汽车助力转向系统及其相关标准对比分析研究
浅析汽车电动助力转向系统开发与验证
浅析汽车电动助力转向系统开发与验证摘要：随着社会的发展，人们对汽车安全、节能与环保方面的要求越来越高，传统的汽车转向系统逐渐不能满足当下消费者的使用需求。
最早的汽车转向系统是机械结构，方向盘和转向轮之间传动比是固定的，汽车的转向动力学与运动学特性较差，同时，机械转向系统还具有转向力矩大，驾驶员难以操控的缺点。
随着液压助力转向系统出现，汽车转向的轻便性与灵活性显著提高，但其依靠发动机作为动力，能耗较高。
紧接着电子技术在汽车领域得到了广泛应用，汽车科技工作者开发出电动助力转向系统，其在一定程度上提高了汽车的转向稳定性，目前仍在多种车型上广泛应用。
但由于有转向传动轴的存在，在发生交通事故时，驾驶员会受到来自传动轴的碰撞力，对其造成严重伤害。
因此，本文以汽车线控转向系统为研究对象，对其控制算法进行研究。
关键词：电动助力转向系统;行驶跑偏;中位标定;转向回正引言汽车电动助力转向系统（简称ＥＰＳ系统）根据转向盘转矩和车速等参数调整转向助力，提高了汽车高速行驶时的路感以及低速行驶时轻便性，同时降低了不平路面及系统内部等因素对转向系统的影响，提高了汽车操作的稳定性和安全性。
汽车ＥＰＳ系统控制性能对整车控制性能具有重要作用，因此，针对汽车ＥＰＳ系统控制性能研究一直是国内外研究热点，对ＥＰＳ系统的转向性能进行了较为客观地评估，如转向的轻便性和敏感度、转向盘中部区域性能和抖动抑制能力。
采用模糊控制与ＰＩＤ控制相结合的方法对电动助力转向系统进行控制。
将ＰＤ控制与模糊控制相结合，利用遗传算法实现了ＥＰＳ的多目标优化。
1助力特性电动助力转向系统的助力特性是电动助力转向的关键技术之一。
助力特性是指助力力矩随汽车运动状况变化而变化的规律，对动力转向系统的转向轻便性、回正性及路感等有重要影响。
理想的助力特性能充分协调好转向轻便性与路感的关系，并给驾驶员提供与手动转向尽可能一致和可控的转向特性，使助力特性最终达到在低速行驶时转向轻便和高速行驶时有转向“路感”的目的。
汽车电动助力转向系统研究现状及趋势
(5)提高了操纵稳定性。当驾驶员转动转向盘一角度，然后松开时，EPS系统能够自动调整使车轮回正。同时还可利用软件在最大限度内调整设计参数以获得最佳的回正特性。而在传统的液压控制系统中，要改善这种特性必须改造底盘的机械结构，实现起来很困难。
(6)系统结构简单，占用空间小，布置方便。由于该系统具有良好的模块化设计，所以不需要对不同的系统重新进行设计、试验、加工等，不仅节省了费用，也为设计不同的系统提供了极大的灵活性，而且更易于生产线装配。相对于液压助力转向系统，EPS没有油泵、油管和发动机上的皮带轮，使得设计该系统时有更大的余地，而且该系统的控制模块可以和齿轮齿条设计在一起或单独设计，发动机部件的空间利用率极高。
转向柱助力式电动助力转向器(C-EPS)的助力电机固定在转向柱的一侧，通过减速增扭机构与转向轴相连，直接驱动转向轴助力转向(图2)。这种形式的电动助力转向系统结构简单紧凑、易于安装。现在多数EPS就是采用这种形式。此外，C-EPS的助力提供装置可以设计成适用于各种转向柱，如固定式转向柱、斜度可调式转向柱以及其它形式的转向柱。但由于助力电机安装在驾驶舱内，受到空间布置和噪声的影响，电机的体积较小，输出扭矩不大，一般只用在小型及紧凑型车辆上。
由于技术、制造和维修成本等原因，目前汽车转向系统仍以液压助力的HPS(包括 ECHPS、EHPS)为主。线控转向系统由于成本高以及现有法规限制等原因，在近期很难在车辆上装配。EPS具有节能与环保等诸多优点，EPS取代HPS是今后一段时间内汽车转向系统发展的趋势。
从EPS控制策略的发展趋势来看，今后控制信号将不再仅仅依靠车速与扭矩信号，而是根据转向角、转向速度、横向加速度、前轴重力等多种信号进行与汽车特性相吻合的综合控制，以获得更好的转向路感。目前已经开始这方面的研究。
汽车转向系统测试技术研究
汽车转向系统测试技术研究摘要:汽车转向系统是汽车的重要组成部分，对汽车的行驶安全起到了至关重要的作用。
在实际生产过程中，转向系统的测试项目比较多，例如转向器性能测试、转向助力特性试验、转向回正特性试验、转向器与转向机构匹配试验等。
本文主要针对汽车转向系统测试技术进行研究，主要介绍了汽车转向系统的测试原理及方法，对汽车转向系统的各项性能指标进行测试，为相关人员提供一定的参考。
关键词:汽车转向系统；测试；技术研究汽车转向系统是汽车上重要的传动系统之一，其作用是将驾驶员的意图传递到方向盘上。
在汽车行驶过程中，转向系统需要实时感知路面情况，并根据路况做出相应的调整。
转向系统测试技术对于了解汽车转向系统的性能、可靠性和寿命等方面具有重要意义。
