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第5节 电动式动力转向系统
电控电动式助力转向系是最新形式的转向装置,与电控液压式助力转向系相比,用电动机代替动力缸,用电子开关代替控制阀,不仅能根据不同的车速产生适合各种车速的助力,而且不受发动机停止运转的影响。
5.1 电动式动力转向系组成与工作原理
电子控制电动助力转向系统分四轮转向系统和二轮转向系统,四轮转向系统前后轮一起转向,具有更佳的操纵稳定性和反应灵敏性。电动助力转向系统按车速控制范围划分又分为低中速助力转向系统和全速范围助力转向系统。图4-43所示为电动助力转向系统基本组成示意图。它主要由转矩传感器、转向器、助力电动机、电子控制器等组成。 当操作转向盘时,转矩传感器就会测出转向力矩的大小,并转换成电信号送给电子控制器,电子控制器根据转向力矩和车速信号控制电动机和离合器输出助动力矩,并通过蜗轮蜗杆转向器操纵转向横拉杆,实现电子控制电动助力转向。
图4-43 电动助力转向系统基本组成示意图
5.2 电动动力转向系统的部件结构及工作原理
1.转矩传感器
(1)无触点式转矩传感器
图4-44所示为无触点式转矩传感器工作原理,转矩传感器实际上是一只扭矩传感器,当操作转向盘时,转向轴扭力杆将产生扭转变形,其变形扭转角与扭矩成正例。
图4-44 无触点式转矩传感器工作原理
(2)有触点式转向传感器
图4-45所示为有触点式转向传感器结构,是电位器式结构。扭杆在转向盘力矩作用下扭转变形,力矩越大,变形的方向和变形位移量也越大,否则相反。扭杆的变形角位移带动电位器滑片移动,转换为电位器电压的变化,并通过集电环将信号输出。
图4-45 有触点式转向传感器结构
1-轴;2-扭杆;3-输出轴;4-外壳;5-电位器;6-小齿轮;7-滑环
2.助力电动机
用于电动助力转向的电动机一般为小型永磁定子式、可正/反转的小型直流电动机,其额定电压为12V,最大电流为30A。正/反转电动机的驱动电路如图4-46所示,a1、a2为控制端,控制器输出的触发控制信号通过它们加到驱动电路上,触发控制助力电动机启动旋转,输出助动力。
图4-46 正/反转电动机驱动电路 图4-47 干式单片电磁离合器工作原理
3.干式单片电磁离合器。
电磁离合器的功用就是用来传递助力转矩,它安装在电动机与蜗轮蜗杆转向器之间,将电动机的助动力传递给转向器。如图4-47所示,控制器输出的控制电流经离合器滑环流入,当电流通过滑环进入离合器线圈时,主动轮产生的电磁吸力将带花键的压板吸引,使之与主动轮压紧。
4.减速机构。
减速机构是电动动力转向系统不可缺少的部件。目前一般采用蜗轮蜗杆与转向轴驱动组合式,如图4-48所示,也有的采用两级行星齿轮与传动齿轮组合式。
图4-48 电动机与装置
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