精品汽车的常用转向系统的性能分析.docx
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精品汽车的常用转向系统的性能分析
汽车的常用转向系统的性能分析
毕业论文（设计）
论文题目：
汽车的常用转向系统的性能分析
摘要
汽车转向系统是用来改变和恢复汽车行驶方向保持汽车直线行驶的机构，对转向轮的正常运转和汽车的安全行驶影响很大。
汽车转向系一旦有问题，很用以造成事故。
因此汽车转向系的技术状况对与保证汽车行驶安全、减轻驾驶劳动强度、提高运输效率、延长车辆使用寿命有着十分重要的作用。
在使用中，由于汽车转向系统工作条件恶劣，转速与负荷经常变化，长期弯曲、扭矩剪切和道路不平引起的冲击载荷同时受到各种因素的影响，其零部件必然会产生不同程度的弯曲、扭曲变形和绣缺裂纹断裂损失，从而影响汽车的操纵轻便性、经济性和安全性。
为使汽车正常行驶必须采取经常性的检修、维护措施，防止不应有的损坏及时查明故障隐患并予以消除，使之保持完好的技术状况。
熟练掌握汽车转向系统的结构原理、使用维护和故障诊断及汽车诊断仪的熟练使用等技术，这对于我们从事汽车行业的人员至关重要。
关键词：
动力转向，汽车诊断仪（四轮定位仪），故障诊断
1引言
2类型
3机械转向系统简介
3.1转向操纵机构
3.2转向器
3.3转向传动机构
4动力转系统简介
4.1液压式动力转向系统
4.2电动助力动力转向系统
4.3线控转向系统
5汽车转向系统性能优劣的比较及其决定因素分析
5.1各转向系统性能优劣的比较
5.1.1机械转向系统
5.1.2液压助力转向系统
5.1.3电液助力转向系统
5.1.4电动助力转向系统5.1.5线控转向系统
5.2汽车转向系统性能优劣的决定因素分析
5.2.1电控液压助力转向系统
5.2.2电动助力转向系统
5.2.3线控转向系统
6转向系统养护
6.1定期检查储液罐内动力转向液液面高度
6.2动力转向系的清洗、换油与保护
7汽车前桥转向系统
7.1汽车前桥系统的功用和结构
7.1．1汽车前桥系统的功用和结构
7.1．2前桥的型式和结构特点
7.2汽车前桥转向系统的使用维修与检测
7.2．1车轮定位检测与调整
7.2．2汽车前桥转向系统的故障诊断实例
8总结
参考文献
致辞
1引言
在汽车行驶过程中，经常需要改变行驶方向，进行转向运动，驾驶员通过对方向盘的操纵来对转向运动进行控制，从而使车辆按照驾驶员意图进行动作。
汽车转向系统的功能就是使车辆在行驶过程中按照驾驶员意图来实现车辆的转向功能:
在各种运行工况下将路面信息反馈给驾驶员，使驾驶员获得真实的“路感”信息;配合行驶系统在受到路面冲击和意外的情况下对车辆进行控制，保持车辆行驶过程中的操纵稳定性和安全性。
因此，转向系统是任何车辆都不可或缺的组成部分，转向系统设计的好坏直接关系到车辆的操纵稳定性、安全性等整车性能，特别是汽车向智能化方向发展，现代汽车电子技术、计算机技术及控制技术的发展对汽车电子系统的推动，如何设计现代汽车转向系统已经成为当前众多汽车厂家和科研机构的重要课题。
本论文就是在这样的背景下开展对汽车转向系统的研究的。
通过对各种汽车转向系统的硬件构成、控制理论、性能优点等方面的特性进行分析对比，以期能获得比目前转向系统更加优越的性能，满足广大用户对车辆操纵稳定性、安全性、燃油经济性等方面提出的新要求。
2类型
汽车转向系统分为两大类：
机械转向系统和动力转向系统。
完全靠驾驶员手力操纵的转向系统称为机械转向系统。
借助动力来操纵的转向系统称为动力转向系统。
动力转向系统又可分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统。
借助动力来操纵的转向系统称为动力转向系统。
动力转向系统又可分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统。
3机械转向系统简介
汽车的转向运动是由驾驶员操纵方向盘，通过转向器和一系列的杆件传递到转向车轮的，普通的转向系统建立在机械转向的基础上，通常根据机械式转向器形式可以分为：
