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汽車可變轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理
2021-12-04 19:24:01· 來(lái)源：羅新聞
所謂可變助力轉(zhuǎn)向，就是方向機(jī)助力是可以變化的。可變轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)“可變”助力不同，又可以分為兩類：一類是僅助力力度可變的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；另一類是速比可變的
所謂可變助力轉(zhuǎn)向，就是方向機(jī)助力是可以變化的?？勺冝D(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)“可變”助力不同，又可以分為兩類：一類是僅助力力度可變的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；另一類是速比可變的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
一、僅助力力度可變的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
可變助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠隨車速改變助力力度，在泊車或低速行駛狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤更加輕盈省力，對(duì)臂力較小的駕駛員尤為方便；而當(dāng)車輛高速行駛時(shí)，則能夠降低助力，使方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)阻力增大，手感變沉，不再像低速時(shí)那樣靈敏，車輛的高速行駛穩(wěn)定性得到提升。
1.增加電子控制單元和電磁閥的機(jī)械式液壓助力
與傳統(tǒng)的機(jī)械式液壓助力系統(tǒng)相比，增加電子控制單元和電磁閥的機(jī)械式液壓助力系統(tǒng)多一套能夠讀取速度傳感器信息的電子控制單元，與轉(zhuǎn)向柱連接的機(jī)械閥上增加了電磁閥機(jī)構(gòu)，如圖1所示。
通過(guò)電流控制電磁閥開度，可以改變助力油液的流量，使得油液推動(dòng)助力活塞的力量被改變，實(shí)現(xiàn)了助力力度的調(diào)節(jié)。其控制原理及機(jī)械內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。
新君威使用的MAGNASTEER磁力可變助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是比較常見的增加電子控制單元和電磁閥的機(jī)械式液壓助力系統(tǒng)。
當(dāng)車速改變時(shí)，系統(tǒng)會(huì)改變車輛轉(zhuǎn)向所需要的助力。低速時(shí)，系統(tǒng)會(huì)提供較大的轉(zhuǎn)向助力，高速時(shí)轉(zhuǎn)向助力減小?？勺冎D(zhuǎn)向系統(tǒng)與動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)共同作用，可變助力轉(zhuǎn)向控制模塊在高速總線上通信，用VSS和SAS向執(zhí)行器指令最合適的電流。執(zhí)行器是一個(gè)可變電磁執(zhí)行器，該執(zhí)行器由一個(gè)多極永磁體、一個(gè)極片和一個(gè)電磁線圈組成，通過(guò)指令-3 至+3 A的電流至線圈，轉(zhuǎn)向助力將盡量匹配車速。最低車速時(shí)(約5km/h)，線圈因極相同而互相排斥。中速時(shí)(約70km/h)，沒(méi)有電流，只通過(guò)液壓進(jìn)行轉(zhuǎn)向輔助。高速時(shí)，線圈因磁力相反而互相吸引，需要很大的操控力量進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。模塊檢測(cè)到的任何故障都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)電流為0。故障情況下，只通過(guò)液壓來(lái)輔助轉(zhuǎn)向，并設(shè)置DTC。
控制單元根據(jù)車速傳感器的信號(hào)對(duì)電磁閥開度進(jìn)行控制，做到了助力力度隨速度可變的功能。
2. Servotronic伺服式助力轉(zhuǎn)向
Servotronic伺服式助力轉(zhuǎn)向是在機(jī)械液壓助力系統(tǒng)上增加電磁閥，目前這類轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的使用非常廣泛。很多人把這套系統(tǒng)稱作電子液壓助力系統(tǒng)，從組成上看，它確實(shí)有電控單元。但是，該系統(tǒng)并沒(méi)有電子泵結(jié)構(gòu)，其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是加在傳統(tǒng)機(jī)械閥體之上的電磁閥。所以，不應(yīng)當(dāng)將其與電子液壓助力轉(zhuǎn)向混淆，該系統(tǒng)依舊屬于“進(jìn)化型”的機(jī)械式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
Servotronic轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的作用原理與新君威的magnasteer系統(tǒng)相同，控制單元根據(jù)車速傳感器的信號(hào)對(duì)電磁閥開度進(jìn)行控制，如圖3所示。
