我們常見的助力轉向有機械液壓助力、電子液壓助力、電動助力三種。
機械液壓助力
機械液壓助力是我們常見的一種助力方式,它誕生于1902年,由英國人Frederick W. Lanchester發明,而最早的商品化應用則推遲到了半個世紀之后,1951年克萊斯勒把成熟的液壓轉向助力系統應用在了Imperial車系上。由于技術成熟可靠,而且成本低廉,得以被廣泛普及。
機械液壓助力系統的主要組成部分有液壓泵、油管、壓力流體控制閥、V型傳動皮帶、儲油罐等等。這種助力方式是將一部分發動機動力輸出轉化成液壓泵壓力,對轉向系統施加輔助作用力,從而使輪胎轉向。
電子液壓助力
由于機械液壓助力需要大幅消耗發動機動力,所以人們在機械液壓助力的基礎上進行改進,開發出了更節省能耗的電子液壓助力轉向系統。 這套系統的轉向油泵不再由發動機直接驅動,而是由電動機來驅動,并且在之前的基礎上加裝了電控系統,使得轉向輔助力的大小不光與轉向角度有關,還與車速相關。機械結構上增加了液壓反應裝置和液流分配閥,新增的電控系統包括車速傳感器、電磁閥、轉向ECU等。
電動助力
EPS就是英文Electric Power Steering的縮寫,即電動助力轉向系統。電動助力轉向系統是汽車轉向系統的發展方向。該系統由電動助力機直接提供轉向助力,省去了液壓動力轉向系統所必需的動力轉向油泵、軟管、液壓油、傳送帶和裝于發動機上的皮帶輪,既節省能量,又保護了環境。另外,還具有調整簡單、裝配靈活以及在多種狀況下都能提供轉向助力的特點。正是有了這些優點,電動助力轉向系統作為一種新的轉向技術,將挑戰大家都非常熟知的、已具有50多年歷史的液壓轉向系統。
根據助力電機的安裝位置不同,EPS系統又可以分為轉向軸助力式、齒輪助力式、齒條助力式3種。轉向軸助力式EPS的電動機固定在轉向軸一側,通過減速機構與轉向軸相連,直接驅動轉向軸助力轉向。齒輪助力式EPS的電動機和減速機構與小齒輪相連,直接驅動齒輪助力轉向。齒條助力式EPS的電動機和減速機構則直接驅動齒條提供助力。
駕駛員在操縱方向盤進行轉向時,轉矩傳感器檢測到轉向盤的轉向以及轉矩的大小,將電壓信號輸送到電子控制單元,電子控制單元根據轉矩傳感器檢測到的轉矩電壓信號、轉動方向和車速信號等,向電動機控制器發出指令,使電動機輸出相應大小和方向的轉向助力轉矩,從而產生輔助動力。汽車不轉向時,電子控制單元不向電動機控制器發出指令,電動機不工作。