方向盘天天摸，方向盘下面你未必懂

    转向系统对主观操控感受的影响甚至高于悬架本身，想选台操控满意的车子，还真得懂点转向技术。而平时我们听到的多是：“这车装备的是电子转向”，“它的转向是可调的”，“电子可变转向省油”，“主动转向应该是最厉害的”… 已经晕了吧？别说你，4S店销售自己也不明白，但还得“专业地”向你介绍。

    不少老粉丝知道我做过转向系统开发，希望听我聊一下目前到底有些啥NB的转向技术，各自的优缺点，以及如何识别忽悠。今天诺诺找了一些实例，把方向盘下面的世界讲清楚。文章依然坚持专业而浅显的诺式风格，目的是同一个话题只需读一篇文章，请准备好瓜子饮料！

【液压助力转向系统】

    可能有些学车早的人跟我一样，开过驾校里不带助力的桑塔纳。而如今的轿车已经极少再有纯靠人力转向的了，基本都配备了转向助力。液压助力转向系统是历史最悠久的转向助力技术，统治地球已经快70年了，至今还占据新车型的大半江山（简称HPS）。

 

 

图：经典液压助力转向系统（HPS）

    助力泵通过皮带连着发动机，转向机负责把方向盘的动作变为精确的液压推动力，拉动车轮转向。

    这个系统，只要发动机工作，系统就有助力，一直被广泛沿用，因为如下优点：

    1）功率密度高。不必占用太多空间，就可以实现很大助力，这也是液压系统的先天优势，车子越重，优势越突显；

    2）路感清晰敏锐。这也是HPS的先天优势，因为系统机械惯量很小。注意，这个优势至今还没有被任何新技术逾越；

    3）手感柔滑。液压油具有天然粘滞特性，因此HPS天生手感丝滑柔顺。

图：宝马E46转向机总成（ZF制造）

    当然，HPS的市场配套份额也在逐年递减，因为如下缺点：

    1）经济性不好。发动机时刻带着助力泵转，不管你是否打方向都在消耗燃料。浪费掉的能量变成热量让油液升温，因此HPS通常还需要一个专用散热器；

    2）助力特性无法兼顾全车速。大家都知道，车速越快，方向盘越轻。这可难坏了工程师：若要低速轻便，那高速就会发飘；要高速稳定，那低速转向就会费劲；取平均的话，又可能两边挨骂。最让工程师不省人事的是，在停车挪车时，发动机通常工作在怠速，泵的输出功率也处于最小，这时司机却需要最大助力，矛盾+郁闷啊！

    3）天冷天热，手感会不一样。原因很简单，转向油的粘度受温度影响大呗！

    4）系统零件种类多，装车工艺繁杂耗时。

    5）无法做到免维护。以诺诺上海店修过的BMW为例，E46的助力泵下课是常事儿，当你原地转向时发现机舱内闷响，就说明离下课不远了。转向机漏油要换总成也不少见，还有漂移爱好者半个月烧烂两套转向系统，才知道对HPS如此缺乏认识。

图：宝马E46使用的助力泵（Luk造）

    1）容易造成连带损坏。转向油如同HPS的血液，血液可以运输能量也能传播病毒，扩散感染。当转向泵过度磨损后，金属磨屑会随油液在系统里循环流动，继续使用就会造成系统精密零件的二次损坏，比如转向机里的转阀（超精密）或其他密封零件。遇到这种维修，必须把系统里每根“血管”翻来覆去洗干净，再检查是不是发生了二次损坏。

    2）液压油容易污染环境。核心介质是油嘛，漏油、换油都有环境风险，不多说了。

【电控液压助力转向系统】

    如果梦见上帝说“我只能帮你实现一个愿望”，那么转向工程师将首选HPS的助力随车速可变。

    自从HPS问世以来，工程师就致力于如何让HPS的助力随车速增加而减少。早期应用的方案是在泵上做文章，通过巧妙的技术手段，让泵在高转速下的输出反而减少，这样在高转速的助力就会有所收敛，方向盘略沉稳。一汽大众早期就有不少车型装过变排量泵。

    可是转速高并不代表车速高，尤其是在中国的驾驶习惯下，因此这样的设计依然只是过客。

    可变助力应用最为成熟的方案是在传统HPS的转阀附近增加一个电磁阀，根据当前车速对液流特性进行调节，真正实现“原地轻盈，高速稳健”的转向手感。

图：ZF的Servotronic产品

图：EHPS使用的电磁阀（奔驰S65 AMG）

图：火柴盒大小的EHPS电控单元（奥迪A6）

    这套系统就叫电控液压助力转向系统（简称EHPS），因为增加了电控部件和电控单元，转向机也变得更加复杂、精密，系统价格基本翻了一番，因此在高端车里才比较多见。欧洲的奥迪A4老早就不惜血本，用上了EHPS，但以操控著称的宝马3系，却是这辈子都没想过用它（惊讶吧？）。

    当然，聪明的宝马在助力选择上其实是走了折中路线，只是在悬架上通过技术手段做了补偿，提高了高速稳定性；并借“路感至上”的名义，冠冕堂皇地解释了为什么原地转向比别人重，成功预防了车主抱怨。处处都说明，有个性多么重要！

图： 奥迪A4的EHPS转向机（ZF造）

    自从EHPS问世，调校助力大小和车速的关系，就变成一件相当精妙有趣的事情了。当年为了调出一组曲线，在试车场上挂着设备开上一整天车是常事。事实上，最终的手感，在很大程度上依然受制于转向机核心零件的设计水准和加工精度。

    当然，还有其他的类型的EHPS。比如在最早的那批Polo上应用的EHPS系统，液压泵终于告别了发动机，换用电机驱动，而电机的输出完全听命于ECU根据车速和方向盘转速计算出来的“真实需求”。

 

图：电动泵EHPS（电子液压助力）

    这款EHPS不但实现了助力随车速变化，还切断了发动机和泵的关联，首次证明了转向系统节能是可行的。可惜生命力并不长，因为对电机要求高，系统造价昂贵，成本和收益无法平衡，加之一些固有短板，因此在后来的Polo降本行动中，EHPS首当其冲被换为了普通HPS。后来还看到福克斯等少数车型采用过类似系统，但都是经过降本取舍后才有一定的应用价值。

 

图：电动泵单元（福特Focus）

    EHPS家族中还有一些奇葩方案，比如用各种方法人为制造浪费来“消耗”助力能量换取路感的，丢西瓜捡芝麻，不属于主流技术，这里就不多讲了。EHPS的命名也有多个版本，主要应各个厂商的喜好，比如ECPS，ECHPS，EPHS都出现过，指的是同一类事物。

    我见过好几次4S店销售员混淆概念，推销时把EHPS说成是电子转向，但其本质还是液压转向系统，液压系统的缺点一个没少。