齿轮齿条式、循环球式、蜗杆滚轮式、蜗杆指销式。
常用的有两种是齿轮齿条式和循环球式。
这种转向系统是我们最常见的，目前大部分低端轿车采用的就是齿轮齿条式机械转向系统。
机械转向系统的基本组成：
机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源，其中所有传力件都是机械的。
机械转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机三大部分组成。
转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管住等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。
传统的汽车转向系统是机械系统以驾驶员的体力作为转向能源，又称为人力转向系。
图2.1机械转向系统结构图
3.1转向操纵机构
方向盘也称转向盘，主要有环圈、辐条与盘毂等组成。
按辐条位置不同分为对称式和非对称式。
通常方向盘用花键连接在转向轴的上端，转动方向盘式转向轴是转向器的主动件蜗杆，随着转动而和蜗杆相啮合的从动件侧带动转向垂臂摆动，再经过转向总拉杆和转向节臂使左转向节以及装在转向节上的左转向轮绕主销偏转。
同时左梯形臂经转向横拉杆和右梯形臂，使右转向节及右转向轮按一定规律绕主销向同一方向偏移相应角度。
其常见故障现象主要有：
转向沉重，直线侧向跑偏，前轮摆阵，转向不足，转向不稳和转向盘不能回正。
常见故障其成为汽车转向系统的通病。
3.2转向器
转向器（也常称为转向机）是完成由旋转运动到直线运动（或近似直线运动）的一组齿轮机构，同时也是转向系中的减速传动装置。
目前较常用的有齿轮齿条式、循环球曲柄指销式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、蜗杆滚轮式等。
我们主要介绍前几种。
1）齿轮齿条式转向器
齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间（或单端）输出式两种[2]。
两端输出的齿轮齿条式转向器，作为传动副主动件的转向齿轮轴11通过轴承12和13安装在转向器壳体5中，其上端通过花键与万向节叉10和转向轴连接。
与转向齿轮啮合的转向齿条4水平布置，两端通过球头座3与转向横拉杆1相连。
弹簧7通过压块9将齿条压靠在齿轮上，保证无间隙啮合。
弹簧的预紧力可用调整螺塞6调整。
当转动转向盘时，转向器齿轮11转动，使与之啮合的齿条4沿轴向移动，从而使左右横拉杆带动转向节左右转动，使转向车轮偏转，从而实现汽车转向。
中间输出的齿轮齿条式转向器如图5所示，其结构及工作原理与两端输出的齿轮齿条式转向器基本相同，不同之处在于它在转向齿条的中部用螺栓6与左右转向横拉杆7相连。
在单端输出的齿轮齿条式转向器上，齿条的一端通过内外托架与转向横拉杆相连。
2）循环球式转向器
循环球式转向器是目前国内外应用最广泛的结构型式之一，一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。
为了减少转向螺杆转向螺母之间的摩擦，二者的螺纹并不直接接触，其间装有多个钢球，以实现滚动摩擦。
转向螺杆和螺母上都加工出断面轮廓为两段或三段不同心圆弧组成的近似半圆的螺旋槽。
二者的螺旋槽能配合形成近似圆形断面的螺旋管状通道。
螺母侧面有两对通孔，可将钢球从此孔塞入螺旋形通道内。
转向螺母外有两根钢球导管，每根导管的两端分别插入螺母侧面的一对通孔中。
导管内也装满了钢球。
这样，两根导管和螺母内的螺旋管状通道组合成两条各自独立的封闭的钢球"流道"。
转向螺杆转动时，通过钢球将力传给转向螺母，螺母即沿轴向移动。
同时，在螺杆及螺母与钢球间的摩擦力偶作用下，所有钢球便在螺旋管状通道内滚动，形成"球流"。
在转向器工作时，两列钢球只是在各自的封闭流道内循环，不会脱出。
3）蜗杆曲柄指销式转向器
蜗杆曲柄指销式转向器的传动副（以转向蜗杆为主动件，其从动件是装在摇臂轴曲柄端部的指销。
