丁希波，王秀松

(濱州渤?；钊邢薰?，山東 濱州 256602)

1 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的硬件發(fā)展趨勢

扭矩傳感器在目前已具有的技術(shù)基礎(chǔ)上正逐漸往功能多樣化、價格低廉化兩個方向發(fā)展，所謂的低價傳感器是在傳統(tǒng)的傳感器基礎(chǔ)上進行了技術(shù)革新，在生產(chǎn)過程中更多的使用新型材料以節(jié)約生產(chǎn)成本。但是這樣的傳感器存在著固有的缺陷，隨著車輛底盤控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展，對傳感器的功能要求也越來越高，不但需要得到轉(zhuǎn)向盤力矩信號，還迫切需要轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角信號，供EPS、AFS(Active Front Wheel Steering)和ESP(Electronic Stability Program)等控制器使用。

為進一步適應(yīng)現(xiàn)代社會車輛的需要，必須要對傳感器進行改良和升級，在大幅度提升方便快捷功能的同時還需要降低產(chǎn)品的成本。目前電機電動助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種經(jīng)濟型轎車以及微型車中，而且已經(jīng)有不少中級車和高級車上面也逐漸開始應(yīng)用。隨著需求的增長，車輛質(zhì)量和體積也在不斷變大。所以電機從原先的25A電流已經(jīng)提升到了90A電流，并且還會持續(xù)增加。而這樣一來也會不可避免的導(dǎo)致電機體積不斷增加，那么這就會增加空間占用率。怎樣才能有效解決這一問題呢？那就必須要改良線圈技術(shù)，選擇更優(yōu)良的線圈材料，中級轎車對車內(nèi)噪音要求相對嚴格，而電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用在中級轎車中以后噪音問題是急需解決的問題。所以就需要進行研發(fā)低噪音電動機，而高級轎車對車內(nèi)噪音要求更是嚴格，那么對電機的噪音要求勢必更加苛刻?，F(xiàn)代社會中，人們對車輛噪音要求越來越高，如何才能夠有效降低車內(nèi)的噪音呢，無刷電機相比有刷電機在結(jié)構(gòu)上有極大的優(yōu)勢，不但能能夠減少和降低噪音，還能夠創(chuàng)造更為良好的轉(zhuǎn)向手感。

2 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)軟件發(fā)展趨勢

當(dāng)前人們在車輛駕駛中更加追求舒適性，那么這就要求電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具備更全面的功能，能夠讓車輛更加安全和舒適。

舒適性功能，不同助力特性圖的存儲和選擇，在針對不同的車輛和車型時，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能非常契合實際的進行匹配。因此，有必要在ECU中存儲多種助力特性圖，能夠讓廠家以及駕駛員根據(jù)自己的需要進行不同的選擇。自動停車的功能，由于停車環(huán)境很多時候比較狹窄，駕駛員在進行停車的時候需要不斷調(diào)整車身的方向才能夠順利完成停車。為了有效解決這一問題，自動泊車系統(tǒng)可以根據(jù)周邊環(huán)境特性，對車速以及方向盤進行自動調(diào)整，順利進行停車。利用這項方便快捷的功能，能夠自動把車輛停好。

安全性功能，主動前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：主動前輪轉(zhuǎn)向功能的實現(xiàn)可以基于電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。那么電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作就不能干擾到駕駛員的操控工作，因此需要對它的結(jié)構(gòu)和工作方式進行必要的改良，使其具有獨立性，與駕駛員操作互不干擾。

對開路面抗制動跑偏功能，當(dāng)車輛在對開路面上緊急制動時，即使車輛配備有ABS，車輪不會抱死，但是由于車輛的左右輪子和路面接觸的程度會不一樣，這也會造成車輛受到外力的作用力不同，那么可能會讓車輛跑偏。這種時候就需要傳感器在第一時間對受到的作用力進行測量并及時傳輸?shù)娇刂破鳟?dāng)中，并通過一定的分析和傳送，及時的給前輪傳輸轉(zhuǎn)角信號，將偏離的航向進行糾正，讓車輛能夠及時的調(diào)整到正確的行駛方向上面去。

低附著系數(shù)路面穩(wěn)定性控制功能：在低附著系數(shù)的路面上(如冰雪路面)，如果車輛轉(zhuǎn)向時側(cè)向加速度過大，會出現(xiàn)危險工況(達到側(cè)滑極限)，在這種時候可以根據(jù)實際情況給車輛前輪施加一定的轉(zhuǎn)角，從而提升車輛的平穩(wěn)性。根據(jù)一系列的實驗結(jié)果說明，在給車輛安裝上了這樣的控制功能之后，即便不是駕駛老手也能夠輕易在冰雪路上平穩(wěn)行駛。

3 未來的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)——線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)從最初的機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(MS)，發(fā)展到液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(HPS)、電動助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)，新一代的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將是線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Steer-by—wire，簡稱SBW)。

在電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的不斷發(fā)展和革新中產(chǎn)生了線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，雖然它們的執(zhí)行基礎(chǔ)都是由電動機的工作來完成的，但是這兩樣系統(tǒng)在本質(zhì)上并不是一樣的，相反還存在著很大的區(qū)別：在線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向的車輪間不存在任何機械連接；但是在電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)當(dāng)中，則是存在著機械連接在轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向車輪之間的。

在線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)向傳感器能夠順利檢測出駕駛員施加在方向盤上面的轉(zhuǎn)角信號。并通過一定的轉(zhuǎn)換力變作轉(zhuǎn)向角度；同時，傳感器會第一時間將信號傳輸和反饋到下方電機，產(chǎn)生一定的反作用力，進而讓駕駛員得到一個舒適滿意的操作感。

4 結(jié)語

當(dāng)前，電動助力系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)具備一定的成就，但是由于轉(zhuǎn)向功能之間機械性連接的固有限制，使得駕駛員在操縱的舒適度上明顯感覺不足，而且由于汽車的轉(zhuǎn)向性，當(dāng)在駕駛過程中產(chǎn)生了意外的碰撞時就會增加駕駛者受到外力作用的程度進而增多了危險系數(shù)。然而線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)就沒有轉(zhuǎn)向柱，所以就騰出了更多的車內(nèi)利用空間，從而提升空間利用率。當(dāng)前轉(zhuǎn)向系統(tǒng)正處在不斷革新和發(fā)展的道路上，相信以后的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)會變得更加優(yōu)良、更加安全舒適、更加人性化。

參考文獻：

[1] 余志生.汽車理論[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.3

[2] 陳家瑞.汽車構(gòu)造(下)[M].北京:機械工業(yè)出版社，2000.10

[3] 王望予.汽車設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003.12