只要3分钟 看懂汽车转向助力机构

欢迎访问e展厅5转向系统/传动系统展厅...汽车转向系统各部分结构作用图解（二）四.转向传动机构汽车转向时，要使各车轮都只滚动不滑动，各车轮必须围绕一个中心点O转动，如图d-zx-07所示。

显然这个中心要落在后轴中心线的延长线上，并且左、右前轮也必须以这个中心点O为圆心而转动。

为了满足上述要求，左、右前轮的偏转角应满足如下关系：与非独立悬架配用的转向传动机构主要包括转向摇臂2、转向直拉杆3转向节臂4和转向梯形。

在前桥仅为转向桥的情况下，由转向横拉杆6和左、右梯形臂5组成的转向梯形一般布置在前桥之后，如图d-zx-08a所示。

当转向轮处于与汽车直线行驶相应的中立位置时，梯形臂5与横拉杆6在与道路平行的平面(水平面)内的交角＞90。

在发动机位置较低或转向桥兼充驱动桥的情况下，为避免运动干涉，往往将转向梯形布置在前桥之前，此时上述交角＜90，如图d-zx-08b所示。

若转向摇臂不是在汽车纵向平面内前后摆动，而是在与道路平行的平面向左右摇动，则可将转向直拉杆3横置，并借球头销直接带动转向横拉杆6，从而推使两侧梯形臂转动。

1.转向器2.转向摇臂3.转向直拉杆4.转向节臂5.梯形臂6.转向横拉杆当转向轮独立悬挂时，每个转向轮都需要相对于车架作独立运动，因而转向桥必须是断开式的。

与此相应，转向传动机构中的转向梯形也必须是断开式的。

1.转向摇臂2.转向直拉杆3.左转向横拉杆4.右转向横拉杆5.左梯形臂6.右梯形臂7.摇杆8.悬架左摆臂9.悬架右摆臂 10.齿轮齿条式转向器转向直拉杆的作用是将转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形臂(或转向节臂)。

它所受的力既有拉力、也有压力，因此直拉杆都是采用优质特种钢材制造的，以保证工作可靠。

直拉杆的典型结构如图十所示。

在转向轮偏转或因悬架弹性变形而相对于车架跳动时，转向直拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动，为了不发生运动干涉，上述三者间的连接都采用球销。

1.螺母2.球头销3.橡胶防尘垫4.螺塞5.球头座6.压缩弹簧7.弹簧座8.油嘴9.直拉杆体 10.转向摇臂球头销随着车速的提高，现代汽车的转向轮有时会产生摆振（转向轮绕主销轴线往复摆动，甚至引起整车车身的振动），这不仅影响汽车的稳定性，而且还影响汽车的舒适性、加剧前轮轮胎的磨损。

转向机构各零件介绍为了要使轮子转向，必需将方向盘的回转运动经由转向机构转换成侧向的运动，用来完成那个转换运动的是一组转向齿轮。

直到最近，仍有采纳「循环滚珠」的方式。

让咱们先看看，其实大体的运行情形是很容易了解的，假设你把它想象成螺帽和螺杆。

将螺杆（方向盘与转轴）向右旋转，螺帽就会往螺杆上方旋转，往右旋转，螺帽就会往螺杆下方旋转，假设咱们在螺帽上装置一个齿槽，在将之与另一档齿轮啮合，如此咱们就能够经由旋转螺杆而使另一档齿轮产生转向的。

就真正的转向齿轮而言，螺杆确实是转向轴，通常称之为蜗杆（worm shaft），在它上面有宽齿槽的螺纹（thread），有一个螺帽穿进那个转向轴，称之为滚珠螺帽（ball nut）。

