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1、助 力 轉(zhuǎn) 向 的 由 來 早 期 汽 車 的 轉(zhuǎn) 向 是 沒 有 任 何 助 力 裝 置 的 ， 全 靠 駕駛 員 體 力 作 為 轉(zhuǎn) 向 的 動 力 源 ， 實 際 上 我 們 現(xiàn) 在 也偶 爾 能 見 到 沒 有 任 何 轉(zhuǎn) 向 助 力 裝 置 的 車 型 ， 開 過這 種 車 的 朋 友 都 會 對 其 沉 重 的 方 向 盤 印 象 深 刻 ，為 了 減 輕 駕 駛 員 負(fù) 擔(dān) ， 同 時 也 有 駕 駛 安 全 性 等 方面 的 考 慮 ， 人 們 發(fā) 明 了 轉(zhuǎn) 向 助 力 系 統(tǒng) 。 機(jī) 械 轉(zhuǎn) 向 系 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 的 可 以 大 致 分 為 三 個 部 分 ： 轉(zhuǎn) 向 操

2、 縱 機(jī) 構(gòu) ，轉(zhuǎn) 向 器 ， 轉(zhuǎn) 向 傳 動 機(jī) 構(gòu) 。 轉(zhuǎn) 向 操 縱 機(jī) 構(gòu) 很 好 理 解 ， 就是 我 們 駕 駛 車 輛 時 直 接 接 觸 的 部 分 ， 它 把 駕 駛 員 的 體力 傳 遞 到 傳 向 系 統(tǒng) 當(dāng) 中 。 轉(zhuǎn) 向 器 的 內(nèi) 容 則 有 些 復(fù) 雜 ， 它 是 整 個 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 中 的 核心 部 件 ， 而 各 種 助 力 方 式 也 是 在 這 個 部 分 實 現(xiàn) 的 。 轉(zhuǎn)向 器 的 作 用 是 放 大 駕 駛 員 傳 遞 的 力 同 時 改 變 力 的 傳 遞方 向 ， 常 見 的 形 式 有 齒 輪 齒 條 式 、 循 環(huán) 球 式 、 蝸 桿 曲

3、柄 指 銷 式 等 等 。 轉(zhuǎn) 向 傳 動 機(jī) 構(gòu) 是 從 轉(zhuǎn) 向 器 到 轉(zhuǎn) 向 輪 之 間 所 有 傳 動 機(jī) 械 、桿 件 的 總 稱 ， 它 的 作 用 是 把 轉(zhuǎn) 向 器 輸 出 的 力 傳 遞 到 轉(zhuǎn)向 節(jié) 上 ， 從 而 實 現(xiàn) 轉(zhuǎn) 向 輪 的 轉(zhuǎn) 向 ， 同 時 讓 轉(zhuǎn) 向 輪 之 間的 轉(zhuǎn) 角 遵 循 一 定 的 規(guī) 律 ， 保 證 輪 胎 和 地 面 之 間 的 相 對滑 動 控 制 在 最 低 程 度 。 總 體 而 言 ， 從 原 理 上 來 說 機(jī) 械 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 的 結(jié) 構(gòu) 是 很 好理 解 的 ， 就 是 用 純 人 力 驅(qū) 動 各 種 機(jī) 械 結(jié) 構(gòu) 的 組

4、 合 ， 通過 將 人 力 放 大 、 變 向 等 步 驟 來 操 縱 輪 胎 的 轉(zhuǎn) 動 。這 種 系 統(tǒng) 的 特 點(diǎn) 也 是 一 目 了 然 ： 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 可 靠 性 強(qiáng) ，但 使 用 相 當(dāng) 費(fèi) 力 ， 穩(wěn) 定 性 、 精 確 性 、 安 全 性 無 法 保 證 。于 是 ， 助 力 轉(zhuǎn) 向 就 成 了 必 然 。 助 力 轉(zhuǎn) 向 助 力 轉(zhuǎn) 向 ， 顧 名 思 義 ， 就 是 通 過 增 加 外 力 來 抵 抗轉(zhuǎn) 向 阻 力 ， 讓 駕 駛 者 只 需 更 少 的 力 就 能 夠 完 成 轉(zhuǎn)向 ， 也 稱 動 力 轉(zhuǎn) 向 ， 英 文 為 power steering， 最 初

