新舊速騰電子助力轉(zhuǎn)向機(jī)之異同

李智遠(yuǎn)

(山西省電子工業(yè)科學(xué)研究所，山西 太原 030006)

新舊速騰電子助力轉(zhuǎn)向機(jī)之異同

李智遠(yuǎn)

(山西省電子工業(yè)科學(xué)研究所，山西 太原 030006)

速騰汽車目前在國(guó)內(nèi)銷售良好，大眾廠家隨著汽車的銷售，也對(duì)該型車逐步進(jìn)行了改款，本文針對(duì)其新舊電子助力轉(zhuǎn)向機(jī)的異同，進(jìn)行了整理和總結(jié)。新款比舊款的體積質(zhì)量都做了縮小和簡(jiǎn)化，方便了拆卸和安裝。新款在方向達(dá)到極限時(shí)，控制電路就不再繼續(xù)對(duì)電機(jī)提供大電流，只提供一個(gè)保持當(dāng)前方向的力量，保護(hù)了助力電動(dòng)機(jī)。

助力轉(zhuǎn)向；新速騰；舊速騰

電子助力轉(zhuǎn)向機(jī)使駕駛者用輕微的力量就可以很輕松地完成車輛轉(zhuǎn)向動(dòng)作。起初在一些大型車輛上，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種車型上，使駕駛更加敏捷、輕松，在一定程度上也提高了駕駛安全性。電子助力轉(zhuǎn)向機(jī)屬于車輛轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)的一個(gè)分支，同時(shí)也是車輛轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)的發(fā)展方向。[2]如今無(wú)論是城市越野車還是轎車或是商務(wù)轎車，沒(méi)有助力轉(zhuǎn)向機(jī)的車型已是近乎沒(méi)有了，而且從以前的機(jī)械式轉(zhuǎn)向助力到液壓轉(zhuǎn)向助力，到后來(lái)的電子液壓轉(zhuǎn)向助力，再到如今的純電子助力轉(zhuǎn)向，可謂種類繁多、琳瑯滿目，本文介紹的速騰轉(zhuǎn)向機(jī)就屬于純電子助力轉(zhuǎn)向機(jī)。[1]

1 電子助力轉(zhuǎn)向機(jī)的種類

1.1 電子液壓助力轉(zhuǎn)向

電子液壓助力轉(zhuǎn)向機(jī)是大家非常熟悉的形式，它通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵代替了機(jī)械液壓泵，克服了傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的缺點(diǎn)，其液壓泵不再靠發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶直接驅(qū)動(dòng)，它是由電子控制模塊根據(jù)車輛的行駛速度、轉(zhuǎn)向角度、方向盤加力大小等數(shù)據(jù)信息計(jì)算出的最理想狀態(tài)。這樣可以減少對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)功率的消耗(能節(jié)省約2%的油耗)，相比機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向，系統(tǒng)工作也更為穩(wěn)定，給駕駛者的感受也更為平順。它多在老舊車型中使用，例如標(biāo)志307、?？怂埂OLO等等。電子液壓助力轉(zhuǎn)向介乎于液壓助力和電動(dòng)助力之間，隨著電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向機(jī)的技術(shù)成熟，它在新款車型上已經(jīng)極為罕見(jiàn)了。[2]

