汽车方向盘抖动问题的分析和处理

黄沃光

【摘要】摘要:近年来我国的公路等级标准越来越高,车速也越来越快,出现方向盘抖动、车身共振现象,会导致行车不安全,甚至出现车祸。因此有必要向大家提供致使方向盘抖动的常见案例和处理办法,能够解决汽车方向盘抖动问题,避免行车不安全,发生车祸的现象。

【期刊名称】科技资讯

【年(卷),期】2013(000)002

【总页数】1

【关键词】关键词:方向盘抖动分析处理

近年来我国的公路等级标准越来越高,车速也越来越快,允许进入高速公路行驶的机动车,在高速公路上行驶,应按照规定的速度行驶.

我所使用的是捷达轿车,在半年前的某一天左前轮掉到一个浅坑里,冲出后装饰盖被振掉,装饰盖冲到马路边上,后停车检查发现轮毂受损,汽车方向盘100km/h以上抖动,越快越厉害。现在轮胎轮毂全换新的,也做定位和平衡,气压调整到0.22MPa。抖动就消除了。

这就要求我们使用的汽车在质量和保养上要跟上,特别是对转向系统,悬挂系统以及车轮的动平衡要求。汽车转向系统方向盘抖动是常见的一种毛病,特别是车辆行驶到5万km～7万km时最易出现这种现象。方向盘抖动、车身共振会导致行车不安全,因此在这里向大家介绍方向盘抖动的各种原因及处理方法。

首先介绍汽车行驶时的转向系统方向盘抖动的原因。

(1)前轮校准不当,前轮定位失准,前束过大。

汽车转向系统的技术发展趋势

综述　汽车转向系统的技术发展趋势武汉理工大学机电学院赵　燕　周　斌　张仲甫 [摘要]多年来,转向系统经历了从舒适性到安全性再到环保性的演变。本文简要回顾了转向系统的技术发展趋势以及对其未来发展的预测。关键词:　转向系统　电动转向器 1　概述汽车转向系统是用于改变或保持汽车行驶方向的专门机构。其作用是使汽车在行驶过程中能按照驾驶员的操纵要求而适时地改变其行驶方向,并在受到路面传来的偶然冲击及汽车意外地偏离行驶方向时,能与行驶系统配合共同保持汽车继续稳定行驶。因此,转向系统的性能直接影响着汽车的操纵稳定性和安全性。以往转向器的生产厂商主要在质量、价格、舒适性及其他因素之间寻找平衡点,而且将改进汽车的舒适性、易操作性和安全性作为转向器的发展方向。然而,随着全球汽车总量的不断增加,汽车技术的发展在给人们带来便利和舒适的生活方式的同时,也导致了对环境的破坏。在21世纪,汽车技术的发展必须全方位考虑环保的问题。在此情况下,对转向系统的大量需求不仅仅是针对性能的改善,还应对更高层次的安全及环保要求采取相应的对策。本文展示了转向系统相关的技术趋势,包括当前的成果及对未来的展望。 2　汽车转向系统的发展概况 2.1　汽车的产品数量汽车是在一个世纪前出现的,大规模的汽车制造可以远溯到1911年。相关技术的发展及二次世界大战中的技术更新促进了汽车工业的发展和进步。今天,汽车工业在世界上大部分国家的经济中起到了中心作用。1999年,全球轿车的总产量大约为3866万辆,比1998年增加大约2.2%;2000年世界汽车产量达5733万辆,比1999年增长2.8%[1],创历史新纪录。汽车生产大国日本在1999年生产了810万辆汽车,比1998年增加了0.6%[2]。由于中国及其他亚洲国家汽车市场的扩大,这种增长趋势还会持续下去。1992～2001年的10年里,我国汽车产量平均年增长15%,是同期世界汽车年均增长率的10倍。2000年我国生产汽车206.82万辆。2002年1～9月我国国产汽车实现销售237.11万辆,销售拉动生产,1～9月累计生产汽车234.15万辆,年底突破300万辆已胜券在握。我国“十五”计划的最后一年即2005年,汽车产量的预期目标是320万辆,其中轿车为110万辆[3]。然而,这种增长也具有负面影响,那就是会导致空气污染和其他负面的社会和环保问题。因此,随着汽车产量的增加,人们对具有更高水平的环保、节能、安全性的转向系统及其他汽车零部件的需求会越来越大。 2.2　转向系统的技术状况对转向系统产品的需求随着汽车化的提高而发生着变化。最初驾驶员们只希望比较容易地操纵转向系统,而后则追求在高速行驶时的稳定性、舒适性和良好的操纵感。动力助力转向器系统应运而生。在上世纪50年代,通用汽车公司推出循环球式液压动力转向系统。由油泵产生的液压力帮助驾驶员克服负载施加在转向系统上的操纵阻力。在过去的50年里,转向系统主要使用液压力来帮助驾驶员操纵汽车。汽车厂家已经为不同尺寸、不同质量、不同类型的汽车——从经济型到大的运动型汽车及大货车的液力和电液动力转向系统做了超凡的工作,使之成为当今动力转向系统的主力。上世纪80年代出现的电动转向系统(EPS)则为动力转向器增添了新品种。EPS不仅可以提供汽车在高 ? 22 ?汽车研究与开发