在汽车转向系统的研制过程中，需要对其进行多次验证和试验，以确保其符合设计要求和相关标准。
因此，有必要对转向系统进行全面而准确的测试，包括机械性能、电气性能、电子性能和可靠性等方面。
这些测试可以为汽车转向系统的设计、制造和使用提供重要参考数据和支持。
1.转向器性能测试1.1转矩方向法转矩方向法是在转向盘上安装一个转矩传感器，将转矩传感器的输出信号接入转矩仪的输入端，使其输出轴与转向盘旋转方向一致。
然后将转向盘转到转向角度，通过传感器测量转向角度，从而计算出转向盘的输出扭矩。
该方法具有以下优点：（1）测试过程中，不需要对转向盘进行任何操作；（2）测试时只需要将转矩仪的输入端接到转向盘的旋转方向即可；（3）测试过程中只需要读取转矩仪的输出数据即可，无需对转矩仪进行调整。
缺点是：（1）测试精度不高，不能精确地反映转向器的输出扭矩；（2）测试过程中需要对转向盘进行一定角度的旋转，并且转动速度较慢，对驾驶员的舒适性会产生一定影响；（3）由于是基于转矩仪的输出数据计算，所以测试效率较低。
1.2力矩平衡法力矩平衡法主要用于转向器的输出扭矩测试，通过在试验台架上安装一定数量的测量点，并利用转矩仪对转向盘转动一定角度之后，测量出其输出力矩，然后通过公式计算出转向盘输出的力矩值。
汽车转向系统研究报告
汽车转向系统研究报告本文主要对汽车转向系统进行研究，介绍了汽车转向系统的原理、分类、发展历程以及未来趋势。
其中，介绍了传统的机械转向系统、液压转向系统、电动转向系统以及自动转向系统的原理和特点。
同时，本文还分析了汽车转向系统的优缺点，以及未来的发展方向和趋势。
最后，针对目前汽车转向系统存在的问题，提出了一些改进的建议。
关键词：汽车转向系统；机械转向系统；液压转向系统；电动转向系统；自动转向系统；优缺点；未来趋势；改进建议。
一、引言汽车转向系统是汽车重要的组成部分之一，它直接影响着汽车的行驶安全和操控性能。
随着汽车技术的不断发展和进步，汽车转向系统也得到了不断的改进和升级。
本文将对汽车转向系统进行研究，介绍其原理、分类、发展历程，分析其优缺点，并提出未来的发展趋势和改进建议。
二、汽车转向系统的分类汽车转向系统可以分为机械转向系统、液压转向系统、电动转向系统和自动转向系统四种类型。
下面将分别介绍这四种转向系统的原理和特点。
1.机械转向系统机械转向系统是最早出现的一种转向系统，它主要由转向机构、转向杆和转向节组成。
其原理是通过转向机构将方向盘的转动转换为转向杆的纵向移动，再通过转向节将纵向移动转换为车轮的横向转动。
机械转向系统的优点是结构简单、可靠性高、维修方便，但其缺点也很明显，即转向重、操控性差、安全性低。
2.液压转向系统液压转向系统是在机械转向系统的基础上发展起来的一种转向系统，它主要由转向泵、转向阀和液压缸组成。
其原理是通过转向泵将发动机带动的动力转换为液压能量，再通过转向阀将液压能量转换为转向力，最后通过液压缸将转向力传递到车轮上。
液压转向系统的优点是转向轻、操控性好、安全性高，但其缺点也很明显，即结构复杂、维修困难、易泄漏。
3.电动转向系统电动转向系统是在液压转向系统的基础上发展起来的一种转向系统，它主要由电动助力器、转向传感器和控制单元组成。
其原理是通过电动助力器将电动机产生的动力转换为转向力，再通过转向传感器感知方向盘的转动，最后通过控制单元控制电动助力器输出转向力。
汽车助力转向系统及其相关标准对比分析研究
汽车助力转向系统及其相关标准对比分析研究汽车助力转向系统作为汽车底盘的重要组成部分，国际标准化组织（ISO），欧共体（EEC），欧洲经济委员会（ECE）以及各大汽车制造商如通用，福特等都对汽车转向系统有明确的要求，我国也制定了相应的国标来限制和评测汽车转向系统。
本文对汽车用机械液压助力转向系统、电子液压助力转向系统和电动助力转向系统的原理及相关标准进行了阐述和分析。
标签：汽车;助力转向系统;标准分析一、机械液压助力转向系统相关标准（一）转向系统机械式液压助力转向系统主要由液压泵、油管、压力流体控制阀、V型传动皮带、储油罐等组成。
其作用是在驾驶员的控制下，借助于汽车发动机带动液压泵产生的液体压力驱动力来产生转向动力从而实现车轮转向。
它解决了原始的机械转向系统仅靠驾驶员操纵转向盘的转向力来实现车轮转向而导致劳动强度大、操纵轻便性非常不理想、特别是对于大型车辆起步时的转向操纵非常吃力的问题。
通过我中心长期的试验结果来看，在国标GB 17675-1999的试验条件下，大型车辆方向盘转向力在没有助力转向装置比有助力转向装置的情况下要大200N 以上。
