汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)大分類分為兩種,一種電動助力轉(zhuǎn)向器EPS,一般用于小型車型;一種液壓助力轉(zhuǎn)向器HPS,一般用于中型車型。還有一種電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EHPS,這種適用性比較廣。
電動助力轉(zhuǎn)向器EPS分為七種,不同的新能源車型匹配不同的轉(zhuǎn)向器。分別是管柱式電動助力轉(zhuǎn)向器(C-EPS)、小齒輪式電動助力轉(zhuǎn)向器(P-EPS)、雙小齒輪式電動助力轉(zhuǎn)向器(DP-EPS)、齒條直接助力式電動助力轉(zhuǎn)向器(RD-EPS)、齒條平行式電動助力轉(zhuǎn)向器(RP-EPS)、電動泵式液壓助力轉(zhuǎn)向器(H-EPS)、電子控制式可變齒輪速比轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(E-VGR)等。
管柱式電動助力轉(zhuǎn)向器(C-EPS),于1988年推出全球首個EPS,基于生產(chǎn)之日起累積的技術(shù)和經(jīng)驗,提供出色的安全性、舒適度和環(huán)保性能。電動助力裝置位于轉(zhuǎn)向柱(駕駛室內(nèi))。適合于引擎室較小的小型、緊湊型汽車,以及中型汽車。也就是微卡、小卡類的新能源車型。
小齒輪式電動助力轉(zhuǎn)向器(P-EPS),齒條助力實現(xiàn)出色的轉(zhuǎn)向感覺,提供高剛性和出色的動態(tài)性能。通過應(yīng)用成熟的技術(shù),實現(xiàn)具有出色安全性、舒適度和環(huán)保性能的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電動助力裝置位于小齒輪軸(引擎室內(nèi)),為應(yīng)對發(fā)動機(jī)室環(huán)境問題采用了小型化設(shè)計。相比于管柱式(C-EPS),靜音效果得到提升。
雙小齒輪式電動助力轉(zhuǎn)向器(DP-EPS),這個是小齒輪式的升級版,將電動助力裝置與方向盤軸分離,實現(xiàn)靈活自由安裝的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。采用增強(qiáng)輔助單元的設(shè)計,實現(xiàn)方向盤側(cè)的特定沖程自由度。也就是減速齒輪上裝有低摩擦和靜音性能的消隙控制系統(tǒng)。安裝靈活性得到改進(jìn),這都得益于為蝸桿齒輪采用正交/十字配置。
齒條直接助力式電動助力轉(zhuǎn)向器(RD-EPS),齒條直接助力在轉(zhuǎn)向軸上,助力效果直接響應(yīng)。意思是在齒條軸上配置動力輔助單元。而這個動力輔助單元可安裝在齒條軸上的任意位置處,增加了配置設(shè)計的自由度。動力輔助單元采用很大的減速比,抑制了慣性力,具有優(yōu)異的操縱感。節(jié)能系統(tǒng)也具有更低減速齒輪損失和高機(jī)械效率。
齒條平行式電動助力轉(zhuǎn)向器(RP-EPS),充分利用了累積超過10年的RD-EPS批量生產(chǎn)經(jīng)驗,采用高輸出、緊湊減速齒輪,實現(xiàn)更加輕松地安裝。開發(fā)了具有出色噪聲/振動(NV)性能的全新滾珠絲桿配置。
電動泵式液壓助力轉(zhuǎn)向器(H-EPS),裝有電動泵的節(jié)能液壓電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng),通過微型計算機(jī)進(jìn)行控制,實現(xiàn)了出色的安全性、舒適度和環(huán)保性能。采用單獨的電動泵,實現(xiàn)了極為靈活的安裝和用于EV駕駛的能力。通過合理的排油設(shè)置(MAP)和特殊閥門調(diào)整,實現(xiàn)了出色的轉(zhuǎn)向感覺并提高了燃油效率。還有一個怠速停止模式:使汽車直線行駛時的能源消耗量比普通液壓助力轉(zhuǎn)向器(HPS)降低約80%(10-15mode)。電動泵/ECU(電動液壓助力泵)是螺旋齒輪減少了脈動,并實現(xiàn)了緊湊/輕質(zhì)的設(shè)計感。
