大家在看參數(shù)配置表的時(shí)候會(huì)注意到其中有一個(gè)項(xiàng)目是“助力類型”，在這我們常見的內(nèi)容有機(jī)械液壓助力、電子液壓助力、電動(dòng)助力三種，那么“助力類型”具體指的是什么？三種形式分別代表什么樣的內(nèi)容？各種方式有什么不同和優(yōu)缺點(diǎn)？今天做個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。

●  歷史回顧

    早期汽車的轉(zhuǎn)向是沒有任何助力裝置的，全靠駕駛員體力作為轉(zhuǎn)向的動(dòng)力源，實(shí)際上我們現(xiàn)在也偶爾能見到?jīng)]有任何轉(zhuǎn)向助力裝置的車型，開過這種車的朋友都會(huì)對(duì)其沉重的方向盤印象深刻，為了減輕駕駛員負(fù)擔(dān)，同時(shí)也有駕駛安全性等方面的考慮，人們發(fā)明了轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)。

『1951第六代Imperial 1948-1954』

    關(guān)于它的起源，現(xiàn)在有資料可查的最早記錄是在1902年2月，由英國(guó)人Frederick W. Lanchester發(fā)明了“液壓驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向”的系統(tǒng)，而最早的商品化應(yīng)用則推遲到了半個(gè)世紀(jì)之后，1951年克萊斯勒把成熟的液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)應(yīng)用在了Imperial車系上，正式的配置名稱是“Hydraguide”——油壓轉(zhuǎn)向裝置，當(dāng)時(shí)這是一項(xiàng)選裝配置，要價(jià)226美元，在那個(gè)年代可以說相當(dāng)?shù)牟槐阋恕?/P>

『1965第二代Mercury Park Lanes 1964-1968』

    之后人們又發(fā)明了電子液壓助力系統(tǒng)，具體的技術(shù)細(xì)節(jié)我們稍后講解。1965年福特用旗下水星車型做試驗(yàn)性推廣，把名為“wrist-twist instant”的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)裝在了一批Park Lanes車型上，使得新車的轉(zhuǎn)向比達(dá)到15:1，使用起來非常省力，這被認(rèn)為是現(xiàn)代電子液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的雛形。

    至于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的歷史則要短的多，這項(xiàng)技術(shù)起源于日本的汽車廠商，1990年本田發(fā)布了世界上第一款搭載可變齒比電動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)車型：NSX。相比1988年的鈴木Cervo，NSX的系統(tǒng)更接近于當(dāng)今意義上的電動(dòng)轉(zhuǎn)向助力。

● 技術(shù)介紹

1.機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

    關(guān)于歷史我們就了解到這，現(xiàn)在來看看技術(shù)方面的內(nèi)容。雖然助力系統(tǒng)是今天的主角，但首先我們得了解一下沒有任何助力的機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是什么樣的結(jié)構(gòu)，也就是所有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)所在。

    轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的可以大致分為三個(gè)部分：轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)很好理解，就是我們駕駛車輛時(shí)直接接觸的部分，它把駕駛員的體力傳遞到傳向系統(tǒng)當(dāng)中。

    轉(zhuǎn)向器的內(nèi)容則有些復(fù)雜，它是整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的核心部件，而各種助力方式也是在這個(gè)部分實(shí)現(xiàn)的。轉(zhuǎn)向器的作用是放大駕駛員傳遞的力同時(shí)改變力的傳遞方向，常見的形式有齒輪齒條式、循環(huán)球式、蝸桿曲柄指銷式等等。

    轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是從轉(zhuǎn)向器到轉(zhuǎn)向輪之間所有傳動(dòng)機(jī)械、桿件的總稱，它的作用是把轉(zhuǎn)向器輸出的力傳遞到轉(zhuǎn)向節(jié)上，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向，同時(shí)讓轉(zhuǎn)向輪之間的轉(zhuǎn)角遵循一定的規(guī)律，保證輪胎和地面之間的相對(duì)滑動(dòng)控制在最低程度。

    總體而言，從原理上來說機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是很好理解的，就是用純?nèi)肆︱?qū)動(dòng)各種機(jī)械結(jié)構(gòu)的組合，通過將人力放大、變向等步驟來操縱輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)，這種系統(tǒng)的特點(diǎn)也是一目了然：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性強(qiáng)，但使用相當(dāng)費(fèi)力，穩(wěn)定性、精確性、安全性無(wú)法保證。

2.機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

    于是助力系統(tǒng)的出現(xiàn)變得非常有必要，我們先來看第一種：機(jī)械液壓助力。這種助力形式是我們最常見的一種，前面提到它誕生于1902年，也就是說已經(jīng)有了百年歷史。由于技術(shù)成熟可靠，而且成本低廉，得以被廣泛普及。