汽车方向盘的发展历史

在大多数人看来，汽车有方向盘是理所应当的，然而在很久以前，汽车刚发明出来的时候，汽车上是没有方向盘的。没有方向盘，汽车要怎么控制方向呢？奔驰当年在造第一辆汽车的时候，参考了自行车的设计，用了一个类似自行车的车把，不过把双手操作换成了单手。不过这种竖直的方向杆操作起来很不方便，于是就干脆照着自行车把的样子，直掰弯，做成了“方向舵”。虽然这种自行车把在转弯的时候也不大好用，但是好歹还能凑合用。到了1891年的时候，汽车的发动机从车子的后半部分被移到了前部。这一下子就导致发动机的剧烈震动，全都通过车把传到了驾驶人的手上。看来，自行车把是不能用了。那要用什么来控制方向呢？当时，德国一个小船工，因为船老大拖欠薪水，干脆把船上值钱的东西全都偷走，为了报复船老大，小船工还顺手拿走了船上的舵。这个船舵拿下来也没啥用，小船工就随手扔在了家门口。结果，刚好被一个做汽车生产的技术员看见了，灵光一闪：干嘛不用船舵来控制方向呢？ 1896年，英国的弗雷德里克·斯特林克兰（Frederiek.Strickland）及汽车制造商德雷克（A.J.Drak）将船用转向柱和方向盘技术应用到汽车上。如今我们用的方向盘，就是从这里开始的。但是那个时候方向盘和转向柱是垂直安装的，驾驶员在转动方向盘的时候，必须要像推磨一样

转动，很不方便。但是这在当时已经是最好的转向装置了，所以很快各个车厂都开始使用这种圆形的方向盘。 1897年的某一天，戴姆勒公司的一个修理车间内，一个吊车工人在把修好的车身吊回装配之时，吊钩突然滑出，车身跌落在转向柱上，结果使转向柱从垂直位置上弯曲了好几度。一名修理工人试图把弯曲了的转向柱矫正过来，却意外地发现新的角度使方向盘不再操纵困难和妨碍视线了。所以在1897年，戴姆勒·帕利生（Daimler.Paririan）制成转向柱与方向盘倾斜的第一辆车。这个时候的方向盘是“真·方向盘”，除了控制方向，其他啥功能都没有。直到1927年，福特A型汽车把T型车上外置的喇叭结合到了方向盘上，当时看来是个非常时髦的多功能方向盘了，一时间方向盘与喇叭整合的技术传遍了全球车厂，并且开始称为一种标准。 1928年，克莱斯勒公司开始对方向盘的材料进行研究，铁质的方向盘和普通木质的方向盘被他们排除，一些高贵木材制作的方向盘吸引了当时买车贵族和掌权者的喜爱，随之，高级木质内饰也开始兴盛。 1990年，日本丰田在一辆实验车型方向盘上面安装了一个电子按钮，控制车内的磁带，但是没有被量产。到了1994年，宝马第一次把音响控制和一些辅助控制从中控上搬到方向盘上，多功能方向盘逐渐成为了主流。

