电子助力转向为何是大势所趋？

【电动助力转向的优势】

无论是HPS还是EHPS，本质都还是液压系统，从外观上看，都有转向油壶（如下图）。

图：助力转向油壶

上个世纪末，汽车工程师们就尝试用电动机驱动方向机，于是电动助力转向系统就问世了，又叫电子助力转向系统，即Electric Power Steering，简称EPS（别跟ESP混淆了哈，那是电子稳定性系统）。

图：宝马3系上的EPS（ZF造）

EPS是一套真正意义上的纯电转向系统，电脑直接控制助力电机，轻而易举地克服了转向系统的各种世纪难题，工程师看到了EPS的优势，觉得找到了“完美的方案”：

1）EPS通过程序可以轻松实现车速可变助力，不再受机械系统限制；

2）可以轻松修改手感轻重，适应不同国家、地区的客户喜好。这也是我玩QQ不亦乐乎的主要原因。上海大众造的途安，是大众PQ35平台的第一款本土车型，当年的第一批途安就通过OBD端自定义EPS助力级别，记得方向盘从轻到重有14个选项，可惜好景不长，出于保守考虑，厂方很快就封锁了这个权限；

3）仅在转向时消耗电力，整车油耗下降3~5%，想比EPS还节能的话，就只能纯人力了。要从发动机上挖潜力，降4%的油耗还不损失动力，成本是巨大的，这也是很多以操控为荣的车企后来不得不向EPS妥协的重要原因之一；

4）助力不再受制于发动机，发动机熄火不影响转向，发动机少带一个负载（助力泵），怠速扭矩管理也方便了，还有更多的动力用于加速，百公里加速成绩莫名其妙就提高一截；

5）一体式转向系统，整车装配效率极高，缩短造车节拍；

6）产品特性一致性好，不受环境温度影响，且终身免维护；

7）原材料环保，很容易实现循环再利用；

8）电脑系统，校正和故障诊断都很方便；

9）电脑可以主动干预转向，自动泊车成为可能；

10）        再也不存在“方向盘打死会憋坏”的友情提示了。

当然，随着了解的深入，EPS还会显露出其他优点。正是因为这些优点，EPS曾在本世纪初的10年引起国内数十家大小企业争相投资开发，但其实EPS有很高的技术壁垒，众生领悟其真谛太晚，直至今日，存活者寥寥无几。

图：当年国内很火的EPS改装产品

【EPS并不是完美的系统】

除了一些难啃的技术硬节，以及国内鲜有人懂得如何结合实车调校之外，EPS也有它的天生弊端，这个只有开发人员才真正清楚，在这里就小啰嗦两句，诺粉们别嫌烦哈。

1）首当其冲的就是EPS的顽疾，它几乎完全泯灭了路面反馈，方向盘回弹都是电脑“帮”出来的，所以让驾驶有种“戴了套”的感觉，而且对于调校不到位的车型，这个套还是“干”的。正因为这个问题，宝马很晚才开始应用EPS。2005年，我还在德国ZF转向系统做开发时，宝马的EPS调校工作就接近收尾，结果直到2010年才开始大量应用。由于车主呼声强烈，宝马的M部门曾一度是全公司唯一拒绝EPS的部门。如今，保时捷跑车也不得不使用EPS，换取更高的燃油经济性和减少硬件复杂性。

图：保时捷911使用的EPS（ZF造）

2）其次就是助力功率有限，不大适合重型轿车，或者说，要想应用在重型轿车上，就得多花钱，多花精力，挤出更多的安装空间来。如果只靠增加个头来应对更重的车型的话，很快会遇到系统瓶颈，后来人们把精力放在寻找效率更高的电机上，在有限的功耗下，进一步提升系统潜力，才使EPS可以问鼎自重1.8吨的轿车。当然，由于成本的增加，这样的应用仅限于利润丰厚的豪车领域。

3）对汽车电力系统的负载要求全面提高，对发电机功率和蓄电池寿命都提出了新的挑战；

4）成本比普通HPS高，需要巨大的产量来分摊开发投入；

5）对前轮气压不一致造成的跑偏不敏感，如果两个前轮胎压不一致，司机不容易感知，可能纵容轮胎过度磨损；

6）由于电机天生的扭矩波动和中位“死区”，设计者需要花很多成本让EPS的助力手感逼近油滑的HPS；

7）必须对安全失效做极其完备的考虑。这是一套电信号“说了算”的系统，这就意味着它完全有可能抽疯地自动转向，车毁人亡。因此，与安全逻辑设计和产品故障的危害比起来，助力和回正手感作为性能实现，只是万里长征第一步。这也是为什么后来很多国内EPS开发单位不得不草草收场的重要原因之一，越有钱的公司越能开发出优秀的产品，越专业的公司越能接到订单，定位越高的公司越能赚钱，产量越多的公司越能把控产品故障率，品牌越强势的公司出的产品越有人追着用。因此，EPS市场是少有的不敢拼价格的市场，是一场“大者恒大”的游戏。

图：大众PQ35平台的EPS（ZF造）

ZF公司每年几百万套EPS的产量以及巨大的研发投入，已然成为业界公认技术最高，性能最好，的EPS产品提供商，当然价格也可想而知。无论什么新车型要搭载EPS，车厂必骚扰ZF。我甚至还从很多国内车企那听说，只要ZF真心想配套，价格和竞标都不是问题。

不过2015年初，受反垄断部门的影响，ZF公司的转向机业务被博世（BOSCH）集团全面收购，但那已经是在我离职创业之后的事情了，为免于被实力诺粉强行纠正，我索性在这里多一嘴。

当然，在美国、日本还有一些有名的EPS生产商，比如管柱式EPS就是日本NSK公司专注的领域之一（电机装在驾驶室内的转向管柱上）。

图：大众Up采用的管柱EPS（NSK造）

近几年，配备EPS的车型越来越多，大众、奥迪、宝马和奔驰新推出的轿车，大多数是全系标配EPS的，很多国内企业也不甘示弱。考虑到EPS比HPS贵，另一方面，车价不断走低，造车成本不断压缩，车厂必须绞尽脑汁才能为高科技产品留出成本空间。

转向系统科普还没有完。在EPS之外，还有更加“玄幻”的转向系统，诺诺再找时间给大家开开眼界哈。