在滚珠螺帽里面，代替螺纹的是一些钢珠，这些钢珠配置在蜗杆齿槽中，以便转动；之因此会利用钢珠的缘故是，在转动中较少的摩擦阻力。

因为有一个管道引导钢珠一再地回到起始点，因此当钢珠转动倒蜗杆螺纹的止境时，又会循环下去，而没有停止。

当方向盘转动转向轴时，滚珠螺帽就会往上或往下推动。

在滚珠螺帽的外面也设有齿槽，滚珠螺帽的对应机件是扇形齿轮（sector gear）。

而扇形齿轮与滚珠螺帽齿槽啮合，当滚珠螺帽移动时也会驱动扇形齿轮。

连结在扇形齿轮底端的是扇形轴（splined shaft）。

转动方向盘时，会使蜗杆一路转动，如此就又使得滚珠螺帽运转并转动扇形轴。

（splined shaft）。

转动方向盘时，会使蜗杆一路转动，如此就又使得滚珠螺帽运转并转动扇形轴。

假使车子有动力转向配备，那蜗杆就会连结到卷轴阀（spool valve）上，卷轴阀其实确实是一个操纵闸，它将引导动力到滚珠螺帽（动力活塞），这使得动力能集中在一个方向。

转向连杆毕特门臂：毕特门臂是转向机构中第一个能够转动的零件，在转向系统中，毕特门臂螺栓是经受最大压力的接头，因为它必需移动其它所有的转向连杆（steering linkage）。

检查毕特门臂的方式很容易，只要将车子的轮子置于跑台上（在利历时要将转盘固定好），然后将方向盘前后摇动，毕特门臂螺栓、毕特门臂与中央连结应该全都一路移动，就像是同一个装置；假使你发觉毕特门臂在移动，而螺栓没有随着移动（同时且一样运动速度），就要改换毕特门臂，可是要靠近观看螺栓，看看螺栓是不是真的是毕特门臂的一部份？很多零件目录会对毕特门臂标示「无法供给」，这表示只有消耗零件（螺栓）是在中央连杆上而不是在毕特门臂上。

图解汽车转向助力系统~~~目前，汽车上常见的助力转向系统根据动力源可以分为2类，即机械助力转向系统和电子控制助力转向系统。

机械助力转向系统中以机械液压助力转向系统最为常见，电子控制助力转向系统可以分为电控液压助力转向系统和电动助力转向系统。

先说tiida~~~1、电子助力转向系统EPS(electricpowersteering)是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统,与传统的液压助力转向系统HPS(hydraulicpowersteering)相比,EPS系统具有很多优点：仅在需要转向时才启动电机产生助力,能减少发动机燃油消耗；能在各种行驶工况下提供最佳助力，减小由路面不平所引起电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力向系的扰动，改善汽车的转向特性,提高汽车的主动安全性；没有液压回路,调整和检测更容易,装配自动化程度更高,且可通过设置不同的程序，快速与不同车型匹配,缩短生产和开发周期；不存在漏油问题,减小对环境的污染。

EPS系统是未来动力转向系统的一个发展趋势。

图1 EPS结构图(1)电控液压助力转向系统从广泛意义上讲，电控液压助力转向系统分为2种。

一种是为了实现车速感应式转向功能，而在机械液压助力转向系统的基础上增加了控制液体流量的电磁阀、车速传感器以及转向控制单元等，转向控制单元根据车速信号控制电磁阀，从而通过控制液体流量实现了助力作用随车速的变化。

另一种助力转向系统是用由电动机驱动的液压泵(图2)代替了机械液压助力转向系统中的机械液压泵，而且增加了车速传感器、转向角速度传感器(图3)以及转向控制单元等部件。