（二）相关标准目前机械液压助力转向系统的主要标准有：QC/T 529-2000[3]、QC/T 530-2000[4]、QC/T 305-1999《汽车动力转向控制阀总成技术条件》、QC/T 306-1999《汽车动力转向控制阀总成台架试验方法》、QC/T 299-1999《汽车动力转向油泵技术条件》、QC/T 300-1999《汽车动力转向油泵台架试验方法》、QC/T 301-1999《汽车动力转向动力缸技术条件》、QC/T 302-1999《汽车动力转向动力缸台架试验方法》和QC/T 303-1999《汽车动力转向油罐技术条件》等。
标准对液压助力转向器系统及主要部件的制造和装配质量;转向控制阀和活塞的装配调整质量;抗路面的反冲击能力;系统及零部件寿命等方面做出了规范要求。
汽车的常用转向系统的性能分析
汽车的常用转向系统的性能分析韩健李文庆宋健李洪亮辽宁省阜蒙县交通局运输管理所（辽宁阜新123100）摘要：所谓汽车转向系统，一般是指通过改变与恢复汽车行驶方向来维持直线行驶的系统，转向轮能否正常运转以及汽车行驶是否安全都跟此结构有直接联系。
很多事故都是由于汽车转向系统发生问题引起的，所以一定要保证汽车转向系统的质量好，这样的话，不仅有利于安全形势，还对延长汽车寿命、提高运输效益、降低驾驶劳动度等，具有深远的意义。
关键字：汽车；常用转向系统；性能分析中图分类号：F407.471文献标识码：A当今汽车转向系统从过去的普通机械式发展到动力转向，一直到现在汽车电子控制动力转向，从减轻驾驶员疲劳性，提高操作轻便性和稳定性出发，已取得了飞跃性的发展，虽然显著提升了成本，同时使得系统结构大为复杂哈，但这并没有掩盖其优势，先进的汽车转向系统依旧得到了广泛的应用。
从发展趋势上看，国外整体式转向器发展较快，而整体式转向器中转阀结构是目前发展的方向。
本文顺着汽车常用转向系统的发展趋势，详细研究了多种转向系统的性能。
一、传统转向系统传统汽车转向系统主要包括机械转向系统，及随之衍生而来的液压及电控液压转向系统，虽然发展起步较早，但经过长期发展之后，已具备极高的可靠性，但其往往机构庞大，因此并不适用于小型家用车辆，尤其是强调整体重量的高性能私家车。
但在强调稳定性的工程类、农机类等车辆上，依旧具有广泛的应用。
（一）传统转向系统简介机械转向系统是最为原始的转向方式，此类装置将转向系统与方向盘刚性连接，动力传输方式为纯机械式，动力源完全是驾驶员的身体力量，受转向助力的影响，驾驶员往往需要施加很大的外力，负担较大。
其优点在于结构及其简单，工作非常可靠，只要各部件未损坏，那么一定可以完成预期动作。
基于其缺点显著，目前该类系统的使用并不多见。
后期出现的液压辅助转向系统，因利用了液压系统，能大幅削减操作转矩，可以有效降低驾驶员的体力损耗，提升驾驶安全性，所以使用地更为广泛。
电动助力转向系统的研究与分析报告
目录前言 (3)第一章概述 (7)1.1 汽车转向系统 (7)1.2 汽车转向系统的发展历史 (7)1.3 电动助力转向系统优点 (8)1.4 电动助力转向系统无功损耗研究的重要性 (9)1.５电动助力转向系统及发展趋势 (9)第二章电动助力转向系统结构 (11)2.1 控制器 (12)2.2 传感器 (12)2.3 助力电机 (13)第三章电动助力转向系统的控制策略及验证 (15)3.1 电动助力转向系统的控制策略 (15)3.2电动助力转向系统的控制策略试验验证 (19)第四章以飞度车为例说明电动助力转向系统工作原理及故障诊断 (24)4.1 广州本田飞度轿的电动助力转向系统工作原理 (24)4.2 电动助力转向系统的诊断 (27)第五章电动助力转向系统无功耗的探讨 (28)5.1 电动助力转向系统的能耗现状 (28)5.2电动助力转向系统的能耗途径分析 (28)5.3无功损耗指标的研究 (32)5.4电动助力转向系统节能方法的探讨 (33)第六章电动助力转向系统得技术发展趋势 (35)6.1舒适性功能 (35)6.2 安全功能 (36)第七章未来的转向系统----线控转向系统 (39)7.1线控转向系统的结构和工作原理 (39)7.2．线控转向系统的优点 (40)7.3 汽车线控转向系统的关键技术 (41)7.4 线控转向系统可靠性问题 (41)7.5 汽车线控转向技术的前景展望 (42)第八章基于线控转向系统技术——对无线转向系设想 (44)8.1 技术基础 (44)8.2 现实模型 (44)第九章结束语 (47)参考文献 (48)附件部分第一部分EPS系统试验设备彩照 (49)第二部分外语翻译（欲称霸全球的小型汽车公司） (50)第三部分外语翻译原文 (55)前言汽车自１９世纪末诞生至今１００余年的时间，汽车工业从无到有，以惊人的速度发展，在人类近代文明史写下了的重要篇章。
汽车是数量最多、最普及、活动范围最广、运输量最大的现代化交通工具。
汽车电动助力转向系统特性及其与整车性能的匹配研究.