系統(tǒng)通過(guò)改變助力液流量對(duì)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)液壓缸內(nèi)的油液壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而改變助力力度。相比使用電子泵的電子液壓助力系統(tǒng)，Servotronic轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有著更高的可靠性，并且傳承了機(jī)械液壓助力系統(tǒng)較高負(fù)載能力和可靠性較高等優(yōu)勢(shì)，尤其適合那些對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的負(fù)載能力要求較高并且需要精準(zhǔn)操控性的車型。搭載伺服式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車型不少，大眾、奧迪、寶馬、保時(shí)捷以及沃爾沃等知名廠商的一些車型(如大眾輝騰、寶馬3系等)都曾使用或仍在使用這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
3. 電子液壓助力轉(zhuǎn)向
電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(ElectroHydraulic Power Steering，簡(jiǎn)稱EHPS)的助力原理與機(jī)械式液壓助力系統(tǒng)完全相同。與機(jī)械式液壓助力相比，電子液壓助力系統(tǒng)不再使用由發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶驅(qū)動(dòng)的液壓泵，而換成了由電力驅(qū)動(dòng)的電子泵，如圖4所示。
電子液壓助力的優(yōu)勢(shì)首先體現(xiàn)在能耗上。由電能驅(qū)動(dòng)的電子泵使用發(fā)電機(jī)和電池輸出的電能，不再消耗發(fā)動(dòng)機(jī)本身的動(dòng)力。電子泵的啟動(dòng)和關(guān)閉均由電子系統(tǒng)控制，在不做轉(zhuǎn)向動(dòng)作的時(shí)候，電子泵關(guān)閉，不像機(jī)械液壓助力泵那樣始終與發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)動(dòng)，進(jìn)一步降低了能耗。
電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電子控制單元能夠通過(guò)對(duì)車速傳感器、橫向加速度傳感器、轉(zhuǎn)向角度傳感器等傳感器的信息的處理，實(shí)時(shí)改變電子泵的流量來(lái)調(diào)整轉(zhuǎn)向助力的力度大小，也就是隨速可變助力功能。當(dāng)然，并不是只有電子液壓助力才能夠?qū)崿F(xiàn)助力隨速可變。
在國(guó)內(nèi)，電子液壓助力的使用非常廣泛，長(zhǎng)安馬自達(dá)3、東風(fēng)雪鐵龍旗下的凱旋、東風(fēng)標(biāo)致307的部分車型均采用電子液壓助力。
標(biāo)致雪鐵龍家族的電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)被稱作GEP。在正常情況下，GEP電子泵的轉(zhuǎn)速與車速成反比，車速越高，電子泵轉(zhuǎn)速越低。通常在低速時(shí)電子泵轉(zhuǎn)速為3000r/m，而高速時(shí)則降到800r/m，帶來(lái)了泊車時(shí)轉(zhuǎn)向輕盈而高速行駛時(shí)厚重沉穩(wěn)的手感。該系統(tǒng)要比傳統(tǒng)的機(jī)械式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)節(jié)省油耗0.1~0.2L/100km。
相比一般的電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，東風(fēng)雪鐵龍凱旋的電子液壓助力系統(tǒng)的特別之處在于其結(jié)構(gòu)上多出一個(gè)檢測(cè)方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)速度的角速度傳感器，賦予了其大多數(shù)電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所不具備的“緊急避險(xiǎn)模式”：當(dāng)駕駛員以很快的速度轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí)，控制單元會(huì)根據(jù)收到的角傳感器信息瞬間提高電子泵轉(zhuǎn)速至5000rpm，轉(zhuǎn)向助力會(huì)瞬間提升。這種設(shè)計(jì)的本意是為了幫助駕駛者能夠在遇到突發(fā)情況時(shí)盡快改變方向避險(xiǎn)，但是實(shí)際上，這套系統(tǒng)并未像理論上那樣發(fā)揮其作用。原因在于很多駕駛員不知道自己的車具備這樣的功能，在遇到突發(fā)狀況時(shí)他們?nèi)匀粫?huì)以正常的轉(zhuǎn)向力度轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，而此時(shí)方向盤卻比他們想象的要輕得多，導(dǎo)致方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度大大高于實(shí)際所需的角度，車輛會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)向過(guò)度，在駕駛員意識(shí)到這種情況反打方向時(shí)又很容易造成糾正方向過(guò)度，反而增加了發(fā)生事故的風(fēng)險(xiǎn)。
