智能网联汽车的转向系统如同一位聪明的助手依靠执行机构技术和线控转向技术巧妙地协助驾驶员在道路上自由行
导语:汽车的转向系统经过机械转向、液压助力转向、电控液压助力转向和电动助力转向的发展历程,随着线控技术的进步,智能网联汽车中的线控转向技术逐渐成为了主流。这种技术不仅实现了对传统机械连接的摆脱,还融合了先进执行机构技术,使得车辆在行驶过程中能够更为精确、高效地进行方向控制。
一、汽车转向系统发展概述
转向系统分类
机械类:包括纯机械式和带有液压或气缸辅助力的机械式。
液压类:以液压伺服控制方式构建,主要部件包括V型传动皮带、油管、动力缸等。
电控液压类(EHPS):采用储油罐、控制单元及电动泵等组成,以电子手段调节液压泵输出功率。
电动类(EPS):直接依靠电机提供辅助扭矩,不需要任何燃油驱动。
液压助力转向系统(HPS)
优点:
采用高精度机械部件与液体介质相结合,操控灵敏且信息反馈丰富。
液泵由发动机驱动,提供充沛的能量,并具有较低制造成本。
缺点:
在低速大角度时操作感较沉重。
发生于发动机驱 动的情况下,能耗相对较高且结构复杂易受影响。
电控液压助力转向系统(EHPS)
优点:
采用电池供电并通过电子控制单元调节工作参数,因此可实现更灵活的手性调整能力。
能够根据实际驾驶需求自动调整工作状态以减少能源消耗。
缺点:
结构设计复杂,对安装维护有一定挑战性,同时成本也相对较高。
电動轉換系統(EPS)
优点:
结构简单,便于安装与维护,有利于降低整车成本及提高生产效率。
减少了燃油消耗,大幅降低噪音水平,同时提供更加轻便舒适的驾驶体验。
二、新兴線控轉換技術
线控轉換系統構造與原理
线控轉換系統通過電纜連接車輛與方向盤間,不再需要傳統方向盤與車輪之間的機械聯繫,這種設計使得車輛可以實現更為智能化和節能化的一體化運行,並且減少了對空間佔用的要求。其核心部分包含了多個傳感器來捕捉並處理駕駛員操作時發生的變化,並將這些信息通過中央電子單元進行解析後產生適當力量作為回饋給司機。此外,由於無需物理聯繫,它們還允許設計者創造一個類似於真實道路情況下的路面反饋感覺,即使是在完全無人駕駛的情況下也是如此。然而,這種技術仍然存在著讓司機失去路面的阻力的問題,但這正是未來研究領域之一。在英菲尼迪Q50L上使用的是DAS系統,其中三個ECU並列運作,每個都負責不同的功能,而彼此之間則保持監測狀態,以確保即使在遇到故障時也不會導致安全危險。在正常運行狀態下,這些ECU將維持與傳統方向盤相同程度上的精確性和速度,但它們同時也過濾掉多餘的地面信息,用以減輕疲劳對司機而言是一項重要優點。