转向蜗杆转动时，与之啮合的指销即绕摇臂轴轴线沿圆弧运动，并带动摇臂轴转动。
3.3转向传动机构
转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使两侧转向轮偏转，且使二转向轮偏转角按一定关系变化，以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。
1）与非独立悬架配用的转向传动机构
与非独立悬架配用的转向传动机构主要包括转向摇臂2、转向直拉杆3转向节臂4和转向梯形。
在前桥仅为转向桥的情况下，由转向横拉杆6和左、右梯形臂5组成的转向梯形一般布置在前桥之后。
当转向轮处于与汽车直线行驶相应的中立位置时，梯形臂5与横拉杆6在与道路平行的平面（水平面）内的交角＞90。
在发动机位置较低或转向桥兼充驱动桥的情况下，为避免运动干涉，往往将转向梯形布置在前桥之前，此时上述交角＜90。
若转向摇臂不是在汽车纵向平面内前后摆动，而是在与道路平行的平面向左右摇动，则可将转向直拉杆3横置，并借球头销直接带动转向横拉杆6，从而推使两侧梯形臂转动。
2）与独立悬架配用的转向传动机构
当转向轮独立悬挂时，每个转向轮都需要相对于车架作独立运动，因而转向桥必须是断开式的。
与此相应，转向传动机构中的转向梯形也必须是断开式的。
3）转向直拉杆
转向直拉杆的作用是将转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形臂（或转向节臂）。
它所受的力既有拉力、也有压力，因此直拉杆都是采用优质特种钢材制造的，以保证工作可靠。
在转向轮偏转或因悬架弹性变形而相对于车架跳动时，转向直拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动，为了不发生运动干涉，上述三者间的连接都采用球销。
4）转向减振器
随着车速的提高，现代汽车的转向轮有时会产生摆振（转向轮绕主销轴线往复摆动，甚至引起整车车身的振动），这不仅影响汽车的稳定性，而且还影响汽车的舒适性、加剧前轮轮胎的磨损。
在转向传动机构中设置转向减振器是克服转向轮摆振的有效措施。
转向减振器的一端与车身（或前桥）铰接，另一端与转向直拉杆（或转向器）铰接。
4动力转向系统
使用机械转向装置可以实现汽车转向，当转向轴负荷较大时，仅靠驾驶员的体力作为转向能源则难以顺利转向。
动力转向系统就是在机械转向系统的基础上加设一套转向加力装置而形成的。
转向加力装置减轻了驾驶员操纵转向盘的作用力。
转向能源来自驾驶员的体力和发动机（或电动机），其中发动机（或电动机）占主要部分，通过转向加力装置提供。
正常情况下，驾驶员能轻松地控制转向。
但在转向加力装置失效时，就回到机械转向系统状态，一般来说还能由驾驶员独立承担汽车转向任务[3]。
4.1液压式动力转向系统
其中属于转向加力装置的部件是：
转向液压泵7、转向油管8、转向油罐6以及位于整体式转向器4内部的转向控制阀及转向动力缸5等。
当驾驶员转动转向盘1时，通过机械转向器使转向横拉杆9移动，并带动转向节臂，使转向轮偏转，从而改变汽车的行驶方向。
与此同时，转向器输入轴还带动转向器内部的转向控制阀转动，使转向动力缸产生液压作用力，帮助驾驶员转向操作。
由于有转向加力装置的作用，驾驶员只需比采用机械转向系统时小得多的转向力矩，就能使转向轮偏转。
优缺点：
能耗较高,尤其时低速转弯的时候，觉得方向比较沉，发动机也比较费力气。
又由于液压泵的压力很大，也比较容易损害助力系统。
4.2电动助力动力转向系统
简称电动式EPS或EPS（ElectronicPowerSteeringsystem）在机械转向机构的基础上，增加信号传感器、电子控制单元和转向助力机构。
图2.2电动助力转向系统工作过程示意图
图2.3三种电动助力转向系统
如图2.3所示为电动助力转向系统的三种类型，电动助力转向系统是在传统机械转向机构基础上增加信号传感装置、控制单元和转向助力机构。
