丁希波，王秀松

(濱州渤?；钊邢薰?，山東 濱州 256602)

1 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的硬件發(fā)展趨勢(shì)

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(jià)格低廉化兩個(gè)方向發(fā)展，所謂的低價(jià)傳感器是在傳統(tǒng)的傳感器基礎(chǔ)上進(jìn)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(duì)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(hào)，還迫切需要轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)，供EPS、AFS(Active Front Wheel Steering)和ESP(Electronic Stability Program)等控制器使用。

為進(jìn)一步適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)車輛的需要，必須要對(duì)傳感器進(jìn)行改良和升級(jí)，在大幅度提升方便快捷功能的同時(shí)還需要降低產(chǎn)品的成本。目前電機(jī)電動(dòng)助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種經(jīng)濟(jì)型轎車以及微型車中，而且已經(jīng)有不少中級(jí)車和高級(jí)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(jī)從原先的25A電流已經(jīng)提升到了90A電流，并且還會(huì)持續(xù)增加。而這樣一來也會(huì)不可避免的導(dǎo)致電機(jī)體積不斷增加，那么這就會(huì)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(jí)轎車對(duì)車內(nèi)噪音要求相對(duì)嚴(yán)格，而電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用在中級(jí)轎車中以后噪音問題是急需解決的問題。所以就需要進(jìn)行研發(fā)低噪音電動(dòng)機(jī)，而高級(jí)轎車對(duì)車內(nèi)噪音要求更是嚴(yán)格，那么對(duì)電機(jī)的噪音要求勢(shì)必更加苛刻?，F(xiàn)代社會(huì)中，人們對(duì)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(jī)相比有刷電機(jī)在結(jié)構(gòu)上有極大的優(yōu)勢(shì)，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(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)軟件發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前人們?cè)谲囕v駕駛中更加追求舒適性，那么這就要求電動(dòng)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(chǔ)和選擇，在針對(duì)不同的車輛和車型時(shí)，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能非常契合實(shí)際的進(jìn)行匹配。因此，有必要在ECU中存儲(chǔ)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(jìn)行不同的選擇。自動(dòng)停車的功能，由于停車環(huán)境很多時(shí)候比較狹窄，駕駛員在進(jìn)行停車的時(shí)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(dòng)泊車系統(tǒng)可以根據(jù)周邊環(huán)境特性，對(duì)車速以及方向盤進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，順利進(jìn)行停車。利用這項(xiàng)方便快捷的功能，能夠自動(dòng)把車輛停好。

安全性功能，主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向功能的實(shí)現(xiàn)可以基于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。那么電動(dòng)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(duì)它的結(jié)構(gòu)和工作方式進(jìn)行必要的改良，使其具有獨(dú)立性，與駕駛員操作互不干擾。

對(duì)開路面抗制動(dòng)跑偏功能，當(dāng)車輛在對(duì)開路面上緊急制動(dòng)時(shí)，即使車輛配備有ABS，車輪不會(huì)抱死，但是由于車輛的左右輪子和路面接觸的程度會(huì)不一樣，這也會(huì)造成車輛受到外力的作用力不同，那么可能會(huì)讓車輛跑偏。這種時(shí)候就需要傳感器在第一時(shí)間對(duì)受到的作用力進(jìn)行測(cè)量并及時(shí)傳輸?shù)娇刂破鳟?dāng)中，并通過一定的分析和傳送，及時(shí)的給前輪傳輸轉(zhuǎn)角信號(hào)，將偏離的航向進(jìn)行糾正，讓車輛能夠及時(shí)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(shí)側(cè)向加速度過大，會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)工況(達(dá)到側(cè)滑極限)，在這種時(shí)候可以根據(jù)實(shí)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(shí)驗(yàn)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(jī)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(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)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(jī)械連接；但是在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)當(dāng)中，則是存在著機(jī)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(cè)出駕駛員施加在方向盤上面的轉(zhuǎn)角信號(hào)。并通過一定的轉(zhuǎn)換力變作轉(zhuǎn)向角度；同時(shí)，傳感器會(huì)第一時(shí)間將信號(hào)傳輸和反饋到下方電機(jī)，產(chǎn)生一定的反作用力，進(jìn)而讓駕駛員得到一個(gè)舒適滿意的操作感。

4 結(jié)語

當(dāng)前，電動(dòng)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(jī)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(shí)就會(huì)增加駕駛者受到外力作用的程度進(jìn)而增多了危險(xiǎn)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(huì)變得更加優(yōu)良、更加安全舒適、更加人性化。

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