图 7仿真加速度和实际加速度对比曲线能造成危险。
如何使输出更为平滑且将跳跃点消除 , 这还需要对模型做进一步的改进。
参考文献 :[1] Y i K , Hong J , Kwon Y D. A Vehicle Control for Stop -and -go Cruise Control[J].J. Proc. Instn. Mech. Engrs. ,Part D ,2001,215:1099Ο1115. [2] Lee G D , K in S W. A Longitudinal Control System for a Platoon of Vehicles Using a Fuzz -sliding Mode Algorithm [J ].J. Mechatronics , 2002, 12 (1 :97Ο118. [3] Henning H ,StefanG ,Christoph H ,et al. Intelligent Fuzzy Distance and Cruise Control for PassengerCars[J].Journal of Intelligen t and Fuzzy Systems , 1998,6:315Ο327.[4] Axel F ,Werner S. Nonlinear ACC in Simulation and Measurement [J ].J. Vehicle System Dynamics , 2001,36(2/3 :159Ο177.[5]周亮 , 李克强 , 连小珉. “启 -停” 巡航控制系统纵向车距控制方法 [J].清华大学学报 (自然科学版, 2004,44(8 :1138Ο1141.[6] Naranjo J E , G onzales C. ACC +Stop &Go Maneuvers with Throttle and Brake Fuzzy Control [J].J. IEEE T ransanction on Intelligent T ransportation Systems , 2006,7(2 :213Ο225. (编辑苏卫国作者简介 :施绍有 , 男 ,1974年生。
汽车电动助力转向系统的技术研究论文
汽车电动助力转向系统的技术研究论文汽车电动助力转向系统的技术研究论文一、EPS 系统结构及其工作原理1.EPS 的结构及工作原理电动助力式转向系统在不同车上的结构部件尽管不尽一样，但是基本原理是一致的。
它一般是由转矩(转向)传感器、电子控制单元ECU,电动机、电磁离合器以及减速机构成。
其基本工作原理是：当转向轴转动时，扭矩传感器将检测到的转矩信号转化为电信号送至电子控制单元ECU，ECU 再根据扭矩信号、车速信号、轴重信号等进行计算，得出助力电动机的转向和助力电流的大小，完成转向助力控制。
2.EPS 的关键部件2.1 扭矩传感器。
精确、可靠、低成本的扭矩传感器是决定EPS能否占领市场的关键因素。
扭矩传感器主要有接触式和非接触式两种。
常用的接触式(主要是电位计式)传感器有摆臂式、双排行星齿轮式和扭杆式三种类型，而非接触式转矩传感器主要有光电式和磁电式两种。
前者的成本低，但受温度与磨损影响，易发生漂移，使用寿命较低，需要对制造精度和扭杆刚度进行折中，难以实现绝对转角和角速度的测量。
因此扭矩传感器类型的选取根据EPS 的性能要求综合考虑。
2.2 电动机。
电动机根据ECU 的指令输出适宜的转矩，一般采用无刷永磁电动机，无刷永磁电机具有无激磁损耗、效率较高、体积较小等特点。
电机是EPS 的关键部件之一，对EPS 的性能有很大的影响。
2.3 电磁离合器。
电磁离合器是保证电动助力只在预定的范围内起作用。
当车速、电流超过限定的最大值或转向系统发生故障时，离合器便自动切断电动机的电源，恢复手动控制转向。
2.4 减速机构。
减速机构用来增大电动机传递给转向器的转矩。
它主要有两种形式：双行星齿轮减速机构和蜗轮蜗杆减速机构。
由于减速机构对系统工作性能的影响较大，因此在降低噪声，提高效率和左右转向操作的对称性方面对其提出了较高的要求。
二、EPS 的电流控制EPS 的上层控制器用来确定电动机的目标电流。
根据EPAS的特点，上层控制策略分为助力控制、阻尼控制和回正控制。
汽车助力转向系统及其相关标准分析
路感直 接 、信 息反馈 丰 富 ；液压泵 由发 动机驱动 ，转
向动力 充沛 ，大小 车辆都适 用 ；技 术成熟 ，平均 制造
成本低 等优点 ，已在各 国的汽车制造 中普遍采用 。
力转 向系统在 汽车转 向系统 中的重 要性 和必要性 。汽
３ ６ １ ９ 、 ＱＣＴ ２ ９ １ ９ 、ＱＣＴ ３ ０ １ ９ 、ＱＣＴ ０ —９９ ／ ９ — ９ ９ ／ ０ — ９ ９ ／
３ —１ ９ ” ０１ ９ ９
、
Ｑ ／ ０ — ９ ９ ＣＴ ３ ２ １９ 和 Ｑ ／ ０ — ９ ９ ＣＴ ３ ３ １９ 等 。
标 准对 液压助 力转 向器系统 及主要 部件 的制造 和装配