EPS的转向轴由靠扭杆相连的输入轴和输出轴组成，输出轴通过传动机构带动转向拉杆使车轮转向，输出轴除通过扭杆与输入轴相连外，还经行星齿轮减速机构一离合器与助力电动机相连。
驾驶者在操纵转向盘时，给输入轴输入了一个角位移，输入轴和输出轴之间的相对角位移使扭杆受扭，扭矩传感器将扭杆所受到的扭矩转化为电压信号输入电控单元；与此同时，车速传感器检测到的车速信号也输入电控单元，电控单元综合转向盘的输入力矩、转动方向以及车速等输入信号，判断是否需要助力以及助力的方向。
若需要助力，则依照既定的助力控制策略计算电动机助力转矩的大小并输出相应的控制信号给驱动电路，驱动电路提供相应的电压或电流给电动机，电动机输出转矩由蜗轮蜗杆传动装置放大再施加给转向轴，从而完成实时控制助力转向；若出现故障或车速超出设定值则停止对电动机供电，系统不提供助力，同时，离合器分离以避免转向系统受电动机惯性力矩的影响，系统转为人工手动助力。
优缺：
能耗低，灵敏，电子单元控制，节省发动机功率，助力发挥比较理想
4.3线控转向系统（电子转向系统）
汽车电子转向系统是一种全新概念的转向系统，它取消了方向盘和转向车轮之间的机械连接，操纵装置接受驾驶员指令，经过总线发送消息并从控制装置获得相应的反馈;同时转向控制单元由操纵装置接受驾驶员的指令，而转向执行装置则接受来自转向控制单元的控制命令，实现转向车轮对应角度的转向，通过一系列的软件协调使它们之间的运动关系达到和谐，因而可以实现一系列传统转向系统所不能实现的功能。
基本工作原理：
汽车线控转向系统的工作原理是，转向盘转角传感器将检测到的转向数据信号以及汽车运动中的各种信息通过数据总线传递给电控单元，屯控单元对这些信息综合分析，根据自身的内部控制策略，向转向执行系统发出指令，进行转向操作。
与此同时，电控单元通过分析转向盘转角、车轮转角等信号，控制转向盘回正电机，从而模拟出相应的“路感”。
5汽车转向系统性能优劣的比较及其决定因素分析
汽车转向系统性能的优劣对汽车整体安全性和操纵性能至关重要，因此各汽车生产厂家和研究机构都致力于研究性能更加优越的转向系统。
本章先对各转向系统性能做一比较，然后从以下几个主要转向系统入手分析影响和决定汽车转向系统性能的因素。
5.1各转向系统性能优劣的比较
5.1.1机械式转向系统
优点：
结构简单、工作可靠、造价低廉，目前在一部分转向操纵力不大、对操控性能要求不高的微型轿车、农用车上仍有使用。
缺点：
虽然纯机械式转向系统工作可靠，但是也存在其自身无法克服的缺点。
传统机械转向系统由于方向盘和转向车轮之间是机械的连接，因此转向传动比相对固定，即角传递特性无法改变，导致汽车的转向响应特性无法控制，传动比无法随汽车转向过程中的车速、车辆的侧向加速度等参数的变化而进行补偿，而且受驾驶员技术的影响比较大，驾驶员必须在转向过程之前就对车辆的转向特性进行一定的操作补偿来控制车辆按照驾驶员意愿进行运动，这就无形中增加了驾驶员操作的精神和体力负担。
5.1.2液压助力转向系统
优点：
（1）减轻驾驶员的疲劳强度。
动力转向可以减小驾驶员的转向操纵力，提高转向轻便性。
（2）提高转向灵敏度。
可以比较自由地根据操纵稳定性要求选择转向器传动比，不会受到转向力的制约。
允许转向车轮承受更大的负荷，不会引起转向沉重问题。
（3）衰减道路冲击，提高行驶安全性。
液压系统的阻尼作用可以衰减道路不平度对转向盘的冲击。
缺点：
（1）选定参数完成设计之后，助力特性就确定了，不能再进行调节与控制，因此协调轻便性与路感的关系困难，从而影响操纵稳定性；而按高速性能设计转向系统时，低速时转向力往往过大。
（2）即使在不转向时，油泵也一直运转，增加了能量消耗。
（3）存在渗油与维护问题，提高了保修成本，且泄漏的液压油会对环境造成污染。
5.1.3电液助力转向系统
优点：
电液助力转向系统通过电控使驾驶员在低速时的转向手力减小，而在高速时的转向手力适当增大，从而使汽车操纵稳定性与汽车的操纵轻便性达到和谐统一。
电液助力转向系统可以解决传统机械转向系统由于转向器固定传动比而造成的转向“轻”与“灵”之间的矛盾。
缺点：
