汽車電子控制轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已從簡(jiǎn)單的純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（HydraulicPowerSteering，簡(jiǎn)稱HPS）、電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ElectricHydraulicPowerSteering，簡(jiǎn)稱EHPS）發(fā)展到如今的更為節(jié)能及操縱性能更為優(yōu)越的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ElectricalPowerSteering，簡(jiǎn)稱EPS）。EHPS和EPS等助力系統(tǒng)在汽車上的采用，改善了汽車轉(zhuǎn)向力的控制特性，降低了駕駛員的轉(zhuǎn)向負(fù)擔(dān)，然而汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)始終處于機(jī)械傳動(dòng)階段，由于轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比固定，汽車轉(zhuǎn)向特性隨車速變化進(jìn)行一定的操作補(bǔ)償，從而控制汽車按其意愿行駛。如果轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向輪通過控制信號(hào)連接，即采用電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Steering-By-WireSystem，簡(jiǎn)稱SBWS），轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角和汽車前輪轉(zhuǎn)角之間關(guān)系（汽車轉(zhuǎn)向的角傳遞特性）的設(shè)計(jì)就可以得到改善，從而降低駕駛員的操縱負(fù)擔(dān)，改善人—車閉環(huán)系統(tǒng)性能。本文綜述了電子控制轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展、原理，并探討了該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

一、電子控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展概況

自1953年通用汽車公司在凱迪拉克和別克轎車上首次批量使用液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以來(lái)，液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)給汽車的發(fā)展帶來(lái)了巨大的變化，使駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱力大大降低，轉(zhuǎn)向的靈敏性得到了提高。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在體積、價(jià)格和所消耗的功率等方面都取得了驚人的進(jìn)步。在20世紀(jì)80年代后期，又開發(fā)了變減速比、電控液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。但是動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)革新都是基于液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的，無(wú)法消除HPS系統(tǒng)在布置、安裝、密封性、操縱靈敏度、能量消耗、磨損與噪聲等方面的缺陷。直到1988年日本鈴木公司首次開發(fā)出一種全新的電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，才真正擺脫了液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的束縛[1]。

此后，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向技術(shù)得到迅速發(fā)展，其應(yīng)用范圍已經(jīng)從微型轎車向大型轎車和客車方向發(fā)展。日本的大發(fā)汽車公司、三菱汽車公司、本田汽車公司，美國(guó)的Delphi公司，英國(guó)的Lueas公司，德國(guó)的ZF公司，都研制出了各自的EPS。如大發(fā)汽車公司在其Mira車上裝備了EPS，三菱汽車公司在其Minica車上裝備了EPS，本田汽車公司在Accord車上裝備了EPS。Delphi公司已經(jīng)為大眾的Polo、菲亞特Punto開發(fā)出EPS[2]。本田還在其AcuraNXS賽車上裝備了EPS[3]。

EPS的助力形式也從低速范圍助力型向全速范圍助力型發(fā)展，并且其控制形式與功能也進(jìn)一步加強(qiáng)。日本早期開發(fā)的EPS僅僅在低速和停車時(shí)提供助力，高速時(shí)EPS將停止工作。新一代的EPS則不僅在低速和停車時(shí)提供助力，而且還能在高速時(shí)提高汽車的操縱穩(wěn)定性。如日本鈴木公司裝備在WagonR+車上的EPS是一個(gè)負(fù)載-路面-車速感應(yīng)型助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)[4]。由Delphi公司為Funte車開發(fā)的EPS為全范圍助力型，并且設(shè)置了兩個(gè)開關(guān)，其中一個(gè)用于郊區(qū)，另一個(gè)用于市區(qū)和停車。當(dāng)車速大于70km/h后，這兩種開關(guān)設(shè)置的程序則是一樣的，以保證汽車在高速時(shí)有合適的路感，這樣即使汽車行駛到高速公路時(shí)駕駛員忘記切換開關(guān)也不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。市區(qū)型開關(guān)還與油門有關(guān)，使得在踩油門加速和松油門減速時(shí)，轉(zhuǎn)向更平滑。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，EPS技術(shù)日趨完善，并且其成本大幅度降低，為此其應(yīng)用范圍將越來(lái)越大。