型车辆转 向下 ， 比有助力转 向装 置要大２ ０ ０ Ｎ以上 。
质量 ；转 向控制阀和活塞的装配调整质量 ；抗路面 的反 冲击能力 ；系统及零部件寿命等方面做 出了规范要求。
一
１１ 机 械 液 压 助 力 转 向 系统 的优 缺 点 ．
直是 全世界 汽车行业 研究 的重 点 。汽 车转 向系统 的
１ ）优点。机械液压助力转 向系统 由于具有转 向操
好坏直 接影 响到汽 车的驾驶 舒适 性 、安 全性 和能耗 ， 甚至影响到环境… 。汽车助力转 向系统在经历 了长 足的
护成 本较高 ；整套 油路 经常保持 高温高 压状态 ，使用
压力流体控制 阀 、ｖ 型传动皮带 、储 油罐 等组成 。其作 用是 在驾驶员 的控制 下 ，借助 于汽车发 动机 带动 液压 泵产生 的液体 压力驱 动 力来 产生转 向动 力 ，从 而实 现 车轮转 向 。它 解决 了原始 的机械转 向系统 ，仅 靠驾 驶
助力转向系统的发展探析
2018年第3期时代农机TIMES AGRICULTURAL MACHINERY第45卷第3期Vol.45No.32018年3月Mar.2018作者简介：王波（1985-），男，天津人，硕士，助理讲师，主要研究方向：汽车维修。
助力转向系统的发展探析王波(,300222)摘要：汽车在行驶过程中是需要经常进行方向的改变，这些都是依靠汽车的转向系统来完成。
转向系统作为汽车重要的组成部分，直接影响着车辆的行驶稳定性和安全性。
汽车的转向系统历经机械转向系统、液压助力转向系统、电子液压助力转向系统、电动助力转向系统。
目前来说，广大的车辆应用电动助力转向系统越来越多。
关键词：稳定性；安全性；助力转向；电动助力1机械式转向系统机械式转向系统完全依靠驾驶员的体力作为转向动力源。
驾驶员作用在转向盘上的转矩，经过转向传动轴传给机械式转向器，经由转向器放大力矩及动力传递方向，再经由转向纵拉杆和横拉杆带动装有转向轮的转向节来改变方向。
此转向过程完全依靠消耗驾驶员的体力，车速越低，转向阻力越大，转向越费力；反之，则转向阻力较小，转向越轻松。
2传统液压助力转向系统由于液压助力系统需要消耗一定的发动机动力，且液压式助力转向无法根据行驶速度的变化，适时适量的向驾驶员提供所需助力。
因此，在低速行驶时提供的转向助力使车辆的转向变得较轻松，而在中高速行驶时会使车辆的转向变得“轻飘”，从而失去较强的“路感”。
所以人们在机械液压助力的基础上进行改进，开发出了能够更加节省能耗并能够根据驾驶的需要提供所需的转向助力的电子液压助力转向系统。
3电控助力转向系统电控助力转向系统英文简称为EPS，即Electronic Control Power Steering 。
但电控助力转向系统根据动力源的不同又分为液压式电控助力转向系统（以下简称为液压式EPS）和电动式电控助力转向系统（以下简称为电控式EPS）。
（1）液压式EPS。
液压式EPS 是在传统的液压助力转向系统的基础上，增设可以控制液体流量的电磁阀、车速传感器和电子控制单元等。
汽车转向系功能要求与其相应机构的分析
汽车转向系功能要求与其相应机构的分析汽车的转向系统是车辆非常重要的一个功能部件，它负责将驾驶员的转向指令传递给车辆轮胎，使车辆能够按照驾驶员的意愿进行转向。
汽车的转向系统主要由转向盘、转向机构、转向臂、转向杆、转向弯头、转向节等组成。
下面将对汽车转向系功能要求与相应机构进行分析。
1.转向系统功能要求：(1)灵敏、准确的转向响应：转向系统需要能够根据驾驶员的转向指令，实现车辆迅速而准确的转向响应。
这样可以提高驾驶的灵活性和安全性。
(2)稳定的转向力：转向系统需要提供稳定的转向力，使得转向过程中驾驶员能够感到连贯且稳定的力反馈。
这样可以提高驾驶员的掌握力和驾驶舒适性。
(3)自动回正功能：转向系统在车辆完成转向操作后，需要具备自动回正功能，使车辆回到原来的行驶方向。
这样可以提高驾驶稳定性和减少驾驶员的疲劳程度。
(4)高强度和可靠性：转向系统需要具备高强度和可靠性，以应对各种复杂的道路和环境条件。
这样可以保证转向系统在极端情况下的安全性和可靠性。
2.转向机构分析：(1)转向盘：转向盘是驾驶员操作的核心部件，通过驾驶员的操纵，传递转向指令给转向机构。
转向盘通常由一个环形的手柄和内部装置组成，转向盘的直径和手感直接影响着驾驶员的转向操作体验。
(2)转向机构：转向机构将驾驶员通过转向盘传递的转向指令，转化为操纵转向臂的力或扭矩，使车辆的轮胎实现转向。
常见的转向机构有螺旋齿轮、盘柱齿轮、斜齿轮等不同类型，不同类型的转向机构在传递力矩和准确性方面有所不同。
(3)转向臂：转向臂是连接转向机构和轮胎的传动杆，它将由转向机构产生的转动力传递给轮胎，实现车辆的转向。
转向臂通常由金属制成，具备一定的强度和刚度，以保证转向力的传递和转向的准确性。
(4)转向杆：转向杆用于连接转向盘和转向机构，将驾驶员的转向指令传递给转向机构。
转向杆通常是一根长条，它的设计可以根据不同的转向系统结构进行调整。
(5)转向弯头：转向弯头位于转向机构和转向臂之间，起到连接和转向的作用。
汽车的常用转向系统的性能研究