5、是 為 了 讓 一 些 自 重 較 重 的 大 型 車 輛 能 夠 更 輕 松 的操 作 ， 但 是 現(xiàn) 在 已 經(jīng) 非 常 普 及 ， 它 讓 駕 駛 變 得 更加 簡 單 和 輕 松 ， 并 且 讓 車 輛 反 應(yīng) 更 加 敏 捷 ， 一 定程 度 上 提 高 了 安 全 性 。 我 們 常 見 的 助 力 轉(zhuǎn) 向 有 機(jī) 械 液 壓 助 力 、 電 子 液壓 助 力 、 電 動 助 力 三 種 。 機(jī) 械 液 壓 助 力 機(jī) 械 液 壓 助 力 是 我 們 最 常 見 的 一 種 助 力 方式 ， 它 誕 生 于 1902年 ， 由 英 國 人 Frederick W. Lanchest

6、er發(fā) 明 ， 而 最 早 的 商 品 化 應(yīng) 用則 推 遲 到 了 半 個 世 紀(jì) 之 后 ， 1951年 克 萊 斯勒 把 成 熟 的 液 壓 轉(zhuǎn) 向 助 力 系 統(tǒng) 應(yīng) 用 在 了Imperial車 系 上 。 由 于 技 術(shù) 成 熟 可 靠 ， 而 且成 本 低 廉 ， 得 以 被 廣 泛 普 及 。 機(jī) 械 液 壓 助 力 大 眾 捷 達(dá) 采 用 機(jī) 械 液 壓 助 力 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 機(jī) 械 液 壓 助 力 系 統(tǒng) 的 主 要 組 成 部 分 有 液 壓泵 、 油 管 、 壓 力 流 體 控 制 閥 、 V型 傳 動 皮 帶 、儲 油 罐 等 等 。 這 種 助 力 方 式 是 將

7、 一 部 分 發(fā)動 機(jī) 動 力 輸 出 轉(zhuǎn) 化 成 液 壓 泵 壓 力 ， 對 轉(zhuǎn) 向系 統(tǒng) 施 加 輔 助 作 用 力 ， 從 而 使 輪 胎 轉(zhuǎn) 向 。 根 據(jù) 系 統(tǒng) 內(nèi) 液 流 方 式 的 不 同 可 以 分 為 常 壓 式 液 壓助 力 和 常 流 式 液 壓 助 力 。 常 壓 式 液 壓 助 力 系 統(tǒng) 的特 點(diǎn) 是 無 論 方 向 盤 處 于 正 中 位 置 還 是 轉(zhuǎn) 向 位 置 、方 向 盤 保 持 靜 止 還 是 在 轉(zhuǎn) 動 ， 系 統(tǒng) 管 路 中 的 油 液總 是 保 持 高 壓 狀 態(tài) ； 而 常 流 式 液 壓 轉(zhuǎn) 向 助 力 系 統(tǒng)的 轉(zhuǎn) 向 油 泵 雖 然 始

8、終 工 作 ， 但 液 壓 助 力 系 統(tǒng) 不 工作 時 ， 油 泵 處 于 空 轉(zhuǎn) 狀 態(tài) ， 管 路 的 負(fù) 荷 要 比 常 壓式 小 ， 現(xiàn) 在 大 多 數(shù) 液 壓 轉(zhuǎn) 向 助 力 系 統(tǒng) 都 采 用 常 流式 。 可 以 看 到 ， 不 管 哪 種 方 式 ， 轉(zhuǎn) 向 油 泵 都 是 必備 部 件 ， 它 可 以 將 輸 入 的 發(fā) 動 機(jī) 機(jī) 械 能 轉(zhuǎn) 化 為 油液 的 壓 力 。 常 流 式 液 壓 轉(zhuǎn) 向 助 力 系 統(tǒng) 的 轉(zhuǎn) 向 油 泵 雖 然 始 終 工 作 ， 但 液壓 助 力 系 統(tǒng) 不 工 作 時 ， 油 泵 處 于 空 轉(zhuǎn) 狀 態(tài) ， 管 路 的 負(fù) 荷 要比 常

9、 壓 式 小 ， 現(xiàn) 在 大 多 數(shù) 液 壓 轉(zhuǎn) 向 助 力 系 統(tǒng) 都 采 用 常 流 式 。可 以 看 到 ， 不 管 哪 種 方 式 ， 轉(zhuǎn) 向 油 泵 都 是 必 備 部 件 ， 它 可以 將 輸 入 的 發(fā) 動 機(jī) 機(jī) 械 能 轉(zhuǎn) 化 為 油 液 的 壓 力 。 機(jī) 械 液 壓 助 力 優(yōu) 缺 點(diǎn) ： 機(jī) 械 液 壓 助 力 的 方 向 盤 與 轉(zhuǎn) 向 輪 之 間 全 部 是 機(jī) 械 部 件 連 接 ， 操 控 精準(zhǔn) ， 路 感 直 接 ， 信 息 反 饋 豐 富 ； 液 壓 泵 由 發(fā) 動 機(jī) 驅(qū) 動 ， 轉(zhuǎn) 向 動 力 充 沛 ，大 小 車 輛 都 適 用 ； 技 術(shù) 成 熟 ，

