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电动助力转向系统的工作原理

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电动助力转向系统框图
转矩传感器检测作用在输入轴的力矩,ECU根据车速传感器和转矩传感器的信号控制电动机的旋转方向和助力电流的大小,电动机的力矩通过减速机构作用到小齿轮上,实现助力转向。
根据助力电机布置位置的不同,电动助力转向分为转向轴助力式、齿轮助力式、齿条助力式。

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转向管柱助力式
助力位置在转向管柱上。该方案的助力转矩经过了转向器放大,因此要求电机的减速机构传动比较小;电机布置在驾驶室内,工作环境较好,对电机的密封要求低。
但是,因电机安装位置距驾驶员近,所以要求电机的噪声一定要小;由于电机距离转向盘较近,电机的力矩波动容易直接传到转向盘上,导致转向盘振动,使驾驶员手感变坏;由于助力转矩通过转向管柱传递,因此要求转向管柱有较大的刚度和强度。这种助力方式比较适合用于前轴负荷较小的微型轿车。

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齿轮助力式
助力位置在转向器小齿轮处。该方案的助力转矩也经过了转向器放大,因此要求电机的减速机构传动比也相对较小;电机安装在发动机舱内,工作环境较差,对电机的密封要求较高;由于电机的安装位置距离驾驶员有一定距离,对电机的噪声要求不是太高;
同时,电机的力矩波动不太容易传到转向盘上,驾驶员手感适中;助力转矩不通过转向管柱传递,因此对转向管柱的刚度和强度要求较低。这种助力方式比较适合用于前轴负荷中等的轻型轿车
助力位置在齿条上。该方案的助力转矩作用在齿条上,助力转矩没有经过转向器的放大,因此要求电机的减速机构具有较大的传动比,减速机构相对较大;电机布置在发动机舱内,工作环境差,对其密封要求也较高;由于电机的安装位置距离驾驶员较较远,对电机噪声要求不高;同时,电机力矩波动不易传到转向盘上,驾驶员具有良好的手感;助力转矩不通过转向管柱传递,因此对转向管柱的刚度和强度要求较低。这种助力方式比较适合用于前轴负荷较大的高级轿车和货车上。

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