4. 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric Power Steering ，簡(jiǎn)稱EPS)是上世紀(jì)90年代后期才逐漸應(yīng)用到量產(chǎn)車上的轉(zhuǎn)向技術(shù)。與液壓助力系統(tǒng)一樣，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仍然基于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，只不過(guò)助力機(jī)構(gòu)由復(fù)雜的液壓機(jī)構(gòu)變成了依靠電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生助力的系統(tǒng)。
電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，如圖5所示。
沒(méi)有了液壓泵、儲(chǔ)液罐、液壓管路和轉(zhuǎn)向柱閥體結(jié)構(gòu)，而是由傳感器、控制單元和助力電機(jī)構(gòu)成。在轉(zhuǎn)向柱位置安裝了轉(zhuǎn)矩傳感器，當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)矩傳感器探測(cè)到轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，并將之轉(zhuǎn)化成電信號(hào)傳給控制器，車速傳感器也同時(shí)信號(hào)傳給控制器，控制器運(yùn)算夠供給電機(jī)適當(dāng)?shù)碾妷?，?qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)將扭矩放大推動(dòng)轉(zhuǎn)向柱或轉(zhuǎn)向拉桿運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)助力。其根據(jù)速度可變助力的特性能夠讓方向盤在低速時(shí)更輕盈，而在高速時(shí)更穩(wěn)定。
電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)作用位置的不同又分兩種結(jié)構(gòu)，這兩種結(jié)構(gòu)分別對(duì)轉(zhuǎn)向柱和轉(zhuǎn)向拉桿施加助力。對(duì)轉(zhuǎn)向柱施加助力的電動(dòng)助力結(jié)構(gòu)，是將助力電機(jī)(帶有減速機(jī)構(gòu)，起放大扭矩作用)直接連接在轉(zhuǎn)向柱上，如圖6所示。
電機(jī)輸出的輔助扭矩直接施加在轉(zhuǎn)向柱上，相當(dāng)于電機(jī)直接幫助駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤。
另一種結(jié)構(gòu)是將助力電機(jī)布置在轉(zhuǎn)向拉桿上，直接用助力電機(jī)推動(dòng)拉桿幫助車輪轉(zhuǎn)向，如圖7所示。
這種結(jié)構(gòu)更加緊湊，并且便于布置，目前使用比較廣泛。相對(duì)第一種結(jié)構(gòu)而言，這種結(jié)構(gòu)的方向盤轉(zhuǎn)向部分與電機(jī)輔助是相對(duì)獨(dú)立的，路面的信息能夠很好地通過(guò)輪胎、齒輪齒條機(jī)構(gòu)回饋至方向盤處，較第一種結(jié)構(gòu)擁有更加清晰的路感，更好地照顧了駕駛樂(lè)趣。我們熟悉的第六代高爾夫、馬自達(dá)睿翼都采用這種結(jié)構(gòu)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
二、速比可變的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
以上的幾種助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，能夠改變的僅僅是助力力度，也就是只能改變方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的阻力，但是轉(zhuǎn)向比(可簡(jiǎn)單理解為方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與對(duì)應(yīng)的車輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度的比值)是不可變化的。而可變齒比(速比)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)則要先進(jìn)的多，不僅能夠改變轉(zhuǎn)向助力的力度，還可以在不同情況下，改變方向盤轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的車輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
不同廠家對(duì)這類系統(tǒng)的叫法是不同的，比如寶馬稱之為AFS主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，奧迪稱之為ADS動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，雷克薩斯、豐田將其稱之為VGRS，本田的這類系統(tǒng)名稱為VGR，而奔馳的可變轉(zhuǎn)向比系統(tǒng)則以“直接轉(zhuǎn)向系統(tǒng)”命名。
雖然功能類似，但是，可變齒比轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在技術(shù)的實(shí)現(xiàn)上并不相同。目前主要有兩種方式實(shí)現(xiàn)這種功能：一種方式是機(jī)械式可變轉(zhuǎn)向比系統(tǒng)，該系統(tǒng)原理簡(jiǎn)單、成本相對(duì)較低；而另一種是電子式可變轉(zhuǎn)向比系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，是通過(guò)行星齒輪結(jié)構(gòu)和電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。