10、 可 靠 性 高 ， 平 均 制 造 成 本 低 。 由 于 依 靠 發(fā) 動 機(jī) 動 力 來 驅(qū) 動 油 泵 ， 能 耗 比 較 高 ， 所 以 車 輛 的 行 駛 動力 無 形 中 就 被 消 耗 了 一 部 分 ； 液 壓 系 統(tǒng) 的 管 路 結(jié) 構(gòu) 非 常 復(fù) 雜 ， 各 種 控制 油 液 的 閥 門 數(shù) 量 繁 多 ， 后 期 的 保 養(yǎng) 維 護(hù) 需 要 成 本 ； 整 套 油 路 經(jīng) 常 保持 高 壓 狀 態(tài) ， 使 用 壽 命 也 會 受 到 影 響 ， 這 些 都 是 機(jī) 械 液 壓 助 力 轉(zhuǎn) 向 系統(tǒng) 的 缺 點(diǎn) 所 在 。 電 子 液 壓 助 力 1965年 福 特 用 旗

11、 下 水 星 車 型 做 試 驗 性 推 廣 ，把 名 為 “wrist-twist instant”的 轉(zhuǎn) 向 助 力 系 統(tǒng)裝 在 了 一 批 Park Lanes車 型 上 ， 使 得 新 車的 轉(zhuǎn) 向 比 達(dá) 到 15:1， 使 用 起 來 非 常 省 力 ， 這被 認(rèn) 為 是 現(xiàn) 代 電 子 液 壓 轉(zhuǎn) 向 助 力 系 統(tǒng) 的 雛形 。 電 子 液 壓 助 力 由 于 機(jī) 械 液 壓 助 力 需 要 大 幅 消 耗 發(fā) 動 機(jī) 動力 ， 所 以 人 們 在 機(jī) 械 液 壓 助 力 的 基 礎(chǔ) 上 進(jìn)行 改 進(jìn) ， 開 發(fā) 出 了 更 節(jié) 省 能 耗 的 電 子 液 壓助 力 轉(zhuǎn) 向

12、系 統(tǒng) 。 這 套 系 統(tǒng) 的 轉(zhuǎn) 向 油 泵 不 再由 發(fā) 動 機(jī) 直 接 驅(qū) 動 ， 而 是 由 電 動 機(jī) 來 驅(qū) 動 ，并 且 在 之 前 的 基 礎(chǔ) 上 加 裝 了 電 控 系 統(tǒng) ， 使得 轉(zhuǎn) 向 輔 助 力 的 大 小 不 光 與 轉(zhuǎn) 向 角 度 有 關(guān) ，還 與 車 速 相 關(guān) 。 機(jī) 械 結(jié) 構(gòu) 上 增 加 了 液 壓 反應(yīng) 裝 置 和 液 流 分 配 閥 ， 新 增 的 電 控 系 統(tǒng) 包括 車 速 傳 感 器 、 電 磁 閥 、 轉(zhuǎn) 向 ECU等 。 電 子 液 壓 助 力 的 原 理 與 機(jī) 械 液 壓 助 力 基 本相 同 ， 不 同 的 是 油 泵 由 電 動 機(jī)

13、驅(qū) 動 ， 同 時助 力 力 度 可 變 。 車 速 傳 感 器 監(jiān) 控 車 速 ， 電控 單 元 獲 取 數(shù) 據(jù) 后 通 過 控 制 轉(zhuǎn) 向 控 制 閥 的開 啟 程 度 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) 。 電 子 液 壓 助 力 擁 有 機(jī) 械 液 壓 助 力 的 大 部 分優(yōu) 點(diǎn) ， 同 時 還 降 低 了 能 耗 ， 反 應(yīng) 也 更 加 靈敏 ， 轉(zhuǎn) 向 助 力 大 小 也 能 根 據(jù) 轉(zhuǎn) 角 、 車 速 等參 數(shù) 自 行 調(diào) 節(jié) ， 更 加 人 性 化 。 不 過 引 入 了很 多 電 子 單 元 ， 其 制 造 、 維 修 成