汽车方向盘的发展分析

汽车方向盘的发展分析引言汽车后视镜俗称倒车镜，是重要的汽车主动安全装置，是驾驶员坐在驾驶室座位上直接获取外部信息的工具。但目前各种轿车安装的后视镜大多都不同程度地存在盲区，而且视野宽度不足，存在着影响行车安全的隐患。随着汽车产品市场观念的不断更新和变化，市场对轿车后视镜安全性、操作方便性、经久耐用性及豪华美观性等方面提出了更高的要求。特别是汽车电子技术的发展，给后视镜产品的功能升级带来了更大的空间。本文将介绍当前汽车后视镜的存在现状和发展前景。 1 传统后视镜的综合分析 1.1 传统汽车后视系统存在的缺点传统的汽车后视镜系统由传统的汽车后视镜和左右车门镜组成，它只能为驾驶员提供车后约52°的视野，其他大片（约128°）车后区则成为盲点（死角），而盲点和视差常常是造成车祸的原因。不仅如此，当驾驶员查看左右车门镜时，无法看到右方及前方的路况，或注意前方或车内后视镜后方车况时，又看不见左右两侧车道，因此，这三面镜片构成的汽车后视系统有很大的设计缺陷。 1.2 传统的汽车后视系统存在5大障碍 ①存在空间盲区； ②传统的三面镜子形成时差盲点； ③车门镜、广角镜存在视觉误差； ④存在视觉暂留盲点； ⑤后视镜+左右车门镜+广角镜的组合仍有时间、空间盲点，反映不出相对车速和车距与时间的变化关系。 1.3 传统后视镜的比较目前各类轿车所安装的后视镜大多为平面镜或球面镜2种。平面镜的优点是后视物体无失真，能真实反映车后物体的形状及实际距离，

给司机比较准确的判断信息。缺点是后视范围较小，易造成过多的视觉盲区。球面镜的特点是后视物体缩小，后视范围、视角扩大，导致不能真实反映车后物体大小及实际距离，驾驶员需经过一段适应对比的过程。目前各种轿车安装的后视镜无论是平面镜还是球状凸面镜，都存在不同程度的盲区，这使驾驶员在转弯、变道、超车或被超车时，往往要身体前倾或左右扭头才能发现障碍，因此，始终影响着行车的舒适性和便利性，并存在行车安全隐患。 2 市场中改进后的后视系统 2.1 后视镜加贴小镜子市场中比较常见的是圆形小镜子，价格低且容易安装。只要揭下背面胶纸把小镜子粘贴到原有的平面后视镜上即可。原理与凸面镜一样。白天行车有扩大视野的作用，但由于这种小镜子弧度很大，看到后方来车会变得很小，在行车距离判断上需要驾驶员更加注意。而且在夜间行车时，只能看到一些小亮点，甚至分不清是车灯还是路灯，对车辆两旁的信息反馈来讲作用也不大。 2.2 现存“无盲点”后视镜即用凸面反射镜取代平面反射镜。相同尺寸的凸面反射镜比一般的平面反射镜看起来视野更宽阔，能看到后方更广阔的区域，故称之为“无盲点”后视镜。但这种产品也有缺点，因为其凸面弧度越大，虽然视野越宽阔，但物体变形的程度也越大，由于物体在凸面反射镜呈现出的影像回避平面镜反射出的效果要小，所以这样容易给驾驶员造成视觉误差。 2.3 双曲率镜面与变曲率镜面它是依据车型、驾驶员眼点位置与后视镜相对位置、视野要求三个要素，运用光学原理和数据方法，对车辆的前后左右不同视野角度选择不同的曲率半径，并能平滑过渡。这样就能够在满足基本不失真的条件下进一步扩大视野、减少盲

汽车转向系统的现状及发展趋势)