从性能上讲，采用电动液压泵的电控液压助力转向系统具有更好的性能。

工作过程虽然电子控制助力转向系统分为2种，但是其工作过程大致是相同的。

转向控制单元根据车辆的行驶速度和转向角度等输入信号计算出理想的输出信号，然后控制电动机输出适当的功率。

电控液压助力转向系统(图5)中的电动液压泵工作，通过液压油为转向机提供助力；电动助力转向系统中的电动机通过减速机构为转向机提供助力。

图10-1 助力转向双动伺服机构图10-2 电子控制式液压助力转向系统1－锁销2－小齿轮轴3－左腔4－右腔5－活塞6－动力缸7－横拉杆8－齿条9－小齿轮10－转向齿轮箱11－柱塞12－油压反力室13－电磁阀14－油泵15－储油罐16－分流阀17－阻尼孔18－旋转阀19－扭杆20－控制阀轴图10-3 电动助力转向系统结构示意图1－转向盘2－转向轴3－电动机4－离合器5－齿条6－小齿轮7－横拉杆8－输出轴9－减速机构10－转矩传感器图10-4 转矩传感器基本原理图图10-5 非接触式转矩传感器1－检测环2－检测线圈3－输入轴4－输出轴图10-6 电动机正反转控制电路1－滑环2－线圈3－压板4－花键5－从动轴6－主动轮7－滚珠轴承图10-7 电动助力转向系统动态模型图10-8 电动助力转向系统助力特性图10-9 转矩传感器输出特性图10-10 电子控制电动助力转向的控制系统图10-11 助力电动机控制逻辑图10-12 控制软件流程图图10-13 控制系统的电路框图图10-14 助力转矩特性曲线图10-15 控制功能框图图10-16 三菱“米尼卡”车ECPS的结构原理1－车速传感器2－速度表引出电缆的部位3－传动轴4－车速信号（主）5－车速宿号（副）6－ECPS电子控制器7－副驾驶员脚下部位8－电动机9－扭杆10－齿条11－点火电源12－蕾电池13—发电信号14－指示灯电流15－提高怠速电流16－电动机电流17－离合器电流18－转矩信号（主）19－转矩信号（副）20－离合器21－电动机齿轮22－传动齿轮23－小齿轮24－点火开关25－熔断丝26－转矩传感器27－转向器齿轮总成28－交流发电机（L端子）29－指示灯30－怠速提高电阀31－发动机电子控制器32－电动机与离合器图10-17 电子控制器电路示意图1－点火开关（IGI）2－交流发电机（L端子）3－易熔线4－电动机与离合器 4.1－电动机 4.2－离合器5－转矩传感器 5.1－副传感器 5.2－主传感器6－自我修正控制7－发电检测8－电源电路9－电流极性控制10－驱动电路11－中间、转向、操纵力的检测，主、副转矩传感器之差12－8位单片机13－传感器、执行部件故障检测14－电动机工作检测15－车速、加减速基准车速的对比，主副车速传感器之差16－自诊断测用端子17－二极管18－车速传感器图10-18 ECPS的控制方框图图10-19 电动助力转向系统性能试验台图10-20 控制器信号接口图1—点火信号2—车速3—转矩传感器电源正4—未用5—故障指示灯6—离合器正7—发动机转速8—转矩主信号9—转矩传感器电源负10—转矩故障判断11—离合器负12—故障码接口13—电视正14—电视负15—电池正16—电池负图10-21 反馈精密电阻标定曲线图10-22 转矩传感器输出特性图10-23 电动助力转向系统机械特性图10-24 不同车速下的转向助力特性曲线图10-25 零车速时的转向助力特性曲线图10-26 转向助力曲线斜率与车速关系。

转向助力系统的组成和工作原理转向助力系统是汽车上用于辅助驾驶员调整汽车方向的装置，其目的是减轻驾驶员在转动方向盘时的用力强度。

转向助力系统主要可以分为三类：机械式液压动力转向系统、电子液压助力转向系统以及电动助力转向系统。

机械式液压动力转向系统主要由液压泵、油管、压力流量控制阀体、V型传动皮带、储油罐等部件构成。

液压泵是系统中的核心部件，它能够将发动机的动力转化为液压油的压力，从而推动转向器的运动。

在驾驶员转动方向盘时，液压泵会根据需要产生适量的液压油压力，以辅助驾驶员调整汽车的方向。

电子液压助力转向系统是在机械液压助力基础上进行改进的，它更节省能耗。

这种系统的助力部分已经不再完全依赖于发动机的动力，而是通过电子控制单元来调节液压油的流量和压力，从而调整转向器的运动。

这样一来，即使在发动机不工作时，如停车或怠速时，驾驶员仍然可以得到一定的转向助力。

电动助力转向系统（EPS）则是利用电动机产生的动力协助驾车者进行动力转向。

EPS主要由转矩转向传感器、电子控制单元、电动机、减速器、机械转向器以及蓄电池电源等部分构成。

当驾驶员转动方向盘时，转矩转向传感器会检测到转向力矩的大小和方向，并将这些信息传递给电子控制单元。

电子控制单元根据这些信息，控制电动机产生适当的助力，帮助驾驶员调整汽车的方向。

以上内容仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅相关资料或咨询专业人士。

电动助力转向系统（EPS）构造与原理（图解）电动机械式助力转向系统（EPS）没有了液压助力系统的液压泵、液压管路、转向管柱阀体等结构，结构非常简单，通过减速器以纯机械方式将电机产生的助力传递到转向系统上。

