现在，普通轿车都带有转向助力系统。转向助力系统可以大大减轻驾驶者的疲劳强度，但是也有一点副作用，那就是汽车高速行驶时由路面通过轮胎反馈到方向盘的路感降低了，高速时方向盘太轻造成方向稳定性变差。所以有了“可变助力转向”原理，就是在车速高时减少助力方 向盘变重增加稳定性，低速时增加助力方向盘变轻减轻疲劳强度。

所谓可变助力转向，就是方向机助力是可以变化的。可变转向系统根据 “可变”助力不同，又可以分为两类：一类是仅助力力度可变的助力转向系统；另一类是速比可变的助力转向系统。

一、仅助力力度可变的助力转向系统

可变助力转向系统能够随车速改变助力力度，在泊车或低速行驶状态下转动方向盘更加轻盈省力，对臂力较小的驾驶员尤为方便；而当车辆高速行驶时，则能够降低助力，使方向盘转动阻力增大，手感变沉，不再像低速时那样灵敏，车辆的高速行驶稳定性得到提升。

1.增加电子控制单元和电磁阀的机械式液压助力

传统机械液压助力靠发动机带动液压泵，力度固定，要么全程重、要么全程轻。后来工程师加了个 “智能阀门”（电磁阀）和电子控制单元，让液压油的流量能跟着车速变：如图1所示。

通过电流控制电磁阀开度，可以改变助力油液的流量，使得油液推动助力活塞的力量被改变，实现了助力力度的调节。

低速时，阀门开得大，油液多，助力足，方向盘轻得能单手转；

高速时，阀门收得小，油液少，助力减，方向盘沉得更稳。

2.Servotronic伺服式助力转向

Servotronic系统，是机械液压的 “进化版”。它在传统液压阀上装了电磁阀，靠车速信号控制油液压力：低速打方向，压力足，轻松省力；高速变道，压力降，手感沉稳不晃。

这套系统最大的优点是 “靠谱”—— 保留了机械液压的强负载能力，适合对操控精度要求高的车型，比如保时捷的运动款，高速过弯时的 “厚重感” 就靠它拿捏。

Servotronic转向系统的作用原理与新君威的magnasteer系统相同，控制单元根据车速传感器的信号对电磁阀开度进行控制，如图3所示。

系统通过改变助力 液流量对转向机构液压缸内的油液压力进 行调节，进而改变助力力度。相比使用电子泵的电子液压助力系统，Servotronic转向系统有着更高的可靠性，并且传承了机械液压助力系统较高负载能力和可靠性 较高等优势，尤其适合那些对转向系统的负载能力要求较高并且需要精准操控性的车型。

3．电子液压助力转向

传统液压助力泵靠发动机带动，哪怕不转向也在耗油。电子液压助力转向系统(Electro Hydraulic Power Steering，简称EHPS) 把泵换成电机驱动，想转就转、不转就停，直接省了 0.1-0.2L/100km 的油。

它的 “聪明” 在于：电子控制单元能盯着车速、转向角度甚至车身倾斜度，实时调泵的转速。

4．电动助力转向系统

电动助力转向系统(Electric Power Steering ，简称EPS)是上世纪90年代后 期才逐渐应用到量产车上的转向技术。与液压助力系统一样，电动助力转向系统仍然基于齿轮齿条式转向机构，只不过助力机构由复杂的液压机构变成了依靠电动机 产生助力的系统。

电动助力转向系统的结构非常简单，如图5所示。

没有了液压泵、储液 罐、液压管路和转向柱阀体结构，而是由传感器、控制单元和助力电机构成。在转 向柱位置安装了转矩传感器，当方向盘转 动时，转矩传感器探测到转动力矩，并将之转化成电信号传给控制器，车速传感器 也同时信号传给控制器，控制器运算够供 给电机适当的电压，驱动电机转动，电动 机通过减速机构将扭矩放大推动转向柱或 转向拉杆运动，实现助力。其根据速度可变助力的特性能够让方向盘在低速时更轻 盈，而在高速时更稳定。

