速騰電動轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)組成及工作原理(圖）

    速騰車采用雙齒輪式電子機(jī)械轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)。根據(jù)駕駛員的轉(zhuǎn)向要求，轉(zhuǎn)向控制單元控制電動機(jī)工作，進(jìn)而起到轉(zhuǎn)向助力的作用。系統(tǒng)通過"主動回正"功能將轉(zhuǎn)向輪置于中心位置，使車輛在各種情況下都能獲得良好的平衡性及精確的直線行駛穩(wěn)定性。直線行駛穩(wěn)定功能可以幫助駕駛員在車輛受到側(cè)向風(fēng)的作用時，或者在上下顛簸的路面上行駛時更容易控制車輛直線行駛。
    一、速騰車電動轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的組成
    速騰車電動轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的部件有方向盤、轉(zhuǎn)向柱、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)向力矩傳感器、轉(zhuǎn)向齒輪、轉(zhuǎn)向助力電動機(jī)及轉(zhuǎn)向助力控制單元組成，如圖1所示。

    二、工作原理
    如圖2所示，當(dāng)駕駛員旋轉(zhuǎn)方向盤時，轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)開始工作。安裝于轉(zhuǎn)向柱上的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器將檢測到的方向盤的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)速度，以電信號的方式送至轉(zhuǎn)向助力控制單元。與此同時，作用在方向盤上的力矩經(jīng)過傳遞驅(qū)動轉(zhuǎn)向小齒輪旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向力矩傳感器檢測到旋轉(zhuǎn)力矩并將其傳給控制單元。根據(jù)轉(zhuǎn)向力、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、車速、方向盤轉(zhuǎn)角、方向盤轉(zhuǎn)速以及存儲在控制單元中的特性曲線圖，控制單元計算出必要的助力力矩并控制電動機(jī)開始工作。由電動機(jī)驅(qū)動的第二個小齒輪（驅(qū)動小齒輪）提供轉(zhuǎn)向助力，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)向齒條。

    方向盤轉(zhuǎn)角傳感器為光電式傳感器，安裝于轉(zhuǎn)向柱上。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤時，轉(zhuǎn)向柱帶動方向盤轉(zhuǎn)角傳感器的轉(zhuǎn)子隨方向盤一起轉(zhuǎn)動，光源就會通過轉(zhuǎn)子縫隙照在傳感器的感光元件上產(chǎn)生信號電壓。由于轉(zhuǎn)子縫隙間隔大小不同，故產(chǎn)生的信號電壓變化也不同，其工作原理如圖3所示。 

    轉(zhuǎn)向力矩傳感器為磁阻式傳感器，其磁性轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)向柱連接塊為一體，磁阻傳感元件和轉(zhuǎn)向小齒輪連接塊為一體，當(dāng)轉(zhuǎn)動方向盤時，轉(zhuǎn)向柱連接塊和轉(zhuǎn)向小齒輪連接塊反向運(yùn)動，即磁性轉(zhuǎn)子和磁阻傳感元件反向運(yùn)動，因此轉(zhuǎn)向力矩的大小可以被測量出來并傳遞給控制單元，其工作原理如圖4所示。

    根據(jù)不同工作狀況的需要，駕駛員作用于方向盤上的力矩大小不同，由該力矩產(chǎn)生的驅(qū)動轉(zhuǎn)向小齒輪旋轉(zhuǎn)的力矩大小也不同。轉(zhuǎn)向力矩傳感器根據(jù)小齒輪桿的旋轉(zhuǎn)情況，檢測出轉(zhuǎn)向力的大小并輸送至控制單元；同時方向盤轉(zhuǎn)角傳感器將檢測到的駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤的角度也輸送給控制單元；轉(zhuǎn)子傳感器將轉(zhuǎn)動速度輸送至控制單元，控制單元計算出合適的力矩，控制電動機(jī)工作。
    三、特殊功能
    1. 主動回正功能：如果駕駛員在轉(zhuǎn)彎的過程中減小了施加在方向盤上的力矩，旋轉(zhuǎn)桿上的扭矩也相應(yīng)減小。于是轉(zhuǎn)向力在減小的同時，轉(zhuǎn)向角度和轉(zhuǎn)向的速度都相應(yīng)的減小，回轉(zhuǎn)速度也相應(yīng)被精確地檢測到�？刂茊卧�根據(jù)轉(zhuǎn)向力、車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向角度、轉(zhuǎn)向速度和存儲在控制單元中的特性曲線圖計算出電動機(jī)需要的必要的回正力，并控制電動機(jī)工作，促使車輪回到直線行駛的方向，即中心位置。
    2．直線行駛功能：直線行駛功能是主動回正功能的一個擴(kuò)展，當(dāng)沒有力矩作用在方向盤上時，系統(tǒng)將產(chǎn)生助力使車輪回復(fù)到中心位置。為實現(xiàn)直線行駛功能，又分為長時間法則和短時間法則兩種不同的情況。
    長時間法則：當(dāng)長時間發(fā)生背離中心位置任何一側(cè)時，系統(tǒng)將起到平衡的作用。如：將夏季使用的輪胎換到冬季使用。
    短時間法則：當(dāng)短時間發(fā)生背離中心位置的任何一側(cè)時，系統(tǒng)將起到平衡的作用。如：受到側(cè)向風(fēng)時。
    當(dāng)車輛受到持續(xù)的側(cè)向力時，駕駛員將給方向盤一個力矩使車輛保持直線行駛狀態(tài)。此時，控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)向力、車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向角度、轉(zhuǎn)向速度和存儲在控制單元中的特性曲線圖計算出要保持直線行駛狀態(tài)電動機(jī)需要提供的必要的力矩，并控制電動機(jī)工作，使車輛回到直線行駛狀態(tài)，減輕駕駛員的工作強(qiáng)度。