汽车转向系统的现状及发展趋势王常友董爱杰 2007-07-20 [ 字体：大中小 ] 作为汽车的一个重要组成部分，汽车转向系统是决定汽车主动安全性的关键总成，如何设计汽车的转向特性，使汽车具有良好的操纵性能，始终是各汽车生产厂家和科研机构的重要研究课题。特别是在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，针对更多不同水平的驾驶人群，汽车的操纵设计显得尤为重要。汽车转向系统经历了纯机械式转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统3个基本发展阶段。 1 纯机械式转向系统机械式的转向系统，由于采用纯粹的机械解决方案，为了产生足够大的转向扭矩需要使用大直径的转向盘，这样一来，占用驾驶室的空间很大，整个机构显得比较笨拙，驾驶员负担较重，特别是重型汽车由于转向阻力较大，单纯靠驾驶员的转向力很难实现转向，这就大大限制了其使用范围。但因结构简单、工作可靠、造价低廉，目前在一部分转向操纵力不大、对操控性能要求不高的微型轿车、农用车上仍有使用。 2 液压助力转向系统 1953年通用汽车公司首次使用了液压助力转向系统，此后该技术迅速发展，使得动力转向系统在体积、功率消耗和价格等方面都取得了很大的进步。 80年代后期，又出现了变减速比的液压动力转向系统。在接下来的数年内，动力转向系统的技术革新差不多都是基于液压转向系统，比较有代表性的是变流量泵液压动力转向系统(Variable Displacement Power Steering Pump)和电动液压助力转向(Electric Hydraulic Power Steering，简称EHPS)系统。变流量泵助力转向系统在汽车处于比较高的行驶速度或者不需要转向的情况下，泵的流量会相应地减少，从而有利于减少不必要的功耗。电动液压转向系统采用电动机驱动转向泵，由于电机的转速可调，可以即时关闭，所以也能够起到降低功耗的功效。液压助力转向系统使驾驶室变得宽敞，布置更方便，降低了转向操纵力，也使转向系统更为灵敏。由于该类转向系统技术成熟、能提供大的转向操纵助力，目前在部分乘用车、大部分商用车特别是重型车辆上广泛应用。但是液压助力转向系统在系统布置、安装、密封性、操纵灵敏度、能量消耗、磨损与噪声等方面存在不足。 3 汽车电动助力转向系统(EPS) EPS在日本最先获得实际应用，1988年日本铃木公司首次开发出一种全新的电子控制式电动助力转向系统，并装在其生产的Cervo车上，随后又配备在Alto上。此后，电动助力转向技术得到迅速发展，其应用范围已经从微型轿车向大型轿车和客车方向发展。日本的大发汽车公司、三菱汽车公司、本田汽

转向器的发展前景及方向

汽车转向传动技术及其发展李睿扬（学号：02000404）（东南大学机械工程系）改革开放30年来，中国机动车转向桥市场从无到有，从小到大、从总量快速扩张到结构明显升级，逐步形成了有中国特色的多样化、多层次的消费市场。机动车转向桥市场规模比改革初期扩大了几倍乃至几十倍，其发展成就令世人瞩目。 1.引言汽车在行驶过程中，经常需要换车道和转弯。驾驶员通过一套专门的机构——汽车转向系，使汽车改变行驶方向。转向系还可以修正因路面倾斜等原因引起的汽车跑偏。转向系统不仅关系到汽车行驶的安全，还关系到延长轮胎寿命、降低燃油油耗等。随着科学技术的发展，市场对汽车性能的要求也越来越高,特别是汽车的操纵稳定性，成为当代汽车研究的一个重要方面.转向系的好坏直接影响到汽车的操纵稳定性、转向轻便性以及驾驶员的工作强度和工作效率，因此转向系统的设计是汽车设计中很重要的一个部分。伴随着现代汽车工业的发展而不断进步，高速公路和高架公路的出现，同向并行车辆的增多和行驶速度的提高及道路条件的变化，要求更加精确灵活的转向系统。作为改善汽车操纵性能最有效的一种主动底盘控制技术——四轮转向技术，于二十世纪80年代中期开始在汽车上得到应用。本文针对2WS，着重介绍转向系统的组成、归类、工作原理、工作情况，并且分析比较现有转向系统中的某些机构的优缺点极其应用场合。然后简要介绍4WS的技术发展情况，以及某些4WS的可行解决方案、技术要求及工作状况。也将2WS及4WS的特点性能做了一定的比较，提出转向系统有待解决的问题及未来发展趋势。由于个人水平有限，文中难免未尽周全之处，望老师多予指正。 2.汽车转向基本要求及其关键技术为使汽车实现车轮无侧滑的转向，车轮的偏转必须满足阿克曼特性，即在汽车前轮定位角都等于零、行走系统为刚性、汽车行驶过程中无侧向力的前提下，整个转向过程中全部车轮必须围绕同一瞬时中心相对于地面作圆周滚动，例如对于图1所示两轮转向情况，前内轮转角β与前外轮转角α之间应满足如下阿克曼转向特性公式： (1) 图1 阿克曼两轮转向要求车轮的偏转是通过转向机构带动的。对于两轮转向汽车，为减小车轮侧滑，转向机构应使两前轮偏转角在整个转向过程中始终尽可能精确地满足式(1)关系。因此从运动学角度来看，两轮转向机构的设计涉及到的关键技术主要是：(1)机构的形式设计，即确定能满足转向传动功能要求的机构结构组成；(2)机构的尺度设计，即确定能近似再现式(1)关系的机构运动尺寸。从系统和机构学角度来看，转向系统的组成及其相互关系可用框图2表示，其中转向机构是该系统的执行机构。