毕业论文 <设计）论文题目：汽车的常用转向系统的性能分析摘要汽车转向系统是用来改变和恢复汽车行驶方向保持汽车直线行驶的机构，对转向轮的正常运转和汽车的安全行驶影响很大。
汽车转向系一旦有问题，很用以造成事故。
因此汽车转向系的技术状况对与保证汽车行驶安全、减轻驾驶劳动强度、提高运输效率、延长车辆使用寿命有着十分重要的作用。
在使用中，由于汽车转向系统工作条件恶劣，转速与负荷经常变化，长期弯曲、扭矩剪切和道路不平引起的冲击载荷同时受到各种因素的影响，其零部件必然会产生不同程度的弯曲、扭曲变形和绣缺裂纹断裂损失，从而影响汽车的操纵轻便性、经济性和安全性。
为使汽车正常行驶必须采取经常性的检修、维护措施，防止不应有的损坏及时查明故障隐患并予以消除，使之保持完好的技术状况。
熟练掌握汽车转向系统的结构原理、使用维护和故障诊断及汽车诊断仪的熟练使用等技术，这对于我们从事汽车行业的人员至关重要。
关键词：动力转向，汽车诊断仪<四轮定位仪），故障诊断目录1 引言2类型3机械转向系统简介3.1转向操纵机构3.2转向器3.3转向传动机构4动力转系统简介4.1液压式动力转向系统4.2电动助力动力转向系统4.3线控转向系统5 汽车转向系统性能优劣的比较及其决定因素分析5.1比较各转向系统性能优劣的5.1.1机械转向系统 5.1.2液压助力转向系统5.1.3电液助力转向系统5.1.4电动助力转向系统 5.1.5线控转向系统5.2汽车转向系统性能优劣的决定因素分析5.2.1电控液压助力转向系统5.2.2电动助力转向系统5.2.3线控转向系统6转向系统养护6.1定期检查储液罐内动力转向液液面高度6.2动力转向系的清洗、换油与保护7汽车前桥转向系统7.1汽车前桥系统的功用和结构7.1．1汽车前桥系统的功用和结构7.1．2前桥的型式和结构特点7.2汽车前桥转向系统的使用维修与检测7.2．1 车轮定位检测与调整7.2．2汽车前桥转向系统的故障诊断实例8总结参考文献致辞1引言在汽车行驶过程中，经常需要改变行驶方向，进行转向运动，驾驶员通过对方向盘的操纵来对转向运动进行控制，从而使车辆按照驾驶员意图进行动作。
转向系统的对比
缺点：能耗比较高，使用寿命较低，后期
维秀保养成本较高。
三、电子液压助力转向系统
由于机械液压助力消耗能量，所以在机械 液压助力系统上开发了电子液压助力转向系统。
也就说转向油泵，不再需要由发动机驱动改为
教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
电动机驱动，并且加装电控系统。
主要结构：助力转向控制单元（ECU）、 电动泵、转向机、车速传感器，转向助力传感 器，储油罐等
同时降低能耗，反应灵敏，转向助力调节更加
人性化； 缺点：加入较多的电子元件，所以维修保 养成本较高，稳定性较差。
教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
四、电动助力转向系统(EPS)
主要结构：扭矩传感器、车速传感器、减
速机构、控制单元和助力电机构成，没有了液
压助力系统的液压泵、液压管路、转向柱阀体 等结构，结构非常简单。
系统、电子液压助力转向系统、电力助力转向 系统三种。
教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
二、机械液压助力转向系统
主要机构：液压泵、油管、液体控制阀、
V型传动带、储油罐等组成。
教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
工作原理：
教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
机械液压助力优缺点：
优点：操控精准，制造成本低，可靠性高；
教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
工作原理：扭矩传感器和转向柱连接一起，
当转向柱转动时，转矩传感器检测转向柱的角 度变成电信号传给ECU，ECU根据车速传感器 和扭矩传感器信号决定电机的旋转方向和助力 电流的大小，完成实时控制助力转向。
教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
电力助力转向系统的优缺点：
汽车电动助力转向系统关键技术分析
汽车电动助力转向系统关键技术分析摘要：现阶段，汽车的电动助力转向系统技术，已经属于一种较为常见且成熟的应用技术，将其应用于汽车制造中，在很大程度上提升了汽车制造的质量，使得汽车制造能够更好地迎合未来汽车发展的需要。
将这一技术应用于汽车制造中，能够降低汽车在低速行驶时转弯上的阻力，从而使得整个转向操作更加轻便与灵活，同时，在汽车的高速行驶时，能够进一步加重转向重力，使得汽车的转向更加具有稳定性。
通过这种设置，能够在很大程度上避免由于转向操作失控问题而导致的汽车驾驶事故。
本文主要分析了汽车电动助力转向系统中的相关关键技术，以供参考。