1.2 純電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向

電動(dòng)助力就是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過(guò)方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)出電信號(hào)，這時(shí)電機(jī)取代了液壓系統(tǒng)，由電動(dòng)機(jī)直接提供動(dòng)力來(lái)推動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)，最終實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。由于去掉了怕漏油、重量大的液壓系統(tǒng)，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)在同等技術(shù)條件下，電動(dòng)助力的可靠性也要好于電子液壓助力系統(tǒng)。它利用電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)皮帶或齒輪直接帶動(dòng)方向，協(xié)助司機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)向。它一般是由轉(zhuǎn)向傳感器、電動(dòng)機(jī)、電路模塊、機(jī)械轉(zhuǎn)向器、變速箱、以及電源所構(gòu)成。在需要轉(zhuǎn)向的時(shí)候，它的轉(zhuǎn)向傳感器會(huì)感應(yīng)到轉(zhuǎn)向盤的力矩和準(zhǔn)備轉(zhuǎn)動(dòng)的方向，這些信息會(huì)通過(guò)數(shù)據(jù)線將指令發(fā)給電路模塊，電路模塊會(huì)根據(jù)傳動(dòng)力矩、轉(zhuǎn)動(dòng)的方向等各種數(shù)據(jù)信息，向電動(dòng)機(jī)控制器發(fā)出動(dòng)作指令，從而電動(dòng)機(jī)就會(huì)根據(jù)具體的需要輸出相應(yīng)大小和方向的轉(zhuǎn)動(dòng)力，從而產(chǎn)生了轉(zhuǎn)向助力。更重要的是，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向可以根據(jù)車速等環(huán)節(jié)精確控制轉(zhuǎn)向，比較容易實(shí)現(xiàn)低速輕巧、高速沉穩(wěn)的轉(zhuǎn)向特性，這更符合駕駛者的使用習(xí)慣。此外，電動(dòng)助力還可以與電子穩(wěn)定系統(tǒng)、自動(dòng)泊車、車道偏離等電子輔助系統(tǒng)相結(jié)合發(fā)揮作用，為車輛提供更好的操控性和穩(wěn)定性。[2]

當(dāng)然，除開(kāi)轉(zhuǎn)向助力與轉(zhuǎn)向機(jī)結(jié)構(gòu)形式的區(qū)別之外，轉(zhuǎn)向特性也和車輛的設(shè)計(jì)取向息息相關(guān)，比如寶馬和奧拓都是電動(dòng)助力，但是表現(xiàn)出的駕駛感受卻是差別很大的，前者相對(duì)激進(jìn)而運(yùn)動(dòng)，而后者只是考慮代步的輕便。所以對(duì)于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，不要看廣告，還是要看療效，試試才知道。[1]

2 新舊速騰電子助力轉(zhuǎn)向機(jī)的外觀及機(jī)械異同

2.1 絲杠外殼

新舊速騰絲杠是一樣的，長(zhǎng)度為645 mm，直徑為φ25 mm。絲杠兩端內(nèi)壁絲口直徑為φ15 mm，其深度為52 mm。它們的絲杠在傳感器端有35個(gè)間隔為5.5 mm寬度的凹槽，在變速傳動(dòng)端有31個(gè)凹槽。絲杠鑄鋁外殼590 mm，兩側(cè)端口直徑為φ50 mm；鑄鋁外殼兩端內(nèi)壁上有左右旋轉(zhuǎn)限位臺(tái)階，其臺(tái)階距離端口為52 mm，在新速騰中另有一種限位臺(tái)階距離為46 mm的助力轉(zhuǎn)向機(jī)，其為大眾的其他型號(hào)車輛使用。

2.2 與車體的連接

舊速騰在與車體連接方面只在傳感器端有兩個(gè)固定孔，而新速騰則在另一側(cè)又增加了一個(gè)固定孔，它有助于電子方向機(jī)的可靠安裝，防止因駕駛振動(dòng)而造成的潛在損傷，其新增加的固定孔距離同側(cè)固定孔有520 mm。它們都是采用φ10 mm的螺絲固定，傳感器端的螺絲固定孔距為110 mm。

2.3 轉(zhuǎn)向傳感器

舊速騰在傳感器上的蓋板直徑為100 mm，對(duì)稱的兩個(gè)固定螺絲與傳動(dòng)絲杠為平行狀態(tài)，其孔距為105 mm；而新速騰的傳感器上的蓋板直徑為80 mm，其孔距為98 mm，其對(duì)稱的兩個(gè)固定螺絲與傳動(dòng)絲杠為45°角狀態(tài)。兩個(gè)固定螺絲都需要用T30內(nèi)六角梅花扳手才可以進(jìn)行拆卸安裝。傳感器的傳動(dòng)主要靠軸面的22條豎紋進(jìn)行，在豎紋中部有一個(gè)弧形凹槽和一個(gè)面積為8 mm×30 mm的平面相互對(duì)應(yīng)，它起到與方向盤定位連接的作用。

