1.1 研究背景与意义

随着社会信息化的不断加快，汽车已经成为越来越多人出行的重要交通工具，道路交通安全问题也成为了世界性的社会问题。每年全世界大概有130万人因交通事故死亡，其中20万左右的事故发生在中国。据统计，交通伤亡事故中20%的人员伤亡是由车辆侧翻引起的^【1】。造成车辆侧翻的原因有很多种，转向操作引起的最为常见。汽车在转弯、超车、变换车道以及紧急壁障等行驶状况下，由于驾驶员急转或者操作不当容易产生过度转向，如果不能保证车身转弯时曲线行驶的稳定性，则会引起甩尾、侧滑，严重时会发生侧翻、转向失控，从而导致交通事故的发生^【2】。

汽车转向系统是指汽车能够按照驾驶员的意志左右偏转，保持直线行驶或恢复原来的行驶方向的一套专门机构^【3】。转向系统的性能很大程度上影响着驾驶员的操作舒适性以及整车行驶安全性，是汽车结构中非常重要的一个部分。纯机械式转向就是整个车辆的转向，通过手从驾驶员转向盘将力传递给车轮，因此转向过程会非常沉重，尤其在低速和原地转向的时候，会使得驾驶员操作疲劳甚至会引起安全问题^【4】。

汽车发展的趋势是安全、节能、环保,转向系统是关系主动安全的重要系统,其操纵稳定性的好坏对汽车性能影响很大^【5】。为了节省体力并在不同的行驶工况下都有很好的转向灵敏性跟随性以及较高的车辆稳定性和安全性，汽车在原有的纯机械转向系统上增加了助力转向系统和主动转向系统，以此来改善车辆的行驶操作性和安全性，满足人们对车辆驾驶高品质的需求。

1.2 国内外的研究现状分析

汽车转向系统的发展主要经历了以下几个阶段:机械转向系统、液压动力转向系统、电控液压动力转向系统、电动助力转向系统、四轮转向系统、主动前轮转向系统、线控转向系统^【6】。

电动助力转向系统的出现还要追溯到上世纪八十年代末。日本是最早研发电动助力转向系统的国家，将EPS系统率先在微型汽车上进行应用。铃木公司在1988年第一个将EPS系统安装在了奥拓这款汽车中。几年之后，Honda公司在这个领域也得到了突破，同年将高级跑车 Acura NSX 的助力系统也安装了 EPS，从而使得该款汽车的全球市场中处于优势地位^【7】。

随着EPS系统技术得到广泛的认可，先后有多家汽车公司开始对EPS系统投入研究，如英国卢卡斯、日本三菱汽车、大发汽车公司、德国ZF、德尔福公司和美国天合公司。

从电动助力转向系统出现到现在的30余年时间里，EPS系统得到了飞速的发展。从最开始的电动助力转向系统仅在汽车低速的停车状态时动作，向全速型进行的发展使汽车在高速行驶时主动添加阻尼控制使汽车在全速下也可进行操纵稳定性控制。因而辅助扭矩的质量是EPS控制的重要指标，也是EPS设计的关键^【8】。