电动助力转向系统根据作用位置的不同又分两种结构，这两种结构分别对转向柱和转向拉杆施加助力。对转向柱施加助力的电动助力结构，是将助力电机(带 有减速机构，起放大扭矩作用)直接连接在转向柱上，如图6所示。电机输出的辅助扭矩直接施加在转向柱上，相当于电机直接帮助驾驶员转动方向盘。

另一种结构是将助力电机布置在转向拉杆上，直接用助力电机推动拉杆帮助车轮转向，如图7所示。

这种结构更加紧凑，并且便于布置，目前使用比较广泛。 相对第一种结构而言，这种结构的方向盘 转向部分与电机辅助是相对独立的，路面的信息能够很好地通过轮胎、齿轮齿条机 构回馈至方向盘处，较第一种结构拥有更 加清晰的路感，更好地照顾了驾驶乐趣。 我们熟悉的第六代高尔夫、马自达睿翼都 采用这种结构的电动助力转向系统。

二、速比可变的助力转向系统

以上的几种助力转向系统，能够改变 的仅仅是助力力度，也就是只能改变方向 盘转动时的阻力，但是转向比(可简单理解为方向盘转动的角度与对应的车轮转动角 度的比值)是不可变化的。而可变齿比(速比)的转向系统则要先进的多，不仅能够改变转向助力的力度，还可以在不同情况下， 改变方向盘转角对应的车轮转动角度。 不同厂家对这类系统的叫法是不同的，比如宝马称之为AFS主动转向系统，奥迪称之为ADS动态转向系统，雷克萨斯、 丰田将其称之为VGRS，本田的这类系统 名称为VGR，而奔驰的可变转向比系统则 以“直接转向系统”命名。 虽然功能类似，但是，可变齿比转向系统在技术的实现上并不相同。

目前主要有两种方式实现这种功能：一种方式是机械式可变转向比系统，该系统原理简单、 成本相对较低；而另一种是电子式可变转向比系统，该系统结构比较复杂，是通过行星齿轮结构和电子系统实现的。

1．机械式可变转向比系统

奔驰的E级、S级都搭载了“直接转向 系统”，奔驰的直接转向系统就是第一种方式的典型代表，它主要是在“齿轮齿条 机构”的“齿条”上做变化，通过特殊工艺 加工齿距间隙不相等的齿条，如图8所示。

方向盘转向时，齿轮与齿距不相等的齿条啮合，转向比就会发生变化，中间位置的左右两边齿距较密，齿条在这一范围内的位移较小，在小幅度转向时(例如变线、方向轻微调整时)，车辆会显得沉稳，而齿条两侧远端的齿距较疏，在这个范围内，转动方向盘，齿条的相对位移会变大，所以在大幅度转向时(如泊车、掉头等)，车轮会变得更加灵活。这种技术除了对齿条的加工工艺要求比较严格之外，并没有多少 “高科技”在其中，缺点在于齿比变化范 围有限，并且不能灵活变化，而优势也很 明显——完全的机械结构，可靠性较高， 耐用性好，结构也非常简单。

2．电子式可变转向比系统

与机械式可变转向比系统相比，电子式可变转向比系统使用了更复杂的机械结 构，并且需要与电子系统结合。这类系统能够更好地实现“低速时轻盈灵敏，高速 稳健厚重”的需求，其为车辆行驶带来的 便利性和稳定性都是普通的可变助力转向 系统和单纯的机械式可变齿比转向无法比拟的。以雷克萨斯的VGRS为例，我们可以 看到，在不同车速下车轮转动角度相同， 但是对应的方向盘转动角度却是不同的 (如图9所示)。

目前，可变齿比的转向系统仍只是少数车型才能够有的“高级装备”，相比之下，可变助力力度的转向系统离我们更近一些，市面上较常见的几种可变助力的转向系统中， 电动助力转向系统无疑是未来的发展趋势。电动助力转向系统的结构简单紧凑、低成本、低能耗、高精度、高响应速度、便于集成控制、便于功能扩展(如自动泊车)的特性是那些基于液压助力衍生而来的可变助力转向系统所无法比拟的，在注重“能耗” 和“环保”的今天，电动助力转向系统的发展趋势是不可逆转的，并且未来其可靠性、 负载能力也将进一步得到提升。