2.4 電路外觀

舊速騰在電路方面把電源插座與傳感器插座、點(diǎn)火插座分置助力電機(jī)兩側(cè)，而新速騰則把傳感器插座，點(diǎn)火插座和電源插座集合到一個(gè)版面上，他可以使線束集合扎綁，減少扎綁出錯(cuò)率。電源插座外形未做改變，依舊延續(xù)正極方向?yàn)榘雸A形，負(fù)極方向?yàn)橹苯切巍Ｅf速騰的傳感器插座和點(diǎn)火插座都是采用內(nèi)置5針的20 mm×25 mm的方形，而新速騰則將它們改為扁平狀，一側(cè)半圓形，一側(cè)直角形。新速騰的點(diǎn)火插座和傳感器插座分別改為3針12 mm×22 mm端口和5針12 mm×30 mm端口。

2.5 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)連接

新舊速騰在傳動(dòng)絲杠與變速齒輪箱連接時(shí)都采用T40內(nèi)六角梅花螺絲予以固定連接，其固定孔有三個(gè)，分列在傳動(dòng)絲杠兩側(cè)，一邊兩個(gè)，一邊一個(gè)，相互兩個(gè)的與一個(gè)的之間的間距分別為126 mm、112 mm，同側(cè)固定孔間距為64 mm。雖然在其變速齒輪箱上會(huì)有四個(gè)固定孔，兩兩分布在傳動(dòng)絲杠兩側(cè)，但是多數(shù)情況下只有鑄造孔，其最靠近助力電機(jī)的那個(gè)固定孔是不用的，同時(shí)在傳動(dòng)絲杠的鑄鋁外殼上一般也只有三個(gè)固定孔。

2.6 變速箱

新舊速騰的變速箱外側(cè)都有一個(gè)扁平的凸出片，其上有一個(gè)6.5 mm的圓孔，該圓孔起固定作用，是固定底盤上的各種信號(hào)線的，如果該凸出片缺失，則會(huì)影響附近一長(zhǎng)段的線束固定，在車輛的長(zhǎng)期運(yùn)行和顛簸中，會(huì)造成車輛的傳輸信號(hào)線的磨損，繼而影響整車的穩(wěn)定性。舊速騰在變速箱上用兩個(gè)T30螺絲固定黑色塑料蓋板，而新速騰則直接將黑色塑料蓋板擠壓進(jìn)密封口，取消了兩個(gè)固定螺絲。變速箱上有一個(gè)松緊度調(diào)節(jié)旋鈕，舊速騰一般采用22 mm的開(kāi)口扳手即可調(diào)節(jié)，而新速騰一般采用10 mm的開(kāi)口扳手即可調(diào)節(jié)。它們都采用長(zhǎng)度為50 mm的8條斜螺紋軸傳動(dòng)，傳動(dòng)軸直徑為φ22 mm，在其頂端有一個(gè)高度為12 mm、直徑為φ12 mm的光面小軸，該光面小軸為變速箱起到定位作用，使斜螺紋軸與傳動(dòng)絲杠之間保持接觸，防止在傳動(dòng)時(shí)斜螺紋軸與傳動(dòng)絲杠出現(xiàn)錯(cuò)位。

2.7 電動(dòng)機(jī)與變速箱、控制電路

電動(dòng)機(jī)處于控制電路和變速箱之間，用T30的長(zhǎng)螺絲固定連接，該螺絲長(zhǎng)達(dá)140 mm。舊速騰用到四根T30的長(zhǎng)螺絲進(jìn)行固定連接，而新速騰則用到三根T30的長(zhǎng)螺絲進(jìn)行固定連接。電動(dòng)機(jī)與變速箱之間都采用一個(gè)12角梅花橡膠連接器進(jìn)行傳動(dòng)，該梅花橡膠連接器的外徑為φ28 mm，內(nèi)徑為φ20 mm，長(zhǎng)度為15 mm。舊速騰在電動(dòng)機(jī)與控制電路、變速箱之間采用灌膠密封，而新速騰在電動(dòng)機(jī)與控制電路、變速箱之間由一個(gè)直徑為φ90 mm的橡膠圈密封。

