汽车转向系统发展简述.pdf

汽车转向系统发展简述 福建工程学院机电及自动4Er-程系丁志刚宋洪烈 [摘要】 本文综述了汽车助力转向系统的发展，包括传统机械转向系统，液压助力转向系统，电液助力转向系统和下一代线 控电动转向系统。阐述了汽车转向系统发展的状况，指出了各种转向系统的结构特点、工作原理及优缺点，并展望了汽车线 控转向系统未来的发展方向。 [关键词]汽车；转向系统：发展趋势 侧向加速度等参数的变化而进行补偿，驾驶员必须在转向之 引言 前就对汽车的转向响应特性进行一定的操作补偿．这样无形 近年来，随着社会生活的汽车化，汽车的保有馈不断增 中增加了驾驶员的精神和体力负担‘21。 加，由此造成交通情况错综复杂，使得驾驶员转向盘的操作 2液压助力转向系统 频率增大，这就需要减轻驾驶疲劳，提高操纵的轻便性和灵 活性，因此对动力转向系统的要求也越来越高。 液压助力转向系统(HPS)是在传统机械转向系统基础 至今，汽车转向系统经历了传统机械转向系统、液八乏助 上额Jl-J1U装了一套液压助力系统，一般由油泵、V形带轮、 力转向系统、电液助力转向系统和电动助力转向系统4个发 油管、供油装置、助力装置和控制阀等组成。它以液压油为 展阶段，未来则可能向线控动力转向系统发展。目前汽车转 动力。通过液压泵产生的动力来推动机械转向器工作。 向系统正处在液压助力转向系统、电液助力转向系统向电动 南于该系统通过液压力作用来推动传统机械转向机构的 助力转向系统发展的过渡阶段【Il。 转向运动，从而减轻了驾驶员的劳动强度，在一定程度上解 决了传统机械转向系统由于传动比固定而造成的转向“轻便” 1传统机械转向系统 与“灵敏”之间的矛盾。但是，这类动力转向系统是靠方向盘 传统机械转向系统(MS)主要由转向操纵机构、转向器 转动时带动扭杆直接改变液压系统油路的通道面积来提供可 和转向传动机构3部分组成。转向操纵机构是驾驶员操纵转 变的助力。即助力大小与车速的高低没有关系，只与转向角 向器工作的机构，包括从方向盘到转向器输入端的零部件。 度有关。转向盘转过的角度越大，液压系统提供的助力也越 转向器是把方向盘传来的转矩按一定传动比放大并输出的增 大。同时。该系统存在着以下缺点：①小管汽车转不转向， 力装置，转向器最早采用的是蜗轮蜗杆式，以后陆续出现了螺 只要发动机工作，液压助力泵就会在发动机带动下工作，额 杆螺母式、齿轮齿条式、循环球式等形式。转向传动机构是 外消耗发动机的能最。②转向助力特性不可调，高速和低速 把转向器输出的力矩传递给转向车轮的机构，包括从转向摇 时助力特性相同。在低速转向需要较大助力时，往往因发动 臂到转向车轮的零部件12】。当汽车需要改变行驶方向时，驾 机转速低而助力效果差，而在高速转向需要较小助力时，会 驶员通过转动方向盘，转向力矩经由转向轴、转向器、直拉 冈发动机转速高而助力作用大，导致转向过于灵敏，使汽车 杆、横拉杆和梯形臂等机件使转向节偏转，实现汽车方向的 的操纵稳定性变差。③液压系统本身所固有的液压油泄漏问 改变。 题和转向噪声使得转向舒适性大大下降，同时对环境造成污 传统机械转向系统的优点是结构简单、工作可靠、生产 染。 成本低。其缺点也非常明显：①随着汽车速度的提高和汽车 由于液压助力转向系统工作可靠、技术成熟，能提供大 质茸的增大．转向操纵难度增大。转向越来越费力。②是其 的转向助力，目前被广泛应用。 传动比是固定的，即角传递特性无法改变。导致汽车的转向 3电液助力转向系统 响应特性无法控制，传动比无法随汽车转向过程中的车