电子控制式电动助力转向系统的开发前景

随着发动机前置前轮驱动型式的轿车日益增多，因汽车前轴负荷的增加使得转向轻便性成为普遍关注的问题。由于动力转向系统不仅能很好地解决转向轻便与转向灵活的矛盾，还能提高行驶安全性和舒适性，所以目前动力转向系统不仅在中型载货汽车，尤其在重型载货汽车上得到广泛使用，而且逐步被移置到轿车上。

传统的液压动力转向系统需消耗一定的能量，会增加汽车的燃油消耗量。装置液压动力转向系统所引起的燃料消耗量约占整车燃料消耗量的3.随着电子技术的发展，电子控制式机械一液压动力转向系统应运而生。该系统在某些性能方面优于传统的液压动力转向系统，但仍然无法根除液压动力转向系统的固有缺憾。

电子控制式电动助力转向系统'lectricPowerSystem），属另一种动力转向系统。它完全取消液压装置，用电能取代液压能，减少了发动机的能量消耗。研究与开发电动助力转向系统，是与汽车发展中的安全、环保、节能三大主题相吻合的，因而具有一定的现实和长远意义。

电动助力转向系统的特点传统的液压动力转向系统以下简称液压动力系统）由转向油罐、转向油泵、高压油管、控制阀及机械转向器等组成。系统结构庞大复杂；动力转向器加工精度要求高；转向油泵靠发动机驱动，汽车转向与否均需消耗发动机动力；液压油的渗漏亦为一大困扰，须经常维护保养。因此，液压动力系统在系统布置、安装、密封性、操纵灵敏度、能量消耗、磨损和噪声等方面都受到一定程度的限制。

电子控制式电动助力转向系统（以下简称电动助力转向系统），是在机械转向机构的基础上，增加信号传感器，电子控制单元和转向助力机构。为电动助力转向系统简图。

信号传感器包括转矩传感器、车速传感器及转向角传感器等。通过这几个传感器，获取作用在转向盘上的操纵力、转向角及汽车车速信号，从而为确定助力控制命令提供信息。

电子控制单元包括检测电路、微处理器、控制电路等。检测电路将传感器的信号进行整形放大后输往微处理器，然后微处理器计算出*优化的助力转矩。控制电路将来自微处理器的电流命令输送到电机驱动电路。

转向助力机构包括助力电动机、电磁离合器及减速传动机构。助力电动机一般采用直流电动机，其电流大小由微处理器来控制，可根据不同的车速得到相应的助力特性。通过减速传动机构，将电动机的动力传给转向器。电磁离合器则作为安全装置确保系统在发生故障时，断开电动机与减速传动机构，中断动力传递，使系统从电动助力转向状态转入到人力一机械转向状态。

与液压动力系统相比，电动助力转向系统有如下特点：能耗降低。电动助力转向系统无液压装置，是按需型“系统，即只有转向时系统才工作，消耗较少的能量。因而与液压动力系统相比，在各种行驶工况下均可节能80%~90%.轻量化显著。液压动力系统因有液压缸、油泵、转阀、液压管道等部件，使系统结构复杂，零件数目多，占用空间大，布置不方便。电动助力转向系统则表现出了明显的优势，系统结构紧凑，质量减轻，无油渗漏问题，系统易于布置等。

优化助力控制特性。液压助力的增减有一定的滞后性，反应敏感性较差，随动性不够。电动助力转向系统由于采用电子控制，可以使转向系统的转向性能得到优化，增强随动性。

*）系统安全保护。当电动助力转向系统出现故障时，即切断电动机与减速传动机构的动力传送，迅速转入人工一机械转向状态。

电动助力转向系统的开发现状3.1电动助力转向系统的类型按照转向助力机构位置的不同，将电动助力系统分为3类：转向轴助力式，转向器小齿轮助力式和齿条助力式。）。转向助力机构安装在转向轴上。当驾驶员转动转向盘时，控制单元接受转矩、转动方向、车速等信号，控制直流助力电机的电流。电机的动力经离合器、电机齿轮传给转向轴的齿轮，然后经万向节及中间轴传给转向器。