汽车方向盘造型发展分析

湖北汽车工业学院汽车方向盘造型发展分析姓名：陈改瑞班级：T1113-8 学号：20110130922

摘要：汽车已经经历了一百二十多年的风风雨雨。在汽车的变化历程中，常常掌握着驾驶员和乘车人生命安全的操控部件—方向盘，无论从外观造型、结构、功能、材料、色彩以及尺寸等都经历了一系列的演变。关键词:方向盘、造型设计、演变、中央集控汽车自十九世纪末诞生以来,己经走过了风风雨雨的120多年,随着生产力大幅度地增长,汽车工业也相应地迅速发展.其中,作为汽车的重要部件并直接影响着驾驶员和乘客安全的方向盘,也伴随着汽车的发展而变化"那么,在汽车120多年的历史进程中,汽车的方向盘的外观造型是如何演变而来呢? 一、汽车转向装置的雏形人类历史上的最早的车辆是中华民族的祖先发明的"最初的车辆,都是由人力来推动的,称为人力车;后来人们开始用牛马拉车,称为畜力车，人力车和畜力车都是靠外力而不是机构来实现车辆的转向,此时车辆本身还没有转向装置"。后来用手推单轮车，用硬木料制造的手推单轮车,在我国东汉时期就已盛行,它的车轮在中间,两边有载货或供人乘的车架,靠手推两根连车架的车把前进,是现今自行车的始祖"车把的形态仅仅是两根木头制成,实现转向仍需要靠人力"（图1）。17世纪出现脚踏车，最早的脚踏车于1791年发明,它像有两个轮子的木马"到了1818年装上了车把,造型为大写的字母T型,骑车时,要靠入用脚交替蹬地才能够前进;停车时要踩踏地面才能逐渐停下;转弯时。要下车抬起前轮转变方向才能继续向前交替踏地前进。这种车把只是便于人手把握,掌握平衡,并没有转向作用,人力仍然是转向的动力（图2）。图1手推单轮车图2脚踏车二、汽车诞生早期的转向操纵装置在汽车刚刚诞生的年代,汽车的转向操纵装置是由类似于轮船舵的操纵装置来完成它的设计除了参考早先的两轮车车把,还借鉴了轮船的方向舵"，单手柄转向操纵杆单手柄转向操纵杆是早期汽车转向操纵装置的一种。"卡尔本茨于1886年发明的世界上第一辆三轮内燃机汽车，它是人类历史上第一辆由机器驱动的汽车"这辆带有汽油发动机!点火装置!冷却装置!动力传动装置!轮子和制动装置的汽车是每一辆后来制造的汽车的原始模型"然而,在方向控制方面,奔驰还没有找到令人信服的解决办法"所以,本茨把它设计成了三轮汽车"它的前轮类似自行车的前轮装置,它的转向器是齿轮齿条机构,这是现代汽车转向器的鼻祖I.I"该车行驶方向靠的是单手柄转向操纵杆,在垂直杆上端安装一个操纵手柄,驾驶者就是单手握住此手柄旋转控制转向"这个手柄造型来源于轮船的方向舵。三、1890一1990百年汽车方向盘外观造型的演变圆形方向盘的诞生,源于1891年汽车发动机的前置"汽车行驶中,由于车头重量增加,方向舵形式的汽车手柄会把剧烈振动传导给驾驶者,加剧其疲劳"于是引入了齿轮系统,使操作灵活,隔绝振动,因此手柄操纵杆被逐步改进,圆形方向盘的新设计便应运而生"/方向盘0一词也从此名副其实"。在改进期间出现了一个过渡形态)单手柄方向盘转向操纵杆"1893年,卡尔本茨找到了一条解决转向问题的途径l3]"因此产生了单手柄方向盘转向操纵杆分别是1893年