但是由于其发展是基于液压助力系统的，因此无论是电动液压助力转向系统还是电控液压助力转向都与传统液压助力系统同样存在着液压油泄漏的问题。
这在环境保护和可持续发展意识逐渐增强的今天，无疑是一个不小的缺陷。
5.1.4电动助力转向系统
（1）EPS系统能在各种行驶工况下提供最佳助力，减小由路面不平所引起的对转向系统的扰动，改善汽车的转向特性，减轻汽车低速行驶时的转向操纵力，提高汽车高速行驶时的转向稳定性。
（2）EPS系统只在转向时电动机才提供助力，因而能减少燃料消耗。
（3）由于EPS系统由电动机提供助力，电动机由蓄电池供电，因此EPS能否助力与发动机是否起动无关，即使在发动机熄火或出现故障时也能提供助力。
（4）EPS系统取消了油泵、皮带、皮带轮、液压软管、液压油及密封件等，其零件比HPS大大减少，因而其质量更轻、结构更紧凑，在安装位置选择方面也更容易，并且能降低噪声。
（5）EPS系统没有液压回路，比HPS更易调整和检测，装配自动化程度更高，并且可以通过设置不同的程序，快速与不同车型匹配，因而能缩短生产和开发周期。
（6）EPS不存在渗油问题，消除了液压助力中液压油泄漏问题，可大大降低保修成本，减小对环境的污染，更加环保。
（7）由于低温下油的粘性较大，HPS系统在低温下启动发动机后，转向操纵力较高，而电动助力转向系统在低温下不会增加转向操纵力和发动机负荷，因而其具有良好的低温工作性能。
5.1.5线控转向系统
（1）方便汽车总布置设计。
由于电子转向系统没有机械连接，省去了转向器，皮带轮等机械部件，从而为发动机舱的空间布置节省了空间，给总布置带来极大的方便。
驾驶室有更大的空间用于布置被动安全部件，可以减少事故发生时对驾驶员的伤害。
同时由于减少了部件，可以从一定程度上提高车辆系统的可靠性。
（2）提高车辆操纵性能，提高交通系统安全性。
由于没有了机械传动，可以实现转向系统的传动比任意设置，通过软件设计可以使传动比的设置能满足不同的驶工况和不同的驾驶员喜好，并能够根据方向盘转角和车速的数据对转向响应特性进行补偿，使汽车转向特性在高低速以及大角度和小角度转向时能够保持较好的操纵性能，最大限度的减轻驾驶员的负担，提高“人一车闭环系统”的主动安全性。
（3）有效改善驾驶员的“路感”。
电子转向系统中，方向盘和转向车轮之间没有机械连接，驾驶员的“路感”信息完全通过模拟生成。
在回正力矩的控制方面可以选择从信号中提取最能够反映汽车实际行驶状态和路面状况的信息来反馈给驾驶员，使转向盘仅向驾驶员提供有用的信息，而将其他信号屏蔽，从而为驾驶员提供更为真实的“路感”，减轻驾驶员的脑力负担，提高对道路条件的跟踪特性。
（4）提高转向系统的响应速度和准确性。
由于电子转向系统减少了从执行机构到转向车轮之间的传递过程，使转向系统在惯性、系统摩擦和传动部件之间的总间隙都得以降低，从而使系统的响应速度和准确性能得到大幅度提高。
（5）提高汽车的稳定性能。
电子转向系统通过前轮转向控制算法，不仅能实现动态稳定控制系统的功能，而且能够与汽车上的其它主动安全设备如ABS,汽车动力学控制、防碰撞、轨道跟踪、自动侧向导航等功能结合使用，从而实现系统对汽车的整体控制，提高汽车的稳定性能。
（6）提高转向操纵方便性。
电子转向系统能提高操纵的方便性，有研究表明，未来车辆转向系统的转向运动可以通过操纵杆来实现，从而能提高转向操纵的方便性。
总之，线控转向在EPS的基础上，将转向系统的发展又推进了一步，它将为实现汽车智能化驾驶提供技术支持。
5.2汽车转向系统性能优劣的决定因素分析
5.2.1电控液压助力转向系统
不少司机在驾驶带有助力转向系统的车辆时，时常会将方向打死，这样做很容易对助力转向系统造成损坏。
使用液压助力转向系统，若将方向打到头，助力系统内的液压油因方向打死，通道接近封闭，造成压力升高，这时助力泵因液压油不能畅通流动，造成泵轴转动阻力增大，泵轴所遇到的增大的阻力通过转动盘和转动皮带传递至发动机。
如果这时发动机是怠速情况，很容易造成怠速不稳或熄火。
