1.1课题研究的背景和意义

据预计, 2020年我国汽车保有量将达到1.3至1.5亿辆, 届时石油供应将难以为继, 必须开发新型能源车, 且在2020年我国新型节能环保车辆必须不低于70%~75%的比例。在此背景之下，节能减排和低碳生活成为当今时代的主题。大力发展绿色可再生能源成为我国走可持续发展道路的战略要求。汽车作为制造业中的龙头，转型为新能源汽车最重要的一个途径是开发纯电动汽车。

近年来，我国高举新能源发展大旗，尤其在汽车领域，以纯电动为主的新能源汽车得到大力推广，并在市场中得以广泛应用。随着纯电动汽车商业化应用的逐步推进以及物流配送成本的连续上扬，这种低成本、零排放的城配车辆逐渐受到企业青睐。越来越多的企业选择纯电动轻卡作为城市物流运输车，所以导致主流与非主流轻卡车企业都在搞纯电动轻卡城市物流运输车，其主要驱动力一是国家有补贴；二是纯电动轻卡的利润要远高于传统燃油轻卡；三是彰显了科技实力，以示与时俱进。

不可否认纯电动轻卡在使用过程中其耗能资费相对于传统燃油轻卡要低一些，如在城市工况情况下，一辆纯电动轻卡每一百公里大约用电60度左右，约合人民币35元上下。而一辆满载长轴距传统柴油轻卡城市工况下百公里油耗约为10L-15 L，百公里油耗运营成本约为60-70元左右。另从政策层面看，目前国家通过中央财政对纯电动专用车（主要是：邮政、物流、环卫等）推广应用。另在享受补贴政策的同时，电动物流车还可以享受免摇号、核发专段号牌、尾号不限行、优先办理牌照、发放机动车环保合格标志、允许其全天候、全路段通行等优势。除此之外，纯电动轻卡还有以下优势:驾驶感受舒服 自动挡轻松驾驶；维修较少，养车成本低; 比燃油车安静、易操作。

汽车转向系统是汽车的一个重要组成部件，是保障汽车安全驾驶十分重要的安全装置，其功能要求就是按照驾驶员的意图来控制汽车的行驶方向，它直接影响汽车的整体操纵性和行驶稳定性。随着汽车电子技术的日益发展，对汽车设计的要求以及对汽车的控制水平的要求也越来越高，尤其是对节能和环保特性的要求越来越高。

纯电动轻卡是以解决环境问题和能源危机为代表的新能源汽车，其转向系统也应符合节能和环保的要求。传统的液压助力转向（HPS）系统存在的消耗能源和环境污染等不足已变得越来越明显，不能完全满足时代发展的需求。电动助力转向系统（EPS）以结构简单，安装方便，节能环保以及可以改善转向操纵性能和提高行驶安全性等优点逐步取代了液压助力转向系统，代表了未来助力转向系统发展方向。纯电动轻卡是以解决环境问题和能源危机为代表的新能源汽车，以蓄电池为动力源，本身不用内燃机，没有内燃机的特点，助力转向系统的动力来源只能来自电机，决定了其动力转向系统要采用电动助力转向系统的必要性。

本课题的目的是得到计一个既能满足基本的转向功能，又能提高节能和环保特性的纯电动轻卡汽车的转向系统。本课题意义在于不仅为以后的纯电动轻卡汽车转向系统的设计提供参考和借鉴，而且可以促进纯电动轻卡汽车的电控化水平，使纯电动轻卡汽车更符合节能和环保的要求。

1.2国内外的研究现状

1.2.1国外发展现状

EPS是继液压动力转向之后，汽车转向系统的又一重大技术革命。EPS最先应用在日本的微型轿车上。1988年2月日本铃木公司首次在其Cervo车上装备EPS，翻开了汽车转向技术新的一页，随后还用在其Alto车上。日本的大发汽车公司、三菱汽车公司、本田汽车公司、NSK和Koyo公司、美国的Delphi汽车系统公司, TRW公司,德国的ZF公司、英国的Lucas公司都相继研制出各自的EPS系统。同时在欧美市场上，美国的Delphi汽车系统公司、德国的ZF公司等，都相继推出了各自的EPS系统。德尔福（Delphi）汽车系统公司，1998年开发了全新的电动式转向器系统，它可分别在齿条、齿轮或转向轴上施加助力,而且Delphi汽车系统公司己经为大众的Polo ,欧宝的318i以及菲亚特的Punto开发出EPS系统。其属下的Sagninaw公司于 1999年首次研制成功其EPS系统产品 E*SS，德尔福公司称E*SS的特点为"4E"，即安全(Embrace The Safety ) ,高效(High Efficiency)、通用(EngineeringVersatility)及舒适(Steering Ease)。英国汽车制造商Lucas公司，1998年研制的电动式转向器投入批量生产，该装置最大优点是燃油附加损耗极低，只有手动式的0.5%，相比之下，电动液压助力系统的损耗为2%，全液压助力系统损耗为8%。随后，大发汽车公司在其Mira车上装备了EPS。三菱汽车公司的Minica车、大众的Polo、欧宝的318i以及菲亚特的Punto等都装备了EPS。TRW从1998年开始,便投入了大量人力、物力和财力用于EPS的开发。他们最初针对客车开发出转向柱助力式EPS,如今小齿轮助力式EPS开发也已获成功。1999年3月,他们的EPS己经装备在轿车上,如FordFiesta和Mazda 323F等。2002年，第一辆装备了EPS的SUV汽车在美国生产，引起了更多汽车及转向行业相关企业的重视。经过近二十年的发展，EPS技术日趋成熟。其应用范围己经从最初的微型轿车向更大型轿车和商用客车方向发展，EPS的助力型式也从低速范围助力型向全速范围助力型发展，并且其控制形式与功能也进一步加强。日本早期的EPS仅仅在低速和停车时提供助力，高速时EPS将停止工作。新一代的EPS则不仅在低速和停车时提供助力，而且还能在高速时提高汽车的操纵稳定性，如铃木公司装备在Wagon R车上的EPS是一个负载－路面－车速感应型助力转向系统。最近，Mercedes-Benz 和 Siemens Automotive 两大汽车公司共同投资了6500万英镑用于 EPS 的研究。