    機(jī)械液壓助力系統(tǒng)的主要組成部分有液壓泵、油管、壓力流體控制閥、V型傳動(dòng)皮帶、儲(chǔ)油罐等等。這種助力方式是將一部分發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出轉(zhuǎn)化成液壓泵壓力，對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加輔助作用力，從而使輪胎轉(zhuǎn)向。

    根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)液流方式的不同可以分為常壓式液壓助力和常流式液壓助力。常壓式液壓助力系統(tǒng)的特點(diǎn)是無(wú)論方向盤處于正中位置還是轉(zhuǎn)向位置、方向盤保持靜止還是在轉(zhuǎn)動(dòng)，系統(tǒng)管路中的油液總是保持高壓狀態(tài)；而常流式液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向油泵雖然始終工作，但液壓助力系統(tǒng)不工作時(shí)，油泵處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，管路的負(fù)荷要比常壓式小，現(xiàn)在大多數(shù)液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)都采用常流式。可以看到，不管哪種方式，轉(zhuǎn)向油泵都是必備部件，它可以將輸入的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為油液的壓力。

    由于依靠發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)油泵，能耗比較高，所以車輛的行駛動(dòng)力無(wú)形中就被消耗了一部分；液壓系統(tǒng)的管路結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，各種控制油液的閥門數(shù)量繁多，后期的保養(yǎng)維護(hù)需要成本；整套油路經(jīng)常保持高壓狀態(tài)，使用壽命也會(huì)受到影響，這些都是機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的缺點(diǎn)所在。

    能被廣泛使用自然也是不缺優(yōu)勢(shì)的，這里列舉一二：方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間全部是機(jī)械部件連接，操控精準(zhǔn)，路感直接，信息反饋豐富；液壓泵由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)向動(dòng)力充沛，大小車輛都適用；技術(shù)成熟，可靠性高，平均制造成本低。

3.電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

 　  液壓式是比較傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向助力方式，一般由液壓泵、油管、壓力流量控制閥體、V型傳動(dòng)皮帶、儲(chǔ)油罐等部件構(gòu)成。
　          無(wú)論車是否轉(zhuǎn)向，這套系統(tǒng)都要工作，而且在大轉(zhuǎn)向車速較低時(shí)，需要液壓泵輸出更大的功率以獲得比較大的助力。機(jī)械式液壓助力轉(zhuǎn)向方式由液壓泵及管路和油缸組成，為保持壓力，不論是否需要轉(zhuǎn)向助力，系統(tǒng)總要處于工作狀態(tài)，所以會(huì)增加車輛的油耗。現(xiàn)在一般價(jià)格較便宜的車型都使用液壓式。
            由于液壓式的缺點(diǎn)，所以現(xiàn)在通過改進(jìn)，研究出了電子液壓轉(zhuǎn)向助力，其克服了傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的缺點(diǎn)。它所采用的液壓泵不再靠發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶直接驅(qū)動(dòng)，而是采用一個(gè)電動(dòng)泵，它所有的工作的狀態(tài)都是由電子控制單元根據(jù)車輛的行駛速度、轉(zhuǎn)向角度等信號(hào)計(jì)算出的最理想狀態(tài)。簡(jiǎn)單地說，在低速大轉(zhuǎn)向時(shí)，電子控制單元驅(qū)動(dòng)電子液壓泵以高速運(yùn)轉(zhuǎn)輸出較大功率，使駕駛員打方向省力；汽車在高速行駛時(shí)，液壓控制單元驅(qū)動(dòng)電子液壓泵以較低的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，在不至于影響高速打轉(zhuǎn)向的需要同時(shí)，節(jié)省一部分發(fā)動(dòng)機(jī)功率。電子液壓式是現(xiàn)在使用較為普遍的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

       機(jī)械液壓助力大幅消耗發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，所以人們?cè)诖嘶A(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，開發(fā)出了更節(jié)省能耗的電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

    這套系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向油泵不再由發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，而是由電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)，并且在之前的基礎(chǔ)上加裝了電控系統(tǒng)，使得轉(zhuǎn)向輔助力的大小不光與轉(zhuǎn)向角度有關(guān)，還與車速相關(guān)。機(jī)械結(jié)構(gòu)上增加了液壓反應(yīng)裝置和液流分配閥，新增的電控系統(tǒng)包括車速傳感器、電磁閥、轉(zhuǎn)向ECU等。