14、本 也 會 相應(yīng) 增 加 ， 使 用 穩(wěn) 定 性 也 不 如 機(jī) 械 液 壓 式 的牢 靠 ， 隨 著 技 術(shù) 的 不 斷 成 熟 ， 這 些 缺 點(diǎn) 正在 被 逐 漸 克 服 ， 電 子 液 壓 助 力 已 經(jīng) 成 為 很多 家 用 車 型 的 選 擇 。 電 動 助 力 這 項 技 術(shù) 起 源 于 日 本 的 汽 車 廠 商 ， 1990年 本 田 發(fā)布 了 世 界 上 第 一 款 搭 載 可 變 齒 比 電 動 轉(zhuǎn) 向 助 力 助系 統(tǒng) 車 型 ： NSX。 相 比 1988年 的 鈴 木 Cervo，NSX的 系 統(tǒng) 更 接 近 于 當(dāng) 今 意 義 上 的 電 動 轉(zhuǎn) 向 力 。 電

15、動 助 力 什 么 是 電 動 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) EPS就 是 英 文 Electric Power Steering的 縮 寫 ，即 電 動 助 力 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 。 電 動 助 力 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 是 汽 車轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 的 發(fā) 展 方 向 。 該 系 統(tǒng) 由 電 動 助 力 機(jī) 直 接提 供 轉(zhuǎn) 向 助 力 ， 省 去 了 液 壓 動 力 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 所 必 需的 動 力 轉(zhuǎn) 向 油 泵 、 軟 管 、 液 壓 油 、 傳 送 帶 和 裝 于發(fā) 動 機(jī) 上 的 皮 帶 輪 ， 既 節(jié) 省 能 量 ， 又 保 護(hù) 了 環(huán) 境 。另 外 ， 還 具 有 調(diào) 整 簡 單 、 裝 配 靈

16、活 以 及 在 多 種 狀況 下 都 能 提 供 轉(zhuǎn) 向 助 力 的 特 點(diǎn) 。 正 是 有 了 這 些 優(yōu)點(diǎn) ， 電 動 助 力 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 作 為 一 種 新 的 轉(zhuǎn) 向 技 術(shù) ，將 挑 戰(zhàn) 大 家 都 非 常 熟 知 的 、 已 具 有 50多 年 歷 史 的液 壓 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 。 駕 駛 員 在 操 縱 方 向 盤 進(jìn) 行 轉(zhuǎn) 向 時 ， 轉(zhuǎn) 矩 傳感 器 檢 測 到 轉(zhuǎn) 向 盤 的 轉(zhuǎn) 向 以 及 轉(zhuǎn) 矩 的 大 小 ，將 電 壓 信 號 輸 送 到 電 子 控 制 單 元 ， 電 子 控制 單 元 根 據(jù) 轉(zhuǎn) 矩 傳 感 器 檢 測 到 的 轉(zhuǎn) 距 電 壓信 號 、 轉(zhuǎn)

17、動 方 向 和 車 速 信 號 等 ， 向 電 動 機(jī)控 制 器 發(fā) 出 指 令 ， 使 電 動 機(jī) 輸 出 相 應(yīng) 大 小和 方 向 的 轉(zhuǎn) 向 助 力 轉(zhuǎn) 矩 ， 從 而 產(chǎn) 生 輔 助 動力 。 汽 車 不 轉(zhuǎn) 向 時 ， 電 子 控 制 單 元 不 向 電動 機(jī) 控 制 器 發(fā) 出 指 令 ， 電 動 機(jī) 不 工 作 。 從 結(jié) 構(gòu) 、 原 理 上 看 ， 電 動 助 力 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 的 優(yōu) 點(diǎn) 是 顯 而 易 見 的 ：系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 精 簡 ， 質(zhì) 量 小 ， 占 用 空 間 少 ； 只 消 耗 電 力 ， 能 耗 低 ；電 子 系 統(tǒng) 反 應(yīng) 靈 敏 ， 動 作 直 接 、

18、迅 速 。 不 過 電 動 機(jī) 直 接 驅(qū) 動 轉(zhuǎn) 向 機(jī) 構(gòu) ， 只 能 提 供 有 限 的 輔 助 力 度 ，難 以 在 大 型 車 輛 上 使 用 ； 同 時 電 子 部 件 較 多 ， 系 統(tǒng) 穩(wěn) 定 性 、 可 靠性 都 不 如 機(jī) 械 式 部 件 ； 路 感 信 息 匱 乏 ， 實 際 駕 駛 中 的 操 控 樂 趣 大大 減 少 ； 以 及 成 本 較 高 等 等 ， 這 些 都 是 電 動 助 力 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 的 劣 勢 所 在 。 技 術(shù) 優(yōu) 勢 1、 節(jié) 能 環(huán) 保 由 于 發(fā) 動 機(jī) 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時 ， 液 壓 泵 始 終 處 于 工 作 狀 態(tài) ， 液 壓 轉(zhuǎn) 向 系