关键词：汽车电动助力转向系统；控制单元；冗余设计在现代电子信息技术的高速发展推动下，当前我国汽车工业水平提升明显，现代化技术应用于现代汽车工业的生产制造中，在很大程度上提高了汽车性能，同时，也缓解了汽车转弯操作转向的问题。
电动助力转向系统在很大程度上规避了传统汽车电控系统与液压动力转向系统上存在的不足，能够进一步提升整个转向操作的安全性，突破传统转向的限制。
也因此，这种转向系统技术在汽车制造业中有着十分广泛的应用，所占据的市场比例逐渐提升，更有取代传统转向系统的趋势。
一、汽车电动助力转向系统的关键部件（一）传感器传感器是汽车电动助力系统中的关键部件之一，主要分为扭矩传感器与车速传感器两种。
其中，扭矩传感器主要负责对汽车驾驶员在传入轴上的作用力方向以及作用力的大小进行分析，其工作的主要目的在于更好地通过对驾驶员力的结构的分析，实现对汽车转向力的相应调整。
车速传感器顾名思义，是对汽车行驶速度的测量，通过对汽车行驶速度的测量，以自动化辨别转向系统应更加灵活或更加稳重。
这两种传感系统均为信号控制系统，相对而言，其工作原理较为复杂，且对精度有着极高的要求。
（二）电动机电动机的主要作用，在于为汽车电动助力转向系统提供动力，它能够将电子元件输出的控制指令转换为实际的操作提供辅助距扭，能够将控制指令转换为实际的动力元素，从而确保汽车的转向系统能够有效应用。
汽车转向系统性能检测与评价分析
图5-43
•
测量时，把转向参数测量仪对准被测汽 车转向盘中心，调整好三个连接叉上伸缩 卡爪的长度，与转向盘连接并固定好。 • 转动操纵盘，转向力通过底板、力矩传 感器、连接叉传递到被测转向盘上，使转 向盘转动以实现汽车转向。
•
此时，力矩传感器将转向力矩转变成电 信号，而定位杆内端连接的光电装置则将 转角的变化转变成电信号。 • 这两种电信号由微机自动完成数据采集、 转角编码、运算、分析、存储、显示和打 印。 • 因此，使用该测量仪既可测得转向盘的 转向力，又可测得转向盘的自由转动量。
但此力矩也不宜过大，否 则在转向时为了克服此力矩， 驾驶员必须在转向盘上施加较 大的力（即转向沉重）。
因稳定力矩的大小取决于 力臂L的数值，而力臂L又取决 于后倾角γ的大小。现在车辆一 般采用的γ角不超过2°~3°现 代高速汽车由于轮胎气压降低 弹性增加，而引起稳定力矩增 加，因此γ角可以减小到零甚至 为负。
• 转向盘转至极限 位置时，图中两 圆之间的通道为 车辆转弯通道圆。
• 车辆所有点在车 辆支承平面上的 投影均位于最大 内圆和最小外圆 之间。
•车辆有左和右转 弯通道圆。 •转弯通道圆的最 大内圆直径越大， 最小外圆直径越 小，车辆所需的 通道宽度越窄， 通过性越好。
4.3汽车车轮定位及检测设备
主机箱为一圆形结构，固 定在底板中央，其内装有接 口板、微机板、转角编码器、 打印机、力矩传感器和电池 等。定位杆从底板下伸出， 经磁力座吸附在驾驶室内的 仪表盘上。 • 定位杆的内端连接有光电 装置，光电装置装在主机箱 内的下部。
ZC-2型转向参数 测量仪 l-定位杆；2-固定螺栓；3-电 源开关；4-电压表；5-主机箱； 6-连接叉；7-操纵盘；8打印机；9-显示器
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
汽车助力转向系统及其相关标准对比分析研究
作者：徐益波
来源：《中国电气工程学报》2019年第10期
摘要：汽车助力转向系统作为汽车底盘的重要组成部分，国际标准化组织（ISO），欧共体（EEC），欧洲经济委员会（ECE）以及各大汽车制造商如通用，福特等都对汽车转向系统有明确的要求，我国也制定了相应的国标来限制和评测汽车转向系统。
本文对汽车用机械液压助力转向系统、电子液压助力转向系统和电动助力转向系统的原理及相关标准进行了阐述和分析。
关键词：汽车;助力转向系统;标准分析
一、机械液压助力转向系统相关标准
（一）转向系统
机械式液压助力转向系统主要由液压泵、油管、压力流体控制阀、V型传动皮带、储油罐等组成。
其作用是在驾驶员的控制下，借助于汽车发动机带动液压泵产生的液体压力驱动力来产生转向动力从而实现车轮转向。
它解决了原始的机械转向系统仅靠驾驶员操纵转向盘的转向力来实现车轮转向而導致劳动强度大、操纵轻便性非常不理想、特别是对于大型车辆起步时的转向操纵非常吃力的问题。
通过我中心长期的试验结果来看，在国标GB 17675-1999的试验条件下，大型车辆方向盘转向力在没有助力转向装置比有助力转向装置的情况下要大200N以上。
（二）相关标准
目前机械液压助力转向系统的主要标准有：QC/T 529-2000[3]、QC/T 530-2000[4]、QC/T 305-1999《汽车动力转向控制阀总成技术条件》、QC/T 306-1999《汽车动力转向控制阀总成台架试验方法》、QC/T 299-1999《汽车动力转向油泵技术条件》、QC/T 300-1999《汽车动力转向油泵台架试验方法》、QC/T 301-1999《汽车动力转向动力缸技术条件》、QC/T 302-1999《汽车动力转向动力缸台架试验方法》和QC/T 303-1999《汽车动力转向油罐技术条件》等。