汽车转向系的发展历史英文翻译.doc

转向系统是在车辆系统是必要的基本制度，通过方向盘司机操纵和控制汽车的方向旅行，以实现他的驾驶意图。在超过100年，汽车与机械和电子技术的发展和进步的产业。今天，汽车是不是单纯的机械感的汽车，它是机械，电子，材料等综合产品。转向系统随着汽车产业的发展后，长期的演变。传统的转向系统是机械转向系统，汽车方向盘由飞行员控制的，通过这样的方向盘机械配件系列，以实现偏转，从而实现转向。正如20世纪50年代，液压动力转向系统在汽车应用，标志着转向系统的开始。动力转向由以前的人力资源对人类和液压助力器。液压助力器海港巡逻组（液压动力转向）在对机械和液压系统转向系统的基础上增加甲液压系统和发动机，当发动机的一般部分开始，提供汽车发动机的大前锋，另一个为电力液压系统动能的一部分。由于其工作可靠，成熟的技术仍然得到了广泛应用。该转向系统的主要特点是流体的压力，减少司机的方向盘的支持，改善了转向灯和自动运行的稳定性。但与此同时，也有一些液压动力系统的缺陷：针对车辆设计和制造，后转向动态特性不能改变车辆的完成。直接后果是，在低功率时的动力学特性，在低段车可以得到非常好的，但在高速时期具有良好的方法，意义，因为不能动态调整的特点，司机没有更好的办法，针对车辆设计和制造，后转向动态特性不能改变车辆的完成。直接后果是，当在低功耗的动态特性，在低段车可以得到非常好的，但在高速期，好方法，以意义，因为可以不调整的动力特性，没有更好的办法司机，当在动态特性高功率，而不是非常低段tprompt效果好，如果没有，目的是车辆的液压系统也必须在发动机驱动。因此，能源消耗，提高燃油发动机，现有的液压油泄漏问题，不仅要对环境的污染，且易于其他组件，针对低温，液压系统的性能很差。近年来，随着电子技术的广泛应用，转向系统也越来越多使用的电子设备。转入电子控制系统，因此，相应出现了电液助力转向系统。电液助力转向可以分为两大类：电控ECHPS 转向系统（液压助力转向）电动液压转向系统（电动液压动力- 的EHPS）和电动液压转向。电动液压助力转向系统是在液压动力系统的液压助力系统的发展基础，不同的是，电动液压系统中的液压动力系统的动力源，而不是由汽车发动机电机驱动液压系统，节约能源和减少发动机的燃料消耗。电动液压转向传统的液压助力系统是建立在发展基础上，不同的是，电动液压助力转向系统，电子控制装置增加。电子控制装置可根据转向速率，车速自动液压系统运行参数，改变以不同的速度液压助力的大小，从而实现了改变，动态特性。但在电机驱动液压系统，反过来，电机可以停止转动，从而减少能源消耗。虽然电动液压水力指点动力方向盘系统克服缺点。但是由于液压机构，它的存在存在水力油漏出问题，并且电动液压的动力方向盘系统，被介绍的马达驱动系统是更加复杂，费用和可靠性。为了避免电动液压转向系统，电力的电动助力转向（EPS）的现在应该转向系统。与转向系统，最大的区别在于它的各种液压系统并没有在电动助力转向系统。最初由汽车生产液压助力转向系统。电力一般由转向扭矩传感器和微处理器，电机等的基本原则体系是：当司机