19、統(tǒng) 使 整 個發(fā) 動 機(jī) 燃 油 消 耗 量 增 加 了 3 5 ， 而 EPS以 蓄 電 池 為 能 源 ， 以 電 機(jī) 為 動 力 元 件 ， 可獨(dú) 立 于 發(fā) 動 機(jī) 工 作 ， EPS幾 乎 不 直 接 消 耗 發(fā) 動 機(jī) 燃 油 。 EPS不 存 在 液 壓 動 力 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng)的 燃 油 泄 漏 問 題 ， EPS通 過 電 子 控 制 ， 對 環(huán) 境 幾 乎 沒 有 污 染 ， 更 降 低 了 油 耗 。 2、 安 裝 方 便 EPS的 主 要 部 件 可 以 配 集 成 在 一 起 ， 易 于 布 置 ， 與 液 壓 動 力 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng)相 比 減 少 了 許 多 元 件

20、， 沒 有 液 壓 系 統(tǒng) 所 需 要 的 油 泵 、 油 管 、 壓 力 流 量 控 制 閥 、 儲 油 罐等 ， 元 件 數(shù) 目 少 ， 裝 配 方 便 ， 節(jié) 約 時 間 。 3、 效 率 高 液 壓 動 力 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 效 率 一 般 在 60% 70%， 而 EPS的 效 率 較 高 ， 可 高 達(dá)90 以 上 。 4、 路 感 好 傳 統(tǒng) 純 液 壓 動 力 轉(zhuǎn) 向 系 大 多 采 用 固 定 放 大 倍 數(shù) ， 工 作 驅(qū) 動 力 大 ， 但 卻 不能 實 現(xiàn) 汽 車 在 各 種 車 速 下 駕 駛 時 的 輕 便 性 和 路 感 。 而 EPS系 統(tǒng) 的 滯 后 特 性 可

21、 以 通 過EPS控 制 器 的 軟 件 加 以 補(bǔ) 償 ， 使 汽 車 在 各 種 速 度 下 都 能 得 到 滿 意 的 轉(zhuǎn) 向 助 力 。 5、 回 正 性 好 EPS系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 不 僅 操 作 簡 便 ， 還 可 以 通 過 調(diào) 整 EPS控 制 器 的 軟件 ， 得 到 最 佳 的 回 正 性 ， 從 而 改 善 汽 車 操 縱 的 穩(wěn) 定 性 和 舒 適 性 。 主 要 結(jié) 構(gòu) 電 動 助 力 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 由 轉(zhuǎn) 向 傳 感 裝 置 、 車 速 傳 感器 、 助 力 機(jī) 械 裝 置 、 提 供 轉(zhuǎn) 向 助 力 電 機(jī) 及 微 電 腦控 制 單 元 組 成 。 工

22、 作 原 理 微 電 腦 控 制 單 元 根 據(jù) 轉(zhuǎn) 向 傳 感 裝 置 和 車 速 傳 感器 傳 出 的 信 號 ， 確 定 轉(zhuǎn) 向 助 力 的 大 小 和 方 向 ， 并驅(qū) 動 電 機(jī) 輔 助 轉(zhuǎn) 向 操 作 。 在 這 套 系 統(tǒng) 里 不 再 有油 液 、 管 路 ， 取 而 代之 的 是 直 接 干 脆 的 電子 線 路 和 設(shè) 備 ， 主 要組 件 有 電 控 單 元 、 車速 傳 感 器 、 轉(zhuǎn) 矩 傳 感器 、 電 動 機(jī) 等 等 ， 原理 也 不 復(fù) 雜 ： 傳 感 器把 采 集 到 的 車 速 、 轉(zhuǎn)角 信 息 輸 送 給 ECU，ECU決 定 電 動 機(jī) 的 旋轉(zhuǎn) 方 向 和 助 力 電 流 大小 ， 把 指 令 傳 遞 給 電動 機(jī) ， 電 動 機(jī) 將 輔 助動 力 施 加 到 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng)中 ， 這 樣 實 時 調(diào) 整 的 轉(zhuǎn) 向 助 力 便 得 以 實 現(xiàn) 。