EPS 电动助力转向系统是机电一体化的产品，它由转向管柱、扭矩传感器、伺服电机、控制模块等组成。

电动助力转向系统原理▼车辆启动后系统开始工作，当车速小于一定速度（如80km/h），这些信号输送到控制模块，控制模块依据转向盘的扭矩、转动方向和车速等数据向伺服电机发出控制指令，使伺服电机输出相应大小及方向的扭矩以产生助动力，当不转向时，电控单元不向伺服电机发送扭矩信号，伺服电机的电流趋向于零。

因此，在直行驾驶而无需操作转向盘时，将不会消耗任何发动机的动力，降低了燃油消耗。

本系统提供的转向助力与车速成反比，当车速在一定速度（如80km/h）或以上时，伺服电机的电流也趋向于零，所以车速越高助力越小。

因此，无论在高速、低速行驶操作过程中汽车具有更高的稳定性，驾驶员自身保持均衡不变的转向力度。

电动助力转向系统（EPS）结构图解▼◎ 双小齿轮双小齿轮电控机械助力转向系统中，由转向小齿轮和传动小齿轮将必需的转向力传递给齿条。

驾驶员施加的扭矩通过转向小齿轮来传递，而传动小齿轮则通过蜗杆传动装置传递电控机械助力转向系统电机的支持扭矩。

◎ 转向器转向器由转向扭矩传感器、扭转杆、转向小齿轮、传动小齿轮、蜗杆传动装置以及带控制单元的电机构成。

◎ 电机及控制单元用于转向支持的电机带有控制单元和传感单元，它安装在第二个小齿轮上。

这样就建立了转向盘和齿条之间的机械连接。

因此，当伺服电机失灵时，车辆仍可以通过机械传动进行转向。

◎ 转向角度传感器转向角度传感器位于复位环后侧，复位环上带有一个安全气囊滑环。

转向角度传感器通过CAN 数据总线将信号传递到转向管柱电子控制单元J527，由此控制单元获悉了转向角度的大小。

转向管柱电子控制单元中的电子装置分析这个信号。

汽车已经成为我们生活中不可或缺的部分，方向盘+换挡杆+踏板的组合似乎已经成为天经地义的汽车控制方式，但是它们各自的作用机理却鲜有人明了。

就以我们手中的方向盘为例，广大车友对于常见的各类转向系统概念仍旧模糊，比如“电动助力和液压助力的差别”，“可变助力是怎么回事”等等问题都是大家所好奇的，下面，我们就要为大家系统的介绍各类常见的转向系统，为大家解答这些问题，并与大家一起讨论各种转向系统的玄机和奥秘。

由于篇幅较长，所以我们本文介绍的是我们现在最常见的助力转向系统，解读“助力从何而来”并介绍助力转向系统的分类。

助力转向，顾名思义，就是通过增加外力来抵抗转向阻力，让驾驶者只需更少的力就能够完成转向，也称动力转向，英文为power steering，最初是为了让一些自重较重的大型车辆能够更轻松的操作，但是现在已经非常普及，它让驾驶变得更加简单和轻松，并且让车辆反应更加敏捷，一定程度上提高了安全性。

助力转向按照助力的来源不同，可以分为两大类---液压助力和电动助力。

液压助力液压动力转向的由来最早要追溯到1902年的2月，英国的Frederick W. Lanchester发明了“cause the steering mechanism to be actuated by hydraulic power”即液力驱动转向机构。

之后类似的发明分别有美国和加拿大的发明家相继注册专利。

而在汽车生产厂商中，克莱斯勒率先实现了液压助力转向系统的商业化生产，将其命名为Hydraguide油压转向系统，并于1951年将其搭载在克莱斯勒的第六代Imperial（译为帝王）车型上。

随着技术的发展，出现了以电子泵代替机械泵的电子液压助力转向系统，所以目前液压助力的主要分为机械式液压助力和电子液压助力两类，另外，在机械式液压助力的基础上还派生出了电子伺服的液压助力转向系统。

