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1988年,铃木搭载了首款管柱式电动助力转向系统。在两年后,本田汽车也搭载了自己研发的齿条式的电动转向系统。而那时候,一些欧美企业,电动助力转向技术的起步,要比日本企业晚了有十年左右。但是凭借着他们强大的工业实力和庞大的市场,他们很快就追上,甚至赶超了日系企业。像德国的采埃孚、博世和蒂森克虏伯 这些汽车零部件巨头,他们的产品占据了市场的大部分份额。依托于大众、宝马、奔驰的庞大销量,他们在小齿轮和齿条式转向助力系统上的性能算是首屈一指。
C-EPS、P-EPS、DP和R的性能上限依次更高,这个是针对各厂家的电控水平差不多的情况下。其实EPS的手感性能,主要还是看大家的电机控制能力。同一个厂家做出来的R-EPS肯定是比C-EPS的性能更好的。
我们接着讲解其他形式的结构。首先是小齿轮式助力转向系统(P-EPS),P-EPS和C-EPS相比,就是 把C-EPS 放在管柱上的电机助力装置 放在了转向器的小齿轮轴上。电机位置相比于C-EPS,越靠近转向器,这样,电机助力的传动效率就越高。
而且电机处于驾驶舱外,有车身和隔音层的隔档,电机噪音的干扰更小。但是它和C-EPS有个相似点,就在于电机助力机构都直接作用在管柱上,如果控制不好,电机的波动会对手感产生直接的影响。
所以就可以把电机放在齿条上,也就是DP-EPS,我们也叫做双小齿轮转向系统。在转向管柱的齿轮轴作用下,又增加了一套电机驱动的齿轮轴。这样相比于C-EPS,除了静谧性更好以外,同时也能够提供更大的助力。并且因为电机作用在齿条上,使电机扭矩的波动,对手感的直接影响也更小。
而最后一种R-EPS,它同样是作用在齿条上,但它不再像是前面三种形式一样,通过蜗轮蜗杆传递助力。而是采用更精密的循环球式助力,也叫做滚珠丝杆。滚珠丝杆的主要结构包括:丝杆、螺母、钢球、反向器、挡圈。滚珠丝杆的传动原理是,电机旋转,通过皮带轮带动丝杆螺母旋转,丝杆螺母内的螺旋槽与螺杆的螺旋槽相匹配,形成一个圆柱形的螺旋槽,螺旋槽内部充满钢球。因为丝杆螺母是固定在转向器上的,当丝杆螺母旋转,通过中间的钢球挤压,带动丝杆左右移动。而中间的钢球通过返回管或者反相器等结构进行循环滚动。
利用这种循环球式传动的一个特点就是,它的传递精度和传动效率更高。而且滚阻丝杆的结构,能够传递的齿条的轴向载荷更大。如果是蜗轮蜗杆传动的话,因为涡轮盘是尼龙材质,能够传递的力矩有限,这也是DP-EPS助力小于R-EPS的其中一个原因。