浅析汽车转向系统

机械转向系统：

机械式的工作原理是，当我们在打方向盘的时候，会通过转向管柱里面的芯轴，带动转向机上的小齿轮轴旋转，再通过齿轮齿条，将齿轮轴的旋转运动转化成齿条的左右移动，在齿条的移动过程中，又通过拉杆，带动转向节以及车轮转动。当我们往右打方向盘的时候，齿轮轴往右旋转，带动齿条往左移动，然后在转向梯形的作用下，车轮往右边旋转。

液压转向系统：

液压转向系统可以简单认为是在机械系统的基础上，在转向器上增加了左右油腔，通过油泵来改变左右油腔的压力，利用两侧油腔的压力差达到助力的效果。

电动转向系统：

电动助力转向，顾名思义了，就是通过电机驱动来助力。沿着机械转向系统的传递路径，助力电机可以放在管柱的芯轴上，或者转向器的小齿轮轴上，再或者转向器的齿条上。电机放在这几个位置上都可以，但是不同形式的助力系统，它们的性能是不一样的，不同级别的车型用的也不一样。

以电机放在管柱上的形式为例，也就是C-EPS的工作和传动原理。简单点我们可以认为是在机械转向管柱上增加了一套电机驱动装置。这套装置主要包括电机、蜗轮蜗杆、转角传感器、扭杆和控制大脑ECU。这套助力装置通过电机带动蜗杆旋转，蜗杆再带动涡轮盘旋转，蜗轮蜗杆装置不仅起到传动作用，还能将电机输出的扭矩放大，输入到管柱的芯轴上，起到降速增扭的作用。电机通过正传和反转来提供向左和向右的助力。

在蜗轮蜗杆的上方一般会有个转角传感器，当检测到驾驶员的转向意图时，会把这个信号发给控制器，控制器在根据控制策略，决定电机的助力方向和助力大小。控制器一般需要接收车速信号、转角信号、转速信号、转矩信号判断驾驶需求，来提供驾驶员所需要的助力。现在随着控制技术的发展，EPS不于提供助力，还承担着驾驶员转向手感的重任。包括现在很多车型上转向都能选择不同的驾驶风格，可以是偏运动的，或者舒适型的。这些不同风格的转向手感，就是通过控制电机助力的大小来实现的。