克莱斯勒第六代Imperial的1951款车型，是最早正式配备液压助力转向的车型机械式液压助力我们来看机械式液压助力转向的主要原理，它是基于机械式的齿轮齿条转向机构而来，增加了一整套液力系统，包括储液罐、液压助力泵、与转向柱相连的机械阀、转向机构上的液压缸和能够推动转向拉杆的活塞等等。

详解：一汽大众速腾电动转向助力系统组成及工作原理，让你秒懂速腾车采用双齿轮式电子机械转向助力系统。

根据驾驶员的转向要求，转向控制单元控制电动机工作，进而起到转向助力的作用。

系统通过'主动回正'功能将转向轮置于中心位置，使车辆在各种情况下都能获得良好的平衡性及精确的直线行驶稳定性。

直线行驶稳定功能可以帮助驾驶员在车辆受到侧向风的作用时，或者在上下颠簸的路面上行驶时更容易控制车辆直线行驶。

一、速腾车电动转向助力系统的组成速腾车电动转向助力系统的部件有方向盘、转向柱、方向盘转角传感器、转向力矩传感器、转向齿轮、转向助力电动机及转向助力二、工作原理当驾驶员旋转方向盘时，转向助力系统开始工作。

安装于转向柱上的方向盘转角传感器将检测到的方向盘的旋转角度和旋转速度，以电信号的方式送至转向助力控制单元。

与此同时，作用在方向盘上的力矩经过传递驱动转向小齿轮旋转，转向力矩传感器检测到旋转力矩并将其传给控制单元。

根据转向力、发动机转速、车速、方向盘转角、方向盘转速以及存储在控制单元中的特性曲线图，控制单元计算出必要的助力力矩并控制电动机开始工作。

由电动机驱动的第二个小齿轮（驱动小齿轮）提供转向助力，从而驱动转向齿条。

方向盘转角传感器为光电式传感器，安装于转向柱上。

当驾驶员转动方向盘时，转向柱带动方向盘转角传感器的转子随方向盘一起转动，光源就会通过转子缝隙照在传感器的感光元件上产生信号电压。

由于转子缝隙间隔大小不同，故产生的信号电压变化也不同转向力矩传感器为磁阻式传感器，其磁性转子和转向柱连接块为一体，磁阻传感元件和转向小齿轮连接块为一体，当转动方向盘时，转向柱连接块和转向小齿轮连接块反向运动，即磁性转子和磁阻传感元件反向运动，因此转向力矩的大小可以被测量出来并传递给控制单元，根据不同工作状况的需要，驾驶员作用于方向盘上的力矩大小不同，由该力矩产生的驱动转向小齿轮旋转的力矩大小也不同。

转向力矩传感器根据小齿轮杆的旋转情况，检测出转向力的大小并输送至控制单元；同时方向盘转角传感器将检测到的驾驶员转动方向盘的角度也输送给控制单元；转子传感器将转动速度输送至控制单元，控制单元计算出合适的力矩，控制电动机工作。

汽车转向助力泵原理图
汽车转向助力泵原理图如下：
[插入汽车转向助力泵原理图]
图中标注1为发动机，2为驱动轮，3为驱动轴，4为转向助
力泵，5为油箱，6为油液，7为进油口，8为高压油口，9为
返回油口。

汽车转向助力泵的工作原理是通过分析发动机的负荷，控制泵的转速和输出压力，以提供转向助力。

工作过程如下：
1. 汽车发动机产生动力，通过驱动轴传递到转向助力泵。

2. 转向助力泵通过驱动轴的旋转带动内部的齿轮或叶轮运动。

3. 油液从油箱中经过进油口进入转向助力泵，被齿轮或叶轮推动。

4. 在泵的工作过程中，油液被压缩并通过高压油口输出。

5. 高压油液通过管道输送到液压缸或转向助力器，提供转向助力。

6. 油液在完成转向助力后，通过返回油口回到油箱。

7. 转向助力泵会根据转向操作的力量和方向进行调整，以达到适当的转向助力效果。

通过转向助力泵的工作原理，驾驶员可以轻松地操控汽车转向，对于转弯、停车等操作提供了更大的便利和安全性。