵敏。
由于该类转向系统技术成熟、能提供大的转向操纵助力,目前在部分乘用车、大部分商用车特别是重型车辆上广泛应用。
但是液压助力转向系统在系统布置、安装、密封性、操纵灵敏度、能量消耗、磨损与噪声等方面存在不足。
2.2.1电动液压助力转向系统EHPS的组成及工作原理图2 液压动力转向系统示意图液压动力转向系统是在机械式转向系统的基础上加装一套装置而成的。
以齿轮齿条式转向器为基础的液压动力转向系统为例,来说明其工作原理。
如上图 2 所示,该系统由转向盘1、转向轴2、齿轮齿条式整体动力转向器3又由转向控制阀4、齿轮齿条式转向器5、转向动力缸6。
转向油罐7 储存液压油,有进、出油管接头,通过油管分别与转向液压泵8和转向控制阀4 连接。
转向液压泵8 安装在发动机上,由曲轴通过皮带驱动,将油从转向油罐处吸入并向转向控制阀4 供给液压油。
转向控制阀4 通过改变液压油路来改变动力传递路线。
转向动力缸6内由活塞分隔成左右两个工作腔,工作腔通过油道分别与转向控制阀4连接。
上图为一种液压式动力转向系统的组成和液压转向加力装置的管路布置示意图。
其中属于转向加力装置的部件是:转向液压泵7、转向油管8、转向油罐6 以及位于整体式转向器4 内部的转向控制阀及转向动力缸5 等。
当驾驶员转动转向盘1 时,通过机械转向器使转向横拉杆9 移动,并带动转向节臂,使转向轮偏转,从而改变汽车的行驶方向。
与此同时,转向器输入轴还带动转向器内部的转向控制阀转动,使转向动力缸产生液压作用力,帮助驾驶员转向操作。
由于有转向加力装置的作用,驾驶员只需比采用机械转向系统时小得多的转向力矩,就能使转向轮偏转。
2.2.2电动液压助力转向系统的优缺点优点:助力转向系统优点主要体现在以下几个方面:电动助力转向系统能在不同车速下提供不同的助力特性。
在低速行驶时,增加转向助力,使得转向更加轻便;在高速行驶时减少转向助力,甚至为了提高路感增加转向阻尼。