汽车转向系统的发展

汽车转向系统的发展改革开放以来，我国汽车工业发展迅猛。作为汽车关键部件之一的转向系统也得到了相应的发展，基本已形成了专业化、系列化生产的局面。有资料显示，国外有很多国家的转向器厂，都已发展成大规模生产的专业厂，年产超过百万台，垄断了转向器的生产，并且销售点遍布了全世界。随着汽车工业的迅速发展，转向装置的结构也有很大变化。汽车转向器的结构很多，从目前使用的普遍程度来看，主要的转向器类型有4种：有蜗杆肖式（WP型）、蜗杆滚轮式（WR型）、循环球式（BS型）、齿条齿轮式（RP型）。这四种转向器型式，已经被广泛使用在汽车上。据了解，在世界范围内，汽车循环球式转向器占45％左右，齿条齿轮式转向器占40％左右，蜗杆滚轮式转向器占10％左右，其它型式的转向器占5％。循环球式转向器一直在稳步发展。在西欧小客车中，齿条齿轮式转向器有很大的发展。日本汽车转向器的特点是循环球式转向器占的比重越来越大，日本装备不同类型发动机的各类型汽车，采用不同类型转向器，在公共汽车中使用的循环球式转向器，已由60年代的62．5％，发展到现今的100％了(蜗杆滚轮式转向器在公共汽车上已经被淘汰)。大、小型货车大都采用循环球式转向器，但齿条齿轮式转向器也有所发展。微型货车用循环球式转向器占65％，齿条齿轮式占35％。综合上述对有关转向器品种的使用分析，得出以下结论： ·循环球式转向器和齿轮齿条式转向器，已成为当今世界汽车上主要的两种转向器；而蜗轮#0；蜗杆式转向器和蜗杆肖式转向器，正在逐步被淘汰或保留较小的地位。 ·在小客车上发展转向器的观点各异，美国和日本重点发展循环球式转向器，比率都已达到或超过90％；西欧则重点发展齿轮齿条式转向器，比率超过50％，法国已高达95％。 ·由于齿轮齿条式转向器的种种优点，在小型车上的应用(包括小客车、小型货车或客货两用车)得到突飞猛进的发展；而大型车辆则以循环球式转向器为主要结构。循环球式转向器特点 ·循环球式转向器的特点是：效率高，操纵轻便，有一条平滑的操纵力特性曲线。 ·布置方便。特别适合大、中型车辆和动力转向系统配合使用；易于传递驾驶员操纵信号；逆效率高、回位好，与液压助力装置的动作配合得好。 ·可以实现变速比的特性，满足了操纵轻便性的要求。中间位置转向力小、且经常使用，要求转向灵敏，因此希望中间位置附近速比小，以提高灵敏性。大角度转向位置转向阻力大，但使用次数少，因此希望大角度位置速比大一些，以减小转向力。由于循环球式转向器可实现变速比，应用正日益广泛。 ·通过大量钢球的滚动接触来传递转向力，具有较大的强度和较好的耐磨性。并且该转向器可以被设计成具有等强度结构，这也是它应用广泛的原因之一。 ·变速比结构具有较高的刚度，特别适宜高速车辆车速的提高。高速车辆需要在高速时有较好的转向稳定性，必须保证转向器具有较高的刚度。 ·间隙可调。齿条齿扇副磨损后可以重新调整间隙，使之具有合适的转向器传动间隙，从而提高转向器寿命，也是这种转向器的优点之一。我国的转向器生产，除早期投产的解放牌汽车用蜗杆#0；滚轮式转向器，东风汽车用蜗杆肖式转向器之外，其它大部分车型都采用循环球式结构，并都具有一定的生产经验。目