标准对液压助力转向器系统及主要部件的制造和装配质量;转向控制阀和活塞的装配调整质量;抗路面的反冲击能力;系统及零部件寿命等方面做出了规范要求。
经过近10年的发展和对新技术及试验方法的引进，我国已开始对QC/T 529-2000和QC/T 530-2000两个总成标准进行修订，现在已完成了征求意见、会审上报。
这次修订的标准与现有的标准主要差别有：将QC/T 529-2000、QC/T 530-2000两个标准合并为《汽车液压助力转向器技术条件与试验方法》一个标准;修订后的标准增加了对齿轮齿条式动力转向器的规范要求;在空载转动力矩测定试验中根
据国外先进标准增加了有动力条件下的转动力矩试验使得试验更接近实际工况;在转向特性试验中增加了特性曲线限定框图，只要转向力特性曲线在限定框图内即可判定产品达到质量要求，可简单、快捷、准确的保障产品出厂质量，提高劳动生产效率，对液压动力转向器批量生产具有指导意义;逆向疲劳试验中的加载条件采用不同于现有标准（单一载荷）的2阶梯载荷，使试验更接近实际工况的同时还能避免产品功能过剩或不足;再有就是增加了环境试验以考核系统对不同环境变化的承受能力。
总成试验的主要设备有液压动力转向系统性能试验台和可靠性试验台。
二、电子液压助力转向系统相关标准
（一）电子液压助力转向系统
由于机械液压助力较多地消耗发动机动力，所以在此基础上改进开发出了更节能的电子液压助力转向系统（下称ECHPS系统）。
这种系统的转向油泵不由发动机皮带直接驱动，而由电动机驱动，并且在液压助力系统的基础上加装了电控系统，使得转向辅助力的大小不光与转向角度有关，还与车速相关;机械结构上增加了液压反应装置和液流分配阀;新增的电控系统包括车速传感器、电磁阀、转向ECU等。
（二）相关标准
虽然ECHPS系统这几年在我国逐渐广泛应用起来，但我国直到去年才起草了《汽车电控液压助力转向器总成技术条件及试验方法》行业标准的征求意见稿。
该意见稿主要参考了日本丰田公司和德国ZF公司相关技术资料，以及行业标准《汽车液压助力转向器技术条件与试验方法》和若干我国已形成的电动助力转向器（EPS）标准等，其主要内容是在《汽车液压助力转向器技术条件与试验方法》（修定稿）的基础上提出了对ECHPS系统电控装置的自检、显示功能，对电源电压波动的适应能力，耐电源极性反接及过电压性能，抗跌落、振动性能，电磁兼容性能和适应恶劣环境变化性能的规范要求。
主要试验设备除了相关液压系统的性能及可靠性试验台外，还需要：瞬态传导抗扰度测试系统、屏蔽室及各种环境试验舱。
三、电动助力转向系统相关标准
（一）电动助力转向系统
电动助力转向系统（下称EPS系统）与前两种转向系统的最大区别之一是，该系统完全独立于发动机而利用直流蓄电池作为动力源。
与液压助力转向系统的结构对比可以看出，EPS 系统没有复杂的油液管路和油泵，取而代之的是直接干脆的电子线路和设备，（结构简图见图1）。
EPS系统是通过电子控制单元根据转向参数和车速等信号，控制电动机扭矩的大小和方向，电动机再由电磁离合器通过减速机构减速增扭后，加在汽车的转向机构上，使之得到一个与工况相适应的转向作用力，从而实现汽车的转向。
（二）相关标准
EPS系统最近几年在国内汽车领域的逐渐应用，部分转向器企业已开始生产自主品牌的EPS系统产品，我国陆续发布了《汽车电动助力转向装置技术条件与台架试验方法》、《汽车电动助力转向系统用电动机技术条件》、《汽车电动助力转向电子控制器技术条件与台架试验方法》以及《汽车电动助力转向扭矩用传感器技术条件与台架试验方法》等行业标准的征求意见稿，对EPS系统总成及主要部件的性能及可靠性做出了规范要求。
标准主要是从EPS系统的总成、控制器、传感器、转向电机及故障诊断等方面进行考核，其中系统总成主要试验项目及相关评价参数和试验曲线见表1所示。
主要试验的设备有：电动助力转向系统性能试验台和可靠性试验台、电磁辐射抗扰度测试系统、电磁骚扰测试系统、静电放电测试系统、电波暗室及各种环境试验舱。
四、结束语
综上所述，机械液压助力转向系统液压装置比较多，能耗损失相对较大;ECHPS系统可以看作是液压助力的升级，省去了一些复杂的液压装置，直接采用电动泵来实现方向助力，一方面降低了液压系统的装置繁杂和能耗损失，另一方面液压系统的工作可靠性仍然得到保持，而且能够随低速、高速自动调节助力大小;EPS系统则完全没有了复杂的液压装置，直接用电机提供助力调节，能显著改善汽车驾驶舒适性和安全性，虽然现在还没有正式标准的规范要求，但鉴于EPS系统较传统的液压助力转向系统在性能等方面有很大的优势，而且顺应了节能环保的潮流，是汽车转向器未来发展的方向。
参考文献
[1]刘丽华，张文源.汽车助力转向系统转向沉重故障的诊断与检修[J].汽车维修，2017（11）：22-23.
[2]王耀芸.我国入世后的汽车标准与专利[J].标准科学，2002（2）：25-26.
[3]何云堂，邵忠瑛.我国电动汽车标准体系综述[J].标准生活，2010（5）：44-50.。