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「现代」汽车转向系统进化之路( 二 )


EPS主要优点是不含任何机械结构 ， 设计和构造简便 ， 助力与发动机转速无关 ， 能够让方向盘在低速时更轻盈 ， 高速时更稳定 。 缺点是需要长期保留机械装置 ， 以保证冗余度 ， 否则万一电子设备失效容易造成不良后果 。
此外 ， 根据辅助马达的位置有四种形式的 EPS 。 它们是柱辅助型（C-EPS） ， 齿轮辅助型（P-EPS）和齿条辅助型（R-EPS） 。
柱辅助型C-EPS的助力电机安装于转向管柱上 ， 在转向管柱下面连接的是一个机械式的转向机 ， 电机助力转矩作用于转向管柱上 。 C- EPS 系统优点是：结构紧凑 ， 其电机、减速机构、传感器及控制器等常一体化设计 ， 布置在驾驶舱内 ， 工作环境较好 ， 不占用发动机舱的空间 ， 方便发动机舱布置 ， 成本较低 。 缺点是驱动电机的助力要通过转向管柱和转向齿轮传递到转向机上转向管柱部件受力较大 ， 可提供的助力大小受到限制；另外由于电机和减速机构布置在驾驶舱内 ， 更易引起驾驶舱内产生噪声；由于减速机构等安装在方向盘上 ， 不利于转向轴的吸能结构设计 。 因此 ， C-EPS 适用于中小型乘用车 。

「现代」汽车转向系统进化之路
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齿轮辅助型P-EPS助力电机和减速机构布置在转向齿轮上 ， 驱动电机的输出力矩通过蜗轮蜗杆减速机构传递到转向齿轮上 。 P-EPS助力扭矩直接作用于转向齿轮上 ， 因此可以提供较大的转向助力 ， 助力效果较为迅速准确 。 助力电机和减速机构布置在发动机舱 ， 有利于降低驾驶舱噪声水平 。 P-EPS 的缺点是：其电机和传感器等部件安装在发动机舱 ， 器件的耐热与防水等环境要求高 ， 成本较高 。 因此 ， P-EPS适用于需求助力较大的中型乘用车 。

「现代」汽车转向系统进化之路
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齿条式R-EPS ， 助力电机和减速机构布置在转向齿条上 ， 电机助力扭矩作用于转向齿条上 。 R-EPS 助力扭矩直接作用于转向齿条上 ， 因此可以提供更大的转向助力 ， 助力效果也最为迅速准确 。 助力电机和减速机构布置在发动机舱 ， 有利于降低驾驶舱噪声水平 。 R-EPS 缺点是：其电机和传感器等部件安装在发动机舱 ， 器件的耐热与防水等环境要求高 ， 成本较高 。 因此 ， R-EPS 适用于需求助力较大的大中型乘用车 。

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4、线控转向（SBW）
线控转向就是取消了转向盘与转向轮之间的机械连接 ， 取而代之由路感反馈总成、转向执行总成、控制器以及相关传感器组成 。 单纯使用传感器获得方向盘旋转角度数据 ， 然后ECU 将其折算为具体的驱动力数据 ， 用电机推动转向机转动车轮 。

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可以说线控转向完全摆脱了传统转向的各种限制 ， 不但可以设计汽车转向的力传递特性 ， 而且可以设计汽车转向的角传递特性 ， 给汽车的转向特性设计带来更大的可发挥空间 ， 更方便与自动驾驶其他子系统（如感知、动力、底盘等）实现集成 ， 在改善汽车主动安全性能、驾驶特性、操纵性以及驾驶员路感方面具有优势 ， 是自动驾驶汽车实现路径跟踪与避障避险必要的关键技术 。

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2014 款英菲尼迪 Q50 是第一款装配线控转向的量产车 。 为了保证冗余性 ， 它有 3 个 ECU ， 同时还有一套机械转向系统 。 如果电子控制装置出现问题 ， 则驾驶员可以恢复机械控制 。


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