汽車電子控制式電動助力轉向系統的發展

摘要：鈴木公司在1988開發的電控汽車電動助力轉向系統，在使方向盤的體積減小的同時，增大了駕駛者的視野。正是由于這一優勢，在很短的時間內便取代了傳統的液壓動力轉向系統。本文通過對電子控制式電動助力轉向系統介紹，并闡述了電控電動助力轉向系統基本的工作原理和不同的分類方法，了解了在汽車市場上電子控制電動助力轉向系統的發展現狀。

關鍵詞：汽車；電子控制式電動助力轉向系統；轉矩傳感器

近幾年，隨著汽車工業的不斷發展，人們對汽車駕駛過程中舒適性和敏捷性要求也不斷增加。因而，汽車廠家逐步改進汽車的性能。其中，比較明顯的一個改變是汽車的轉向，從機械式助力轉向系統到液壓助力轉向系統再到電子控制式電動助力轉向系統。不斷的改進，使得汽車轉向系統在駕駛和能耗方面都有大的飛躍。

電子控制式電動助力轉向系統實現了車輛在任何情況都可以輕松轉動，操作穩定性強，使得駕駛汽車的安全度得到了提升。

一、電子控制式電動助力轉向系統的發展與應用

日本的鈴木早在1988之前就投入了對電子控制電動助力轉向系統的研究工作。很快，隨著新一代產品的推出，傳統的液壓助力轉向系統很快在世界范圍內被淘汰。由于優異的的動力性能，電子助力系統在1993年用在了愛克NSX跑車上，同時其它先進的車型也都選擇裝載電子助力系統。兩種系統是不同的助力方式，在發動機工作的過程中，就能耗而言，明顯液壓系統的能耗遠大于電子助力系統。在汽車工業快速發展的進程中，由于電子控制式電動助力轉向系統優越的性能，眾多的汽車廠家紛紛投入大量的人力、物力和財力來研究電子控制式電動助力轉向系統，進而推動了助力系統的升級換代。

二、電子控制式電動助力轉向系統工作原理與分類

（一）電子控制式電動助力轉向系統的工作原理

電子控制式電動助力轉向系統是在傳統動力轉向系統上發展起來的，在原先的系統上加上電子控制單元和轉向傳感裝置。汽車在轉向的時候，首先會被方向盤扭矩傳感器檢測到，進而接受到指令后傳遞給控制單元，然后控制單元根據當前車輛速度、轉向幅度并發出對電機的指令，電動機再次發電。不轉向時，電機不需要工作。

（二）電子控制式電動助力轉向系統分類

電子控制式電動助力轉向系統是根據電動機的不同部件分類驅動的，分為小齒輪助力型、轉向軸助力型和齒條輔助式三種不同的類型。

小齒輪助力式轉向系統，其電動機、轉矩傳感器、轉向助力結構和離合器是一體的。這種小齒輪助力式轉向系統使得該系統各部件的配置較為合理，但是當轉向盤和轉向器之間存在萬向傳動裝置時，難以保證準確的助力控制特性。

轉向軸助力式轉向系統，電動機、轉向助力結構和離合器也是一體的。這種類型的轉向系統，其結構配置比較緊湊，轉矩傳感器所測得的信號和電動機產生的助力之間的相應良好，所以多配備在小轎車上。

齒條式動力轉向系統是一種比較特殊的轉向系統，在小齒輪上會安裝性能優異的扭矩傳感器，設計者將其它機構安裝另一側，便于能夠直接提供動力。根據減速傳動結構的不同可以將齒條助力式轉向系統分為電動機作為中空的和電動機與齒條的殼體相互獨立兩種類型。電機作為中空時，齒條會通過機架的中空部分，這種結構是傳統的助力轉向系統；電機外殼與機架相互獨立，因其批量生產更加容易，逐漸代替了傳統的助力轉向系統。

三、電子控制式電動助力轉向系統的發展趨勢

電子控制式電動助力轉向系統發展了近30年的時間，在降低系統自重、減少能量消耗、降低系統摩擦力以及減少內部系統產生的熱量等方面都取得了很大的進步。由于電子控制式電動助力轉向系統在舒適、節能、安全等方面有其獨特的優越性，其未來的發展趨勢是非常可觀的。

1.在控制方面進一步改善，使之能夠消除由于巨大慣性和摩擦力所導致的路感不足的缺點，并能將之運用在重型貨車上；

2.將電子控制式助力轉向系統與其他單元之間聯系在一起，向控制系統一體化發展；

3.提高系統各元部件的可靠性，使整個系統變得更為可靠；

4.簡化電子控制式電動助力轉向系統，減少占用體積和生產成本。

結語：

電子控制式電動助力轉向系統在汽車市場上得到了極大的關注，在滿足人們對于操作性能、安全、節能、節約成本等方面的要求。世界各汽車公司都對該系統進行了不斷的完善，從而滿足人們更高的需求。但是從其發展前景上來看，電子控制式電動助力轉向系統還有著很大的發展空間，比如應用在重型卡車時，系統的可靠性能夠明顯增大。但還是需要不斷的降低生產成本，使其更容易生產，進而能夠是得電控制電動助力轉向系統得到更廣泛的應用。

參考文獻：

[1]馮櫻，肖生發，羅永革.汽車電子控制式電動助力轉向系統的發展[J].湖北汽車工業學院學報，2001.

[2]肖生發，馮櫻，馬力.電子控制式電動助力轉向系統的開發前景[J].汽車科技，2001.

作者簡介：

梁成澤（1976年—），男，廣東湛江人，本科，汽車維修一級實習指導教師，湛江市技師學院汽車工程系教學副主任，研究方向：汽車維修專業。