【太平洋汽車(chē)網(wǎng) 技術(shù)頻道】我們平時(shí)開(kāi)車(chē)，控制好方向盤(pán)就能讓車(chē)往我們想要的方向行駛，很少會(huì )探究方向盤(pán)是如何使車(chē)輪轉向的。也經(jīng)常聽(tīng)到“液壓助力轉向”、“電動(dòng)助力轉向”、“主動(dòng)轉向”這些名詞，它們到底是如何工作的？又有什么不同？下面我們一起來(lái)了解一下吧。

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● 何為助力轉向?

　　所謂助力轉向，是指借助外力，使駕駛者用更少的力就能完成轉向。起初應用于一些大型車(chē)上，不用那么費力就能夠輕松地完成轉向。現在已經(jīng)廣泛應用于各種車(chē)型上，使得駕駛更加輕松、敏捷，一定程度上提高了駕駛安全性。助力轉向按動(dòng)力的來(lái)源可分為液壓助力和電動(dòng)助力兩種。

● 機械式液壓助力轉向

　　機械式液壓助力系統主要包括齒輪齒條轉向結構和液壓系統(液壓助力泵、液壓缸、活塞等)兩部分。工作原理是通過(guò)液壓泵(由發(fā)動(dòng)機皮帶帶動(dòng))提供油壓推動(dòng)活塞，進(jìn)而產(chǎn)生輔助力推動(dòng)轉向拉桿，輔助車(chē)輪轉向。

　　那具體是怎樣動(dòng)作的呢？首先位于轉向機上的機械閥體（可隨轉向柱轉動(dòng)），在方向盤(pán)沒(méi)有轉動(dòng)時(shí)，閥體保持原位，活塞兩側的油壓相同，處于平衡狀態(tài)。當方向盤(pán)轉動(dòng)時(shí)，轉向控制閥就會(huì )相應的打開(kāi)或關(guān)閉，一側油液不經(jīng)過(guò)液壓缸而直接回流至儲油罐，另一側油液繼續注入液壓缸內，這樣活塞兩側就會(huì )產(chǎn)生壓差而被推動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生輔助力推動(dòng)轉向拉桿，使轉向更加輕松。

　　在液壓轉向系統中，如車(chē)輪的劇烈跳動(dòng)和遇到坑洼路面導致輪胎出現非自主的轉向時(shí)，可以通過(guò)液壓對活塞的作用能夠很好的緩沖和吸收震動(dòng)，使傳遞到方向盤(pán)上的震動(dòng)大大減少。機械液壓助力技術(shù)成熟穩定，可靠性高，應用廣泛。但結構較復雜，維護成本較高。而且單純的機械式液壓助力系統助力力度不可調節，很難兼顧低速和高速行駛時(shí)對指向精度的不同需求。

● 電子式液壓助力轉向

　　電子式液壓助力的結構原理與機械式液壓助力大體相同，最大的區別在于提供油壓油泵的驅動(dòng)方式不同。機械式液壓助力的液壓泵直接是通過(guò)發(fā)動(dòng)機皮帶驅動(dòng)的，而電子式液壓助力采用的是由電力驅動(dòng)的電子泵。

　　電子液壓助力的電子泵，不用消耗發(fā)動(dòng)機本身的動(dòng)力，而且電子泵是由電子系統控制的，不需要轉向時(shí)，電子泵關(guān)閉，進(jìn)一步減少能耗。電子液壓助力轉向系統的電子控制單元，利用對車(chē)速傳感器、轉向角度傳感器等傳感器的信息處理，可以通過(guò)改變電子泵的流量來(lái)改變轉向助力的力度大小。

● 電動(dòng)助力轉向

　　電動(dòng)助力主要由傳感器、控制單元和助力電機構成，沒(méi)有了液壓助力系統的液壓泵、液壓管路、轉向柱閥體等結構，結構非常簡(jiǎn)單。

　　主要工作原理是，在方向盤(pán)轉動(dòng)時(shí)，位于轉向柱位置的轉矩傳感器將轉動(dòng)信號傳到控制器，控制器通過(guò)運算修正給電機提供適當的電壓，驅動(dòng)電機轉動(dòng)。而電動(dòng)機輸出的扭矩經(jīng)減速機構放大后推動(dòng)轉向柱或轉向拉桿，從而提供轉向助力。電動(dòng)助力轉向系統可以根據速度改變助力的大小，能夠讓方向盤(pán)在低速時(shí)更輕盈，而在高速時(shí)更穩定。

　　電動(dòng)助力轉向有兩種實(shí)現方式，一種是對轉向柱施加助力，是將助力電機經(jīng)減速增扭后直接連接在轉向柱上，電機輸出的輔助扭矩直接施加在轉向柱上，相當于電機直接幫助我們轉動(dòng)方向盤(pán)。另一種是對轉向拉桿施加助力，是將助力電機安裝在轉向拉桿上，直接用助力電機推動(dòng)拉桿使車(chē)輪轉向。后者結構更為緊湊、便于布置，目前使用比較廣泛。

● 隨速可變助力轉向是怎樣的?

　　隨速可變助力轉向是指轉向助力的大小可隨著(zhù)車(chē)速的變化而改變。這樣有什么好處呢？在平時(shí)停車(chē)入庫等低速行駛時(shí)，如方向盤(pán)轉向輕盈確實(shí)很方便，但是如果在高速行駛時(shí)，方向盤(pán)轉向過(guò)于輕盈反而是一種危害，因為不利于車(chē)輛高速行駛的穩定性。

　　而隨速可變助力轉向可以做到這點(diǎn)，當車(chē)低速行駛時(shí)，它可以提供大的助力，保證方向盤(pán)轉動(dòng)輕盈和靈活；當車(chē)速較高時(shí)，它提供的助力就會(huì )較小，以增強行車(chē)的安全性和穩定性。

● 何為可變轉向比轉向系統(主動(dòng)轉向系統)？

　　所謂可變轉向比，可以簡(jiǎn)單理解為方向盤(pán)轉動(dòng)的角度與對應的車(chē)輪轉動(dòng)角度的比值。前面提到的隨速可變助力轉向系統中，能夠改變的僅僅是助力力度，也就是只能改變方向盤(pán)轉動(dòng)時(shí)的助力而已，但是轉向比是不可改變的，而可變轉向比的轉向系統僅能夠改變轉向的助力力度，在不同情況下，方向盤(pán)轉角對應的車(chē)輪轉動(dòng)角度也是可以變化的。

　　如上圖中的主動(dòng)轉向系統中，在轉向盤(pán)和轉向輪之間安裝一個(gè)電子控制的機械機構，那么車(chē)輪整體轉向的角度不再僅僅是駕駛員輸入方向盤(pán)的角度，而是在此基礎上疊加上蝸輪蝸桿調節機構附加的角度。那么通過(guò)利用電動(dòng)機對蝸輪蝸桿調節結構的控制，可以改變傳動(dòng)系統的傳動(dòng)比。

　　這樣做有什么好處呢？在低速時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機的作用使蝸輪蝸桿調節機構與駕駛員轉動(dòng)方向盤(pán)的方向相同，可以減少對轉向力的需求。而在高速時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機的作用使蝸輪蝸桿調節機構與駕駛員轉動(dòng)方向盤(pán)的方向相反，減少前輪的轉動(dòng)角度，提高轉向穩定性。

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