通常在液压助力转向泵上有一个压力感应器，它会把压力情况传到行车电脑，行车电脑会加大发动机的喷油量，提高转速，防止熄火，但行车电脑所给出的加大喷油量是有限的，如果方向打死时间过长，发动机最终还是会因转速过低而熄火，这时，驾驶员通常会人为地加大油门，这样做会使助力泵的油路系统压力过高，造成助力泵寿命减短或损坏。
而使用电动助力转向系统，若方向长时问处于打死状态，极易造成电动机烧毁。
正确使用转向助力系统的方法为：
打方向时不要将方向打死，如果发现方向打到头，要稍微回—下方向，这样不仅不影响转向效果，而且还能保护助力转向系统不受损坏。
如果注意听的话，当把方向打死时，发动机的声音和助力泵（或电动机）的声音会和平常情况下有所不同，稍微回一点儿方向，这种声音就会消失。
无论是液压助力转向系统，还是电动助力转向系统，若遇到必须将方向打死的情况，打死方向的时间尽量不要超过5S。
5.2.2电动助力转向系统
如图3.1所示为电动助力转向系统的结构示意图，根据它的结构和使用情况本节阐述影响其性能优劣的因素主要从以下几个方面入手。
图3.1电动助力转向系统示意图
（1）电动机：
电动机根据ECU的指令输出适宜的转矩，一般采用无刷永磁电动机，无刷永磁电机具有无激磁损耗、效率较高、体积较小等特点。
其最大电流一般为30A左右。
电压为DC12V，额定转矩为10N·m左右。
电机是EPS的关键部件之一，对EPS的性能有很大的影响。
由于控制系统需要根据不同的工况产生不同的助力转矩，具有良好的动态特性并容易控制，这些都要求助力电机具有线性的机械特性和调速特性。
此外，还要求电机低转速大扭矩、波动小、转动惯量小、尺寸小、质量轻、可靠性高、抗干扰能力强。
（2）电磁离合器：
电磁离合器是保证电动助力只在预定的范围内起作用。
当车速、电流超过限定的最大值或转向系统发生故障时，离合器便自动切断电动机的电源，恢复手动控制转向。
此外，在不助力的情况下，离合器还能消除电动机的惯性对转向的影响。
为了减少与不加转向助力时驾驶车辆感觉的差别，离合器不仅具有滞后输出特性，同时还具有半离合器状态区域。
（3）减速机构：
减速机构用来增大电动机传递给转向器的转矩。
它主要有两种形式：
双行星齿轮减速机构和蜗轮蜗杆减速机构。
（4）扭矩传感器：
扭矩传感器安装于转向柱上用来检测转向盘转矩的大小和方向，以及转向盘转角的大小和方向，它是EPS的控制信号之一。
扭矩传感器主要有接触式和非接触式两种。
常用的接触式（主要是电位计式）传感器有摆臂式、双排行星齿轮式和扭杆式三种类型，而非接触式转矩传感器主要有光电式和磁电式两种。
（5）电动助力转向系统助力特性：
大家都知道，汽车在低速停车入库时，驾驶员转向所需的手力较大;而高速行驶时转向所需的手力则较小。
因此，电动助力转向系统的助力大小也应该是变化的，即随着车辆行驶和转向状态的改变而改变。
具体来说，就是电动机助力大小应随着车速和转向手力或转向角大小的变化而变化，此变化趋势称之为转向助力特性曲线，它是决定转向轻便性、转向路感和操纵稳定性的首要条件。
对液压助力转向，助力与液压油压力成正比，故一般用液压油压力与转向盘力矩（及车速）的变化关系曲线来表示助力特性，而对于电动助力转向，助力与直流电机电流成比例，故可采用电机电流与方向盘力矩、车速的变化关系曲线来表示助力特性。
合理的转向助力特性曲线不仅可保持汽车低速行驶时转向轻便灵活，而且可保持中高速行驶时的路感和操纵稳定性。
在控制器设计前必须先确定转向助力特性曲线，以便在此基础上对系统性能进行综合设计，因此如何确定助力特性曲线成了电动助力转向系统研究的首要目标之一。
电动助力转向系统理想的助力特性曲线能够协调好转向灵敏性与路感之间的关系，具有较好的转向稳定性和操纵性能，低速时转向轻便舒适，高速时转向稳定，能尽可能减小逆向传递的摩擦力矩，以提高转向力中的“信噪比”，路面对方向盘的反向冲击小。
浙江正田汽车电动转向有限公司的毕大宁对EPS进行了研究，推出了B氏模型，作为汽车转向程序设计的依据。
图3.2中T为电动机的助力矩，M为驾驶员
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