早在20世紀(jì)60年代末，德國(guó)Kasselmann等試圖將轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向車輪之間通過導(dǎo)線連接（即電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)），但由于當(dāng)時(shí)電子和控制技術(shù)的制約，電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一直無(wú)法在實(shí)車上實(shí)現(xiàn)。奔馳公司于1990年開始了前輪電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的深入研發(fā)，并將其開發(fā)的電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用于概念車F400Carving上。世界其他各大汽車廠家、研發(fā)機(jī)構(gòu)（包括Daimler-Chrysler、寶馬、ZF、DELPHI、TRW等）以及日本的光洋（Koyo）精工技術(shù)研究所、日本國(guó)立大學(xué)、本田汽車公司等也先后對(duì)汽車電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)做了深入研究。目前許多汽車公司開發(fā)了自己的電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，一些國(guó)際著名汽車生產(chǎn)商已在其概念車上安裝了該系統(tǒng)。

日本Koyo技術(shù)研究所根據(jù)他們自己的研究試驗(yàn)結(jié)果，利用電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行主動(dòng)控制的汽車，在摩擦系數(shù)很小的堅(jiān)實(shí)雪地上進(jìn)行蛇行、移線、側(cè)向風(fēng)試驗(yàn)中基本按照預(yù)定的軌跡行駛，比傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在路線跟蹤性能上有較大的提高。在對(duì)開路面上進(jìn)行制動(dòng)試驗(yàn)也能基本保證汽車的直線行駛，制動(dòng)距離也大大縮短。

日本大學(xué)和本田汽車公司在汽車電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方面也做了一些理論工作和模擬器試驗(yàn)研究。他們從人—車閉環(huán)系統(tǒng)特性出發(fā)，設(shè)計(jì)了理想的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳動(dòng)比，使汽車的穩(wěn)態(tài)增益不隨車速變化，并重點(diǎn)研究了駕駛員角控制特性和力控制特性對(duì)汽車主動(dòng)安全性的影響。

寶馬汽車公司的概念車BMWZ22，應(yīng)用了SBWS和BBW（Brake-By-Wire）技術(shù)，轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍減少到了160°，使緊急轉(zhuǎn)向時(shí)駕駛員的忙碌程度得到了很大程度的降低。

目前由于汽車供電系統(tǒng)的因素，轉(zhuǎn)向電動(dòng)機(jī)難以提供較大功率，現(xiàn)階段電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究以及近期的應(yīng)用對(duì)象主要針對(duì)轎車。要在重型載貨汽車上應(yīng)用，還必須采用液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)。隨著蓄電池技術(shù)的發(fā)展和42V電子設(shè)備在汽車上的應(yīng)用，全電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將應(yīng)用到中型和重型車上。目前，42V電源已經(jīng)在一些概念車上得到應(yīng)用，通用的“自主魔力”和Bertone的“FILO”都采用了42V電源。

國(guó)內(nèi)動(dòng)力轉(zhuǎn)向器目前還處于機(jī)械—液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向階段，對(duì)于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、華南理工大學(xué)等高校開展了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)和系統(tǒng)建模及動(dòng)力分析等研究，但目前還沒有實(shí)用的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

二、EPS的組成原理和分類

（一）EPS的組成

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在傳統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。系統(tǒng)通常由轉(zhuǎn)矩傳感器、車速傳感器、電子控制器、電動(dòng)機(jī)、電磁離合器和減速機(jī)構(gòu)等組成[5]。Alto汽車電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成如圖1所示。

（二）EPS的原理

電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是利用電動(dòng)機(jī)作為助力源，根據(jù)轉(zhuǎn)向參數(shù)和車速等，由微機(jī)完成助力工作的，其原理可概述如下。

不轉(zhuǎn)向時(shí)，電動(dòng)機(jī)不工作；當(dāng)操縱轉(zhuǎn)向盤時(shí)，裝在轉(zhuǎn)向盤軸上的轉(zhuǎn)矩傳感器不斷檢測(cè)轉(zhuǎn)向軸上的轉(zhuǎn)矩，并由此產(chǎn)生一個(gè)電壓信號(hào)，該信號(hào)與車速信號(hào)同時(shí)輸入電子控制器，由控制器中的微機(jī)根據(jù)這些輸入信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，確定助力轉(zhuǎn)矩的大小和方向，即選定電動(dòng)機(jī)的電流和轉(zhuǎn)向，調(diào)整轉(zhuǎn)向的輔助動(dòng)力。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩由電磁離合器通過減速機(jī)構(gòu)減速增矩后，加在汽車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上，使之得到一個(gè)與工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作用力。