    電子液壓助力的原理與機(jī)械液壓助力基本相同，不同的是油泵由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)助力力度可變。車速傳感器監(jiān)控車速，電控單元獲取數(shù)據(jù)后通過控制轉(zhuǎn)向控制閥的開啟程度改變油液壓力，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力力度的大小調(diào)節(jié)。

    電子液壓助力擁有機(jī)械液壓助力的大部分優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還降低了能耗，反應(yīng)也更加靈敏，轉(zhuǎn)向助力大小也能根據(jù)轉(zhuǎn)角、車速等參數(shù)自行調(diào)節(jié)，更加人性化。不過引入了很多電子單元，其制造、維修成本也會(huì)相應(yīng)增加，使用穩(wěn)定性也不如機(jī)械液壓式的牢靠，隨著技術(shù)的不斷成熟，這些缺點(diǎn)正在被逐漸克服，電子液壓助力已經(jīng)成為很多家用車型的選擇。

4.電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

  電子式全稱是Electronic Power Steering，簡(jiǎn)稱EPS，它利用電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力協(xié)助駕車者進(jìn)行動(dòng)力轉(zhuǎn)向。EPS的構(gòu)成，不同的車盡管結(jié)構(gòu)部件不一樣，但大體是雷同。一般是由轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)向)傳感器、電子控制單元、電動(dòng)機(jī)、減速器、機(jī)械轉(zhuǎn)向器、以及畜電池電源所構(gòu)成。
　　主要工作原理：汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)向)傳感器會(huì)“感覺”到轉(zhuǎn)向盤的力矩和擬轉(zhuǎn)動(dòng)的方向，這些信號(hào)會(huì)通過數(shù)據(jù)總線發(fā)給電子控制單元，電控單元會(huì)根據(jù)傳動(dòng)力矩、擬轉(zhuǎn)的方向等數(shù)據(jù)信號(hào)，向電動(dòng)機(jī)控制器發(fā)出動(dòng)作指令，從而電動(dòng)機(jī)就會(huì)根據(jù)具體的需要輸出相應(yīng)大小的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，從而產(chǎn)生了助力轉(zhuǎn)向。如果不轉(zhuǎn)向，則本套系統(tǒng)就不工作，處于休眠狀態(tài)等待調(diào)用。由于電動(dòng)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的工作特性，你會(huì)感覺到開這樣的車，方向感更好，高速時(shí)更穩(wěn)，俗話說方向不發(fā)飄。又由于它不轉(zhuǎn)向時(shí)不工作，所以，也多少程度上節(jié)省了能源。一般高檔轎車使用這樣的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的比較多。不過逐漸向級(jí)別更低的車型上使用如雨燕、飛度、卡羅拉等車型也都開始使用這種轉(zhuǎn)向助力方式而它也是未來助力轉(zhuǎn)向技術(shù)的主要發(fā)展方向之一。

不管是機(jī)械液壓還是電子液壓，終究是采用油液加壓的方式來實(shí)現(xiàn)助力，不夠直接而且消耗行駛動(dòng)力，油泵憋壞了也比較煩人，由此應(yīng)運(yùn)而生了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

『本田飛度采用電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)』

    在這套系統(tǒng)里不再有油液、管路，取而代之的是直接干脆的電子線路和設(shè)備，主要組件有電控單元、車速傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、電動(dòng)機(jī)等等，原理也不復(fù)雜：傳感器把采集到的車速、轉(zhuǎn)角信息輸送給ECU，ECU決定電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和助力電流大小，把指令傳遞給電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)將輔助動(dòng)力施加到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，這樣實(shí)時(shí)調(diào)整的轉(zhuǎn)向助力便得以實(shí)現(xiàn)。

    從結(jié)構(gòu)、原理上看，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，質(zhì)量小，占用空間少；只消耗電力，能耗低；電子系統(tǒng)反應(yīng)靈敏，動(dòng)作直接、迅速。

    不過電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，只能提供有限的輔助力度，難以在大型車輛上使用；同時(shí)電子部件較多，系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性都不如機(jī)械式部件；路感信息匱乏，實(shí)際駕駛中的操控樂趣大大減少；以及成本較高等等，這些都是電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的劣勢(shì)所在。

●  總結(jié)：

    今天介紹的三種助力方式是我們?nèi)粘Ｄ芤姷降淖钪髁鞯娜N，它們有著各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，電子助力似乎成為發(fā)展趨勢(shì)所在，輕便、節(jié)能、響應(yīng)迅速，不過在駕駛層面的劣勢(shì)短期內(nèi)還不能得到很好的彌補(bǔ)，所以機(jī)械液壓助力和電子液壓助力也還擁有自己的市場(chǎng)，不出意外的話未來一段時(shí)間內(nèi)都將是百家爭(zhēng)鳴的局面。