1. 機(jī)械式可變轉(zhuǎn)向比系統(tǒng)
奔馳的E級(jí)、S級(jí)都搭載了“直接轉(zhuǎn)向系統(tǒng)”，奔馳的直接轉(zhuǎn)向系統(tǒng)就是第一種方式的典型代表，它主要是在“齒輪齒條機(jī)構(gòu)”的“齒條”上做變化，通過(guò)特殊工藝加工齒距間隙不相等的齒條，如圖8所示。
圖8
方向盤轉(zhuǎn)向時(shí)，齒輪與齒距不相等的齒條嚙合，轉(zhuǎn)向比就會(huì)發(fā)生變化，中間位置的左右兩邊齒距較密，齒條在這一范圍內(nèi)的位移較小，在小幅度轉(zhuǎn)向時(shí)(例如變線、方向輕微調(diào)整時(shí))，車輛會(huì)顯得沉穩(wěn)，而齒條兩側(cè)遠(yuǎn)端的齒距較疏，在這個(gè)范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，齒條的相對(duì)位移會(huì)變大，所以在大幅度轉(zhuǎn)向時(shí)(如泊車、掉頭等)，車輪會(huì)變得更加靈活。這種技術(shù)除了對(duì)齒條的加工工藝要求比較嚴(yán)格之外，并沒(méi)有多少“高科技”在其中，缺點(diǎn)在于齒比變化范圍有限，并且不能靈活變化，而優(yōu)勢(shì)也很明顯——完全的機(jī)械結(jié)構(gòu)，可靠性較高，耐用性好，結(jié)構(gòu)也非常簡(jiǎn)單。
2. 電子式可變轉(zhuǎn)向比系統(tǒng)
與機(jī)械式可變轉(zhuǎn)向比系統(tǒng)相比，電子式可變轉(zhuǎn)向比系統(tǒng)使用了更復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，并且需要與電子系統(tǒng)結(jié)合。這類系統(tǒng)能夠更好地實(shí)現(xiàn)“低速時(shí)輕盈靈敏，高速穩(wěn)健厚重”的需求，其為車輛行駛帶來(lái)的便利性和穩(wěn)定性都是普通的可變助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和單純的機(jī)械式可變齒比轉(zhuǎn)向無(wú)法比擬的。以雷克薩斯的VGRS為例，我們可以看到，在不同車速下車輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度相同，但是對(duì)應(yīng)的方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度卻是不同的(如圖9所示)。
圖10是國(guó)內(nèi)現(xiàn)款寶馬5系(E60)使用的AFS主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。這是一套前面提到過(guò)的servotronic伺服式助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，其助力力度的變化依靠圖中與液壓泵緊連的ECO閥(電控閥)實(shí)現(xiàn)。
通過(guò)轉(zhuǎn)向器及執(zhí)行單元的剖視圖(見圖11)，可以看出轉(zhuǎn)向柱被從當(dāng)中打斷，我們將連接方向盤的轉(zhuǎn)向柱一端稱為輸入軸，將直接連接轉(zhuǎn)向齒輪的一端稱為輸出軸，二者間通過(guò)行星齒輪連接。行星齒輪組的殼體是一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的蝸輪，能夠由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。這套系統(tǒng)有獨(dú)立的電子控制單元，根據(jù)轉(zhuǎn)向角傳感器、左右車輪轉(zhuǎn)速傳感器、橫向加速度傳感器的信號(hào)來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的開關(guān)及運(yùn)轉(zhuǎn)方向。
當(dāng)系統(tǒng)未通電或者系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，電磁鎖會(huì)在彈簧的作用下卡在蝸桿的鎖槽內(nèi)，鎖止蝸桿，殼體不可旋轉(zhuǎn)，此時(shí)輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)速是相同的，傳動(dòng)比不發(fā)生任何變化。系統(tǒng)此時(shí)只是一套可變助力力度的機(jī)械式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。而當(dāng)系統(tǒng)通入電流、電磁鎖打開、電動(dòng)機(jī)開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，就發(fā)生變化了。當(dāng)車輛低速行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪與輸入軸同向運(yùn)轉(zhuǎn)，蝸輪殼體與輸入軸的旋轉(zhuǎn)角度相疊加，輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度大于輸入軸，車輪便能轉(zhuǎn)動(dòng)更大的角度，轉(zhuǎn)向動(dòng)作被“放大”，使車輛變得非常靈活；而當(dāng)車速較高時(shí)，需要更大的轉(zhuǎn)向比來(lái)提供精準(zhǔn)沉穩(wěn)的指向，輔助電機(jī)會(huì)驅(qū)動(dòng)蝸輪反向旋轉(zhuǎn)，與輸入軸的部分旋轉(zhuǎn)角度相抵，最終輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度會(huì)低于輸入軸，轉(zhuǎn)向動(dòng)作被“縮小”。這套AFS系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向比可在10:1到18:1之間連續(xù)調(diào)節(jié)，其工作過(guò)程如圖12所示。