汽车转向系统设计

第一章汽车转向系统概述 1.1汽车转向系的发展在汽车发展的100多年里，到今天，转向系统也经历了长时间的演进，很大程度上促进了汽车的发展。目前已经有电液转向系，电控转向系和电子转向系。应用电子转向系的汽车可能不会出现方向盘摆振。但是由于该转向系的造价高并没有得到广泛应用。所以目前大部分汽车还在应用传统转向系电液转向系和电控转向系，因此汽车方向盘摆振故障依然存在。控制策略是影响助力转向系统性能的关键因素之一，也是电动助力转向系统的核心技术之一。目前，国内外许多学者都在探讨将先进的控制理论应用于助力转向系统的研究，如鲁棒控制理论、模糊控制理论、神经网络控制理论和自适应控制理论等。今后，控制策略研究的重点主要集中在如何抑制电机的力矩波动、如何获得较好的路感、如何抑制路面干扰和传感器的噪声等方面，以进一步优化和改善助力转向系统的动态性能和稳定性。近年来，随着电子技术在汽车中的广泛应用，转向系统中也愈来愈多地采用电子器件。转向系统因此进入了电子控制时代，相应的就出现了电液助力转向系统。电液助力转向可以分为两类：电动液压助力转向系统EHPS（Electro-Hydraulic Power Steering）和电控液压助力转向ECHPS（Electronically Controlled Hydraulic Power Steering）。电动液压助力转向系统是在液压助力系统基础上发展起来的，与液压助力系统不同的是，电动液压助力系统中液压系统的动力来源不是发动机而是电机，由电机驱动液压系统，节省了发动机能量，减少了燃油消耗。电控液压助力转向也是在传统液压助力系统基础上发展而来，它们的区别是，电控液压助力转向系统增加了电子控制装置。电子控制装置可根据方向盘转向速率、车速等汽车运行参数，改变液压系统助力油压的大小，从而实现在不同车速下，助力特性的改变。而且电机驱动下的液压系统，在没有转向操作时，电机可以停止转动，从而降低能耗。虽然电液助力转向系统克服了液压助力转向的一些缺点。但是由于液压系统的存在，它一样存在液压油泄漏的问题，而且电液助力转向系统引入了驱动电机，使得系统更加复杂，成本增加，可靠性下降。为了规避电液助力转向系统的缺点，电动助力转向系统EPS（Electric Power Steering）便应时而生。它与前述各种助力转向系统最大的区别在于，电动助力转向系统中已经没有液压系统了。原来由液压系统产生的转向助力由电动机来完成。电动助力式转向系统一般由转矩传感器、微处理器、电动机等组成。基本工作原理是：当驾驶者转动方向盘带动转向轴转动时，安装在转动轴上的转矩传感器便将转矩信号转化为电信号并传送至微处理器，微处理器根据转矩信号并结合车速等其

汽车转向技术现状与发展趋势

第23卷第5期邢台职业技术学院学报 V ol.23 No.5 2006年10月 Journal of Xingtai Polytechnic College Oct. 2006 收稿日期２００６０７２２　作者简介申荣卫１９７１河北磁县人，邢台职业技术学院汽车系副教授工学博士　 1 汽车转向技术现状与发展趋势申荣卫陶炳全邢台职业技术学院河北　邢台　０５４０３５　　摘要本文概述了汽车不同类型转向系统的特点分析了国内外电动助力转向技术的发展现状展望了电动助力转向技术的发展趋势　关键词汽车转向技术现状发展趋势中图文分类号U463 文献标识码 A 文章编号 1008—6129 200605—0001—04 一汽车转向系统概述汽车驾驶员通过转向系统来控制汽车的运动方向转向系统设计的好坏直接影响到汽车行驶的安全性操纵稳定性和驾驶的舒适性转向系统根据转向动力的来源可分为机械转向系统和动力转向系统 [1]动力转向系统又分为液压动力转向系统电控液压动力转向系统电动助力转向系统线控转向系统 1.机械转向系统机械转向系统的转向力全部来自驾驶员的手力机械转向系统结构简单性能可靠但转向盘操纵费力另外为解决机械转向系统轻和灵的问题转向器还常设计成可变速比在转向盘小转角度范围内速比小解决转向灵活性的问题在转向盘大转角范围内速比大解决转向轻便性的问题 [2] 2.液压动力转向系统液压动力转向系统Hydraulic Power Steering System-HPS 一般由储液罐油泵油管转向控制阀助力油缸及机械转向系统组件等组成如图1 所示转向控制阀有滑阀式和转阀式两种结构转向控制阀根据转向盘转动方向和力矩大小控制通向助力油缸的油压大小从而控制助力大小虽然液压转向系统可提供转向助力但却存在很多缺点油泵由发动机驱动持续工作能量消耗多液压油泄漏橡胶管污染环境助力特性与控制阀结构有关系统一旦定型助力特性便不能改变助力和车速无关不能协调转向轻便性和路感的矛盾系统元件较多所占空间大低温助力性能不好 3.电控液压动力转向系统随着人们对汽车经济性环保性安全性的日益重视以及小排量轿车的发展人们开始对液压动力转向系统存在的不足进行改进并开发出一些新型电控液压动力转向系统Electro Hydraulic Power Steering System-EHPS 如图2所示其主要改进措施是将车速信号引入液压转向系统得到车速感应型助力特性并增加了控制器和执行机构控制器根据车速信号改变电液转换装置的助力特性达到在低速或急转弯行驶时助力较大以满足转向轻便性的要求高速时图1 液压动力转向系统图2 电控液压动力转向系统