大家好,歡迎來到攻城獅頻道。1988年,鈴木搭載了首款管柱式電動助力轉向系統。在兩年後,本田汽車也搭載了自己研發的齒條式的電動轉向系統。而那時候,一些歐美企業,電動助力轉向技術的起步,要比日本企業晚了有十年左右。但是憑藉著他們強大的工業實力和龐大的市場,他們很快就追上,甚至趕超了日系企業。像德國的採埃孚、博世和蒂森克虜伯 這些汽車零部件巨頭,他們的產品佔據了市場的大部分份額。依託於大眾、寶馬、賓士的龐大銷量,他們在小齒輪和齒條式轉向助力系統上的效能算是首屈一指。
前兩期,我們進行了管柱式轉向系統的結構原理和效能分析,有聽課的小夥伴可以扣1,聽懂了的小夥伴扣2。
前面的影片中有提到,C-EPS、P-EPS、DP和R的效能上限依次更高,這個是針對各廠家的電控水平差不多的情況下。其實EPS的手感效能,主要還是看大家的電機控制能力。同一個廠家做出來的R-EPS肯定是比C-EPS的效能更好的。
我們接著講解其他形式的結構。首先是小齒輪式助力轉向系統(P-EPS),P-EPS和C-EPS相比,就是 把C-EPS 放在管柱上的電機助力裝置 放在了轉向器的小齒輪軸上。電機位置相比於C-EPS,越靠近轉向器,這樣,電機助力的傳動效率就越高。
而且電機處於駕駛艙外,有車身和隔音層的隔檔,電機噪音的干擾更小。但是它和C-EPS有個相似點,就在於電機助力機構都直接作用在管柱上,如果控制不好,電機的波動會對手感產生直接的影響。
所以就可以把電機放在齒條上,也就是DP-EPS,我們也叫做雙小齒輪轉向系統。在轉向管柱的齒輪軸作用下,又增加了一套電機驅動的齒輪軸。這樣相比於C-EPS,除了靜謐性更好以外,同時也能夠提供更大的助力。並且因為電機作用在齒條上,使電機扭矩的波動,對手感的直接影響也更小。
而最後一種R-EPS,它同樣是作用在齒條上,但它不再像是前面三種形式一樣,透過蝸輪蝸桿傳遞助力。而是採用更精密的迴圈球式助力,也叫做滾珠絲桿。滾珠絲桿的主要結構包括:絲桿、螺母、鋼球、反向器、擋圈。滾珠絲桿的傳動原理是,電機旋轉,透過皮帶輪帶動絲桿螺母旋轉,絲桿螺母內的螺旋槽與螺桿的螺旋槽相匹配,形成一個圓柱形的螺旋槽,螺旋槽內部充滿鋼球。因為絲桿螺母是固定在轉向器上的,當絲桿螺母旋轉,透過中間的鋼球擠壓,帶動絲桿左右移動。而中間的鋼球透過返回管或者反相器等結構進行迴圈滾動。
利用這種迴圈球式傳動的一個特點就是,它的傳遞精度和傳動效率更高。而且滾阻絲桿的結構,能夠傳遞的齒條的軸向載荷更大。如果是蝸輪蝸桿傳動的話,因為渦輪盤是尼龍材質,能夠傳遞的力矩有限,這也是DP-EPS助力小於R-EPS的其中一個原因。
轉向系統的結構介紹和各種不同形式助力的系統,我們就和大家介紹完了。轉向梯形、阿克曼角、四輪轉向等技術我們後續和大家分享。喜歡我們的朋友記得點贊、關注。我是攻城獅,我們下期再見~
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