從原理上講，奧迪所使用的ADS動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Audi Dynamic Steering)依然運(yùn)用了疊加原理，但是使用的結(jié)構(gòu)(如圖13所示)卻與寶馬和豐田的系統(tǒng)有著天壤之別。ADS動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的核心部件是一套以“諧波齒輪”傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為核心的電控系統(tǒng)，“諧波齒輪”是利用柔輪、剛輪和波發(fā)生器的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，特別是柔輪的可控彈性變形(形狀改變)來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞的。
改變轉(zhuǎn)向比的原理是“諧波傳統(tǒng)”系統(tǒng)的錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)。連著方向盤的輸入軸與柔輪(薄型環(huán)齒圈)相連，其內(nèi)有柔性滾珠軸承，中心為電機(jī)驅(qū)動(dòng)的橢圓轉(zhuǎn)子，與輸出軸相連的是外環(huán)面構(gòu)成的剛輪，在轉(zhuǎn)子被鎖止時(shí)(電機(jī)未通電或發(fā)生故障)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向比保持恒定。電機(jī)驅(qū)動(dòng)中央轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)柔輪旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)子與柔輪同向旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于柔輪的齒數(shù)比外環(huán)剛輪的齒數(shù)小，所以剛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角度便會(huì)大于柔輪，使轉(zhuǎn)向角度被放大，而當(dāng)轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)時(shí)，就能夠起到縮小轉(zhuǎn)向角度的作用(如圖14所示)。
相比行星齒輪系統(tǒng)，奧迪的ADS動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使用的“諧波齒輪”傳動(dòng)結(jié)構(gòu)有諸多優(yōu)點(diǎn)：首先是結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，沒(méi)有過(guò)多復(fù)雜的齒輪結(jié)構(gòu)，零件數(shù)少便于維修；其次是這種結(jié)構(gòu)承載能力高，傳動(dòng)比大；再次，它的運(yùn)轉(zhuǎn)平順，噪音較低，這點(diǎn)對(duì)于看重靜音的豪華車型來(lái)說(shuō)非常重要；最后，這種結(jié)構(gòu)傳動(dòng)效率高，且響應(yīng)速度快，運(yùn)轉(zhuǎn)精度高。
當(dāng)然，寶馬和豐田的可變轉(zhuǎn)向技術(shù)也一直在進(jìn)化，在早期的AFS和VGRS系統(tǒng)上，相匹配的仍然是液壓助力機(jī)構(gòu)，在新一代的寶馬5系上，液壓助力機(jī)構(gòu)已經(jīng)被電動(dòng)助力(EPS)所取代，其結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單緊湊，助力力度的輸出更加精確，能耗也得到了有效的降低(如圖15所示)。而且，助力系統(tǒng)能夠通過(guò)助力電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)齒條，可以獨(dú)立于方向盤精確控制車輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度，與泊車?yán)走_(dá)和車身電子系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)泊車的功能。
目前，可變齒比的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仍只是少數(shù)車型才能夠有的“高級(jí)裝備”，相比之下，可變助力力度的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)離我們更近一些，市面上較常見的幾種可變助力的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)無(wú)疑是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、低成本、低能耗、高精度、高響應(yīng)速度、便于集成控制、便于功能擴(kuò)展(如自動(dòng)泊車)的特性是那些基于液壓助力衍生而來(lái)的可變助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所無(wú)法比擬的，在注重“能耗”和“環(huán)?！钡慕裉?，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是不可逆轉(zhuǎn)的，并且未來(lái)其可靠性、負(fù)載能力也將進(jìn)一步得到提升。
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