電子控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的核心是一個(gè)4kBROM和256kBRAM的8位微機(jī)。

轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩信號(hào)和車速信號(hào)經(jīng)過輸入接口送入微機(jī)，隨著車速的提高，通過微機(jī)控制相應(yīng)地降低助力電動(dòng)機(jī)電流，以減少助力轉(zhuǎn)矩。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)也被送入微機(jī)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速時(shí)，由于供電不足，助力電動(dòng)機(jī)和離合器不工作。點(diǎn)火開關(guān)的通斷（on/off）信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換接口送入微機(jī)，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)斷開時(shí)，電動(dòng)機(jī)和離合器不能工作。微機(jī)控制指令經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后送入電動(dòng)機(jī)和離合器的驅(qū)動(dòng)放大電路中，控制電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和離合器的結(jié)合。電動(dòng)機(jī)的電流經(jīng)驅(qū)動(dòng)放大回路、電流表A、A/D轉(zhuǎn)換接口反饋給微機(jī)，將電動(dòng)機(jī)的實(shí)際電流與按微機(jī)指令應(yīng)給的電流相比較，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際電流，使兩者接近一致。

（三）EPS分類

根據(jù)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部位的不同，將電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為3類：轉(zhuǎn)向軸助力式、轉(zhuǎn)向器小齒輪助力式和齒條助力式[6-10]。

圖1為轉(zhuǎn)向軸助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。其轉(zhuǎn)矩傳感器、電動(dòng)機(jī)、離合器和轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)組成一體，安裝在轉(zhuǎn)向柱上。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，所測(cè)取的轉(zhuǎn)矩信號(hào)與控制直流電動(dòng)機(jī)助力的響應(yīng)性較好。這種類型一般在轎車上使用。

小齒輪助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩傳感器、電動(dòng)機(jī)、離合器和轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)仍為一體，只是整體安裝在轉(zhuǎn)向小齒輪處，直接給小齒輪助力，可獲得較大的轉(zhuǎn)向力。該形式可使各部件布置更方便，但當(dāng)轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向器之間裝有萬(wàn)向傳動(dòng)裝置時(shí)，轉(zhuǎn)矩信號(hào)的取得與助力車輪部分不在同一直線上，其助力控制特性難以保證準(zhǔn)確。

齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩傳感器單獨(dú)地安裝在小齒輪處，電動(dòng)機(jī)與轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)一起安裝在小齒輪另一端的齒條處，用以給齒條助力。該類型又根據(jù)減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的不同可分為兩種:一種是電動(dòng)機(jī)做成中空的。齒條從中穿過，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)一對(duì)斜齒輪和螺桿螺母?jìng)鲃?dòng)副以及與螺母制成一體的鉸接塊傳給齒條。這種結(jié)構(gòu)是第一代電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，由于電動(dòng)機(jī)位于齒條殼體內(nèi)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高，維修也困難。另一種是電動(dòng)機(jī)與齒條的殼體相互獨(dú)立。電動(dòng)機(jī)動(dòng)力經(jīng)另一小齒輪傳給齒條，由于易于制造和維修，成本低，已取代了第一代產(chǎn)品。因?yàn)辇X條由一個(gè)獨(dú)立的齒輪驅(qū)動(dòng)，可給系統(tǒng)較大的助力，主要用于重型汽車。

三、電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Steering-By-WireSystem，SBWS）由轉(zhuǎn)向盤模塊、轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊和主控制器（ECU）3個(gè)主要部分以及自動(dòng)防故障系統(tǒng)、電源等輔助模塊組成，如圖2所示。轉(zhuǎn)向盤模塊包括轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器和轉(zhuǎn)向盤回正力矩電動(dòng)機(jī)。其主要功能是將駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖（通過測(cè)量轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角）轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并傳遞給主控制器;同時(shí)接收主控制器送來(lái)的力矩信號(hào)，產(chǎn)生轉(zhuǎn)向盤回正力矩，以提供給駕駛員相應(yīng)的路感信息。

轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊由前輪轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)向執(zhí)行電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向電動(dòng)機(jī)控制器和前輪轉(zhuǎn)向組件等組成。其主要功能是接收主控制器的命令，控制轉(zhuǎn)向電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)要求的前輪轉(zhuǎn)角，完成駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖。

主控制器對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行分析處理，判別汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，向轉(zhuǎn)向盤回正力矩電動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)向電動(dòng)機(jī)發(fā)送命令，控制兩個(gè)電動(dòng)機(jī)的工作，盡可能保證在不同車速下汽車轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性基本一致，減少駕駛員對(duì)汽車轉(zhuǎn)向特性隨車速變化而進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜蝿?wù)，減輕駕駛員負(fù)擔(dān)。同時(shí)控制器還可以對(duì)駕駛員的操作指令進(jìn)行識(shí)別，判定在當(dāng)前狀態(tài)下駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是否合理，當(dāng)汽車處于非穩(wěn)定狀態(tài)或駕駛員發(fā)出錯(cuò)誤指令時(shí)，電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)行穩(wěn)定控制或?qū)Ⅰ{駛員錯(cuò)誤的轉(zhuǎn)向操作屏蔽，而以合理的方式自動(dòng)駕駛車輛，使汽車盡快地恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。

故障處理控制器是電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要模塊，它包括一系列的監(jiān)控和實(shí)施算法，針對(duì)不同的故障形式和故障等級(jí)作出相應(yīng)的處理，以求最大限度地保持汽車的正常行駛。它采用單獨(dú)的專用處理器，能更好地提高汽車安全性能。

電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)目前存在兩種形式:前輪電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和后輪電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。前者，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向元件被2個(gè)布置在汽車前側(cè)角落的激勵(lì)器所代替，這2個(gè)激勵(lì)器從控制器獲取信息，從而驅(qū)動(dòng)前輪，同時(shí)，該系統(tǒng)還利用電動(dòng)機(jī)向駕駛員提供路面信息。至于后輪電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，則是利用傳感器來(lái)確定后輪的偏轉(zhuǎn)，并以前輪的偏轉(zhuǎn)角度和車速作為參考。

四、電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn)

將電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)同普通液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能進(jìn)行比較[8-12]，其優(yōu)越性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1．在各種行駛工況下提供最佳助力，減小由路面不平所引起的對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的擾動(dòng)，改善汽車的轉(zhuǎn)向特性，減輕汽車低速行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向操縱力，提高汽車高速行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性，進(jìn)而提高汽車的主動(dòng)安全性。并且可通過設(shè)置不同的轉(zhuǎn)向助力特性來(lái)滿足不同使用對(duì)象的需要。

2．電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)只有在轉(zhuǎn)向時(shí)電動(dòng)機(jī)才提供助力（而HPS即使在不轉(zhuǎn)向時(shí)，油泵也一直運(yùn)轉(zhuǎn)），因而能減少燃料消耗。同時(shí)取消了油泵、皮帶、皮帶輪、液壓軟管等，其零件比HPS大大減少，因而其質(zhì)量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，在安裝位置選擇方面也更容易，并且能降低噪聲、節(jié)省能源、減少?gòu)U氣排放。

3．由于直接由電動(dòng)機(jī)提供助力，電動(dòng)機(jī)由蓄電池供電，因此EPS能否助力與發(fā)動(dòng)機(jī)是否起動(dòng)無(wú)關(guān)，即使在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火或出現(xiàn)故障時(shí)也能提供助力。

4．電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)沒有液壓回路，比HPS更容易調(diào)整和檢測(cè)，裝配自動(dòng)化程度更高。并且可以通過設(shè)置不同的程序能快速地與不同車型相匹配，因而能縮短開發(fā)和生產(chǎn)周期。

5．液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在低溫下起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，由于低溫下油的粘度較大，轉(zhuǎn)向時(shí)作用力較高。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在低溫下不會(huì)增加轉(zhuǎn)向作用力和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，因而其低溫運(yùn)行狀況好于前者。

6．SBWS系統(tǒng)還能改善駕駛員的“路感”。由于轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向輪之間無(wú)機(jī)械連接，駕駛員“路感”通過模擬生成。在回正力矩控制方面可以從信號(hào)中提出最能夠反映汽車實(shí)際行駛狀態(tài)和路面狀況的信息，作為轉(zhuǎn)向盤回正力矩的控制變量，使轉(zhuǎn)向盤僅僅向駕駛員提供有用信息，從而為駕駛員提供更為真實(shí)的“路感”。