3 新舊速騰電子助力轉(zhuǎn)向機(jī)的電路及內(nèi)部異同

3.1 傳感器

舊速騰的傳感器端口如圖1所示，1號(hào)端為虛置不用，將萬(wàn)用表打在二極管導(dǎo)通檔上，正表筆放在2號(hào)端，負(fù)表筆移動(dòng)，測(cè)量2-3端口導(dǎo)通，測(cè)量2-4端口顯示區(qū)間為600～700，測(cè)量2-5端口顯示區(qū)間為600～700，測(cè)量4-5端口顯示區(qū)間為1600～1700。新速騰的傳感器端口如圖2所示，將萬(wàn)用表打在二極管導(dǎo)通檔上，正表筆放在2號(hào)端，負(fù)表筆移動(dòng)，測(cè)量1-2端口顯示區(qū)間為600～700，測(cè)量2-3端口顯示區(qū)間為400～500，測(cè)量2-4端口顯示區(qū)間為導(dǎo)通，測(cè)量2-5端口顯示區(qū)間為600～700。

3.2 控制電路與電動(dòng)機(jī)

控制電路與電動(dòng)機(jī)內(nèi)部之間有三個(gè)接線端子提供連接，供給電動(dòng)機(jī)的電流，實(shí)現(xiàn)正反旋轉(zhuǎn)控制。舊速騰的電動(dòng)機(jī)是插柱連接，當(dāng)方向轉(zhuǎn)到極限位置時(shí)繼續(xù)加力，可以使電機(jī)的力量繼續(xù)加大至極限；而新速騰是卡口連接，當(dāng)方向轉(zhuǎn)到設(shè)定位置時(shí)就不再繼續(xù)加力，只給予一個(gè)保持方向不變的較小力量，保護(hù)了提供轉(zhuǎn)向助力的電動(dòng)機(jī)。

圖1 舊速騰傳感器端口

4 小結(jié)

本文對(duì)電子助力轉(zhuǎn)向機(jī)的類型作了簡(jiǎn)介，特別針對(duì)新舊速騰的電子助力轉(zhuǎn)向機(jī)的外觀、結(jié)構(gòu)、機(jī)械傳動(dòng)、電子電路做了詳細(xì)解說(shuō)，對(duì)比了它們的異同，可以幫助廣大用戶初步了解新舊速騰的電子助力轉(zhuǎn)向機(jī)。

圖2 新速騰傳感器端口

[1] 轉(zhuǎn)向機(jī)的秘密[OL].網(wǎng)易汽車網(wǎng),http://auto.163.com/13/0201/18/8ML7PLQL00084TUP. html,2013-2-1.

[2] 李增輝.關(guān)于邁騰電子方向機(jī)故障的分析[J].山西電子技術(shù)，2016(2):15-16.

Analysis on SAGITAR Electronic Direction Machine

Li Zhiyuan

(ShanxiProvinceElectronicIndustryandScienceInstitute,TaiyuanShanxi030006,China)

Sagitar car is sold well currently in the domestic, and with the car sales, Volkswagen factory makes some changed for this kind of car gradually. According to the new electronic power steering machine, the similarities and differences are summarized. Compared with the old model, the new model are reduced and simplified that is convenient for disassembly and installation. When the new model reaches the limitation in the direction, the control circuit does not continue to provide high current to the motor, and only provide the power to maintain the current direction.

power steering；new SAGITAR；old SAGITAR

2017-05-10

李智遠(yuǎn)(1978- )，男，山西太原人，助理工程師，專業(yè)方向?yàn)闄C(jī)電技術(shù)。

1674- 4578(2017)04- 0092- 03

U463.4

A