转向器小齿轮助力式见）。转向助力机构安装在转向器小齿轮处。与转向轴助力式相比，可以提供较大的转向力，适用于中型车。其助力控制特性方面增加了难度。

转向器小齿轮助力式电动转向助力系统齿条助力式见）。转向助力机构安装在转向齿条处。电动机通过减速传动机构直接驱动转向齿条。与转向器小齿轮助力式相比，可以提供更大的转向力，适用于大型车。对原有的转向传动机构有较大改变。

3.2电动助力转向系统开发现状电动助力转向系统自1988年3月首次在日本铃木汽车公司的塞尔沃轿车上使用以来，紧接着在大发汽车公司的米勒、三菱汽车公司的米尼卡、铃木汽车公司的奥拓等轿车上相继采用。目前，国外几家大公司如德国的ZF，英国卢卡斯一伟利达，美国的德尔福、Saginaw，TRW，日本的NSK，Koyo等）都竟相推出自己的电动助力转向系统。在1998年北京第五届国际汽车博览会和2000年北京第六届国际汽车博览会上，德国的ZF公司展出了电动助力转向系统。

至今，国内仅有为数不多的院校（下转第34页）2000年的32%.柴油机赋予了旧车型以新的生命，如标致306或**代雷诺Laguna.柴油车的畅销，一方面是由于燃油价格大涨％995年以来，无铅汽油价格上涨了20/），另一方面，法国和德国制造商推出了效率更高、更清洁、更节能的新型增压柴油发动机系统。这些新型发动机都是高压直喷柴油机，正是标致和雷诺的研究重点，他们的HDi和dCi柴油车在销售中的份额不停的呈跳跃式增长。57%的雷诺‘风景“车和甘果”车、59/的雪铁龙’毕加索“车、70.5%的标致406以及68%的标致607都是柴油车。更令人惊奇的是，柴油车在小型多功能车上所占份额也不容小视，如标致20643.6%为柴油车）和雷诺Clio而那些推出柴油车较晚的制造商则损失惨重，销量大减，如福特在法国的销量下降了20%，在欧洲下降了10%，欧宝也一样。

2000年对于法国制造商来说是丰收年，雷诺和PSA通过自身内部的重组，决策人士的严格管理以及对市场敏锐的战略眼光，一举收复了失地，并开始大举反攻。在法国整个轿车新）市场下滑0.7%的情况下，法国制造商的销量却有所上升，达到126万辆。PSA凭借标致2068.2%的市场占有率）和雪铁龙毕加索“2.8%的市场占有率）一举拿下31%的市场份额其中雪铁龙占12.3%）而雷诺则保持了1999年的销售水平，达到602415辆，占据了28.2%的市场份额，它的同盟伙伴日产在法国的销量更是大涨20.9%.同时其主要竞争对手则开始丧失领地，大众高尔夫”的销量下降了2.3%，退出了法国销量十佳，而福特集团和本田的销量更是分别下跌了21%和42%.同时，在海外市场，法国车也处处开花。1996至2000年间，法国汽车的出口在英国增长了15%，在德国增长了20%，在西班牙和意大利的增幅分别达到了55%和90%.责任编辑高辉）上接第5页）开展了电动助力转向系统的研究，研究工作并不深入，未开发出产品。

电动助力转向系统的研制关键及发展趋势电动助力转向系统在操纵轻便、节能等方面充分显示了其优越性，应用前景广阔。研制电动助力转向系统的关键，在于电子控制技术，包括确立适宜的助力特性，还有采集主要参数的传感技术。此外，电动助力转向系统与汽车的安全性、操纵稳定性之间的关系，电动助力转向系统的可靠性等将成为重要的研究课题。

电动助力转向系统出现十几年来，在降低系统自质量、价格，减少系统发热、电流消耗、内部摩擦，与整车进行匹配获得合理的助力特性，保证良好的路感等方面取得了重大进步。未来的发展趋势是：进一步改善控制性能，使之更好地与不同档次汽车相适应。如增加汽车转向反馈信号，对车辆回正性能进行控制等。

提高系统的可靠性。如采用非接触式转矩传感器等。

降**格。

结束语随着经济高速发展，轿车的普及率将会越来越高，轿车驾驶转向的轻便性将成为购车者考虑因素之一。因此该系统的研制与开发对满足社会需求、跟上世界汽车技术发展进程，具有十分重要的意义。