7．SBWS能消除轉(zhuǎn)向干涉問題，為實(shí)現(xiàn)多功能全方位的自動(dòng)控制以及汽車動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)和汽車平順性控制系統(tǒng)的集成提供了顯著的先決條件。

8．對(duì)前輪驅(qū)動(dòng)汽車，在安裝發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)需要考慮剛性轉(zhuǎn)向軸占用空間，轉(zhuǎn)向軸必須依據(jù)汽車是左側(cè)還是右側(cè)駕駛，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)附近，設(shè)計(jì)人員必須協(xié)調(diào)處理各種需要安排部件。而SBWS去掉了原來(lái)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各個(gè)模塊之間的剛性機(jī)械連接，大大方便了系統(tǒng)的總布置。

五、電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)過十幾年的發(fā)展，在降低自重、減少生產(chǎn)成本，控制系統(tǒng)發(fā)熱、電流消耗、內(nèi)部摩擦，整車進(jìn)行匹配獲得合理的助力特性以及保證良好的路感方面取得了重大進(jìn)步。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在操縱舒適性和安全性、節(jié)能等方面充分顯示了其優(yōu)越性，如今已在輕型車和轎車上得到應(yīng)用并具有良好的工作性能。隨著直流電機(jī)性能的改進(jìn)，其應(yīng)用范圍將越來(lái)越廣。據(jù)TRW公司預(yù)測(cè)，到2010年，全世界生產(chǎn)的每3輛轎車中就有1輛裝備EPS，特別是低排放汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車、電動(dòng)汽車將構(gòu)成未來(lái)汽車發(fā)展的主體，這給電子控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)帶來(lái)了更加廣闊的應(yīng)用前景。

盡管目前在歐洲汽車法規(guī)中要求駕駛員與轉(zhuǎn)向車輪之間必須有機(jī)械連接，電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還不允許在歐洲上市。但只要生產(chǎn)商能夠有足夠的證據(jù)表明電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的安全可靠性，它得到上市許可還是完全可能的。電子控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的最終發(fā)展趨勢(shì)在以下幾個(gè)方面。

1．改善控制系統(tǒng)性能、減小控制單元和驅(qū)動(dòng)單元的體積及降低控制系統(tǒng)的制造成本，使之更好地與不同檔次汽車相適應(yīng)。如改進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)，消除由于電動(dòng)機(jī)慣性大、摩擦力所帶來(lái)的轉(zhuǎn)向路感不足等缺點(diǎn)，使電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也能應(yīng)用于重型載貨汽車上。

2．實(shí)現(xiàn)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制單元與汽車上其他控制單元的通訊聯(lián)系，以實(shí)現(xiàn)整車電子控制系統(tǒng)一體化。

3．將根據(jù)車速、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向速度、橫向加速度、前軸重力等多種信號(hào)進(jìn)行與汽車特性相吻合的綜合控制，以獲得更好的轉(zhuǎn)向路感。

4．提高系統(tǒng)的可靠性。這應(yīng)從提高系統(tǒng)各部件的可靠性入手，如采用非接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器。

5．提高系統(tǒng)的安全性。采用取消轉(zhuǎn)向盤的SBWS系統(tǒng)后，駕駛室有更大的空間用于布置被動(dòng)安全部件，減少了危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)對(duì)乘員的傷害。

電動(dòng)轉(zhuǎn)向技術(shù)由于其技術(shù)先進(jìn)，性能優(yōu)越，未來(lái)必將取代其他動(dòng)力轉(zhuǎn)向技術(shù)，成為動(dòng)力轉(zhuǎn)向技術(shù)的主流。線控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將是動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向，是未來(lái)汽車對(duì)安全性、操縱穩(wěn)定性和舒適性的更高要求，有著很好的發(fā)展前景。

當(dāng)然，在汽車邁向全面線控轉(zhuǎn)向之前，電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是“中站”，是第一步，當(dāng)汽車裝有電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時(shí)，其中的轉(zhuǎn)向電動(dòng)機(jī)將接受一系列傳感器信號(hào)，例如轉(zhuǎn)向控制、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制等，最后機(jī)械的部分一個(gè)一個(gè)消失，逐漸變成了全面線控轉(zhuǎn)向。