電動助力轉(zhuǎn)向器EPS的優(yōu)點是只在轉(zhuǎn)向過程消耗電力,整體能耗較低;可以很輕易地實現(xiàn)助力效果與車速相匹配,能夠兼顧低速時的轉(zhuǎn)向輕便性和高速時的操縱穩(wěn)定性,回正性能好;結(jié)構(gòu)簡單,質(zhì)量輕,易于布置,易于裝配,易于維修;徹底解決了液壓油泄露問題,順應(yīng)了“碳中和”的潮流。缺點就是依靠控制單元模擬轉(zhuǎn)向手感和力度,會因此損失部分路感;電子部件較多,系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性總體不如機(jī)械部件。
液壓助力轉(zhuǎn)向器HPS分為三種,分別是齒條&齒輪式液壓助力轉(zhuǎn)向器、電子控制式液壓助力轉(zhuǎn)向器、滾珠絲杠式液壓助力轉(zhuǎn)向器等。
齒條&齒輪式液壓助力轉(zhuǎn)向器是通過液壓的方式,提供輸出強(qiáng)勁、追蹤性強(qiáng)的自然助力,實現(xiàn)輕松順暢的轉(zhuǎn)向。適用于從小型汽車到RV汽車的廣泛車型。
電子控制式液壓助力轉(zhuǎn)向器是在液壓助力的基礎(chǔ)上,增加了電子控制系統(tǒng),實現(xiàn)適應(yīng)車速的理想轉(zhuǎn)向。
滾珠絲杠式液壓助力轉(zhuǎn)向器適用于普通汽車,以及卡車、巴士等大型車輛,提供高輸出助力,順暢自如的撞向體驗。
液壓助力轉(zhuǎn)向器HPS的優(yōu)點是方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間全部機(jī)械連接,不僅操控精準(zhǔn)、而且路感反饋清晰;轉(zhuǎn)向助力的動力源頭為發(fā)動機(jī),因此可以利用的轉(zhuǎn)向動力澎湃且源源不斷;技術(shù)成熟,可靠性高,即使助力系統(tǒng)失效,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)依然可以依靠機(jī)械連接進(jìn)行無助力轉(zhuǎn)向。難怪即使在今天,還是商用車領(lǐng)域的“寵兒”。缺點是只要發(fā)動機(jī)啟動,無論車是否轉(zhuǎn)向,發(fā)動機(jī)都帶著液壓助力泵玩,做了很多無用功,整體能耗較高;復(fù)雜的液壓管路結(jié)構(gòu)、繁多的油液控制閥門,導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,裝配空間要求較大;整套油路經(jīng)常保持高壓狀態(tài),壽命會受到影響,且存在液壓油泄露而污染環(huán)境的風(fēng)險。
電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EHPS是基于HPS升級而來,基本轉(zhuǎn)向原理類似于HPS,主要升級的是HPS源源不斷消耗發(fā)動機(jī)動力的問題。在EHPS中,液壓助力泵不再使用發(fā)動機(jī)驅(qū)動,而是由新增的電機(jī)驅(qū)動。電控單元收集輪速傳感器等數(shù)據(jù),經(jīng)過綜合處理后控制液壓閥的開啟程度來改變油液壓力,從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力力度的大小調(diào)節(jié)。
它的優(yōu)點是繼承了HPS操控精準(zhǔn)、路感反饋清晰的優(yōu)勢;與HPS相比,大幅降低了能耗;且轉(zhuǎn)向助力可以根據(jù)轉(zhuǎn)角、車速等參數(shù)自行調(diào)節(jié),反應(yīng)更加靈敏。缺點就是增加了較多的電子單元,導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜度增加,成本略有上升,可靠性不如HPS;且液壓油泄露的問題依舊存在。
總結(jié):看了以上的介紹,液壓助力轉(zhuǎn)向器HPS、電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EHPS都存在液壓油泄露而污染環(huán)境的風(fēng)險;電動助力轉(zhuǎn)向器EPS雖然沒有漏油的情況,但轉(zhuǎn)向手感和力度感及系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性沒有另外兩種好??梢哉f可有可的好吧!
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