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取消机械连接?未来转向系统核心在这里

发布日期: 2020-11-20来源: 汽车工程师之家

对于大多数车主来说,感受一辆车的操控性能,除了动力、底盘之外,更加直接的第一感触往往来自“路感”,也就是车辆的转向系统。转向系统性能好与不好,除了影响车辆操控性能之外,更关乎车辆的行驶安全。

在新能源汽车和自动驾驶汽车日益普及下,转向系统将迎来新的革命,传统的机械连接将越来越少。近日,在上海国际汽车转向系统工程大会上,博泽中国驱动系统转向与制动产品经理李俊站台,分享了博泽在转向系统领域的新成果,以及未来趋势变化。其中,博泽第二代模块化转向电机成为了当天的焦点。

EPS为何被海外巨头垄断

你是否驾驶过没有助力转向的老款汽车?驾驶这种汽车有点困难,需要花大力气去改变车轮的方向,而现在的汽车,基本都有助力系统来辅助驾驶人进行转向。

回顾100多年汽车转向系统的发展史,主要历经四个阶段:从最初的机械式转向系统发展为液压助力转向系统(HPS),然后又出现了电子液压助力转向系统(EHPS)和电子助力转向系统(EPS)。一代比一代省力、舒适,便于操作。

EPS是典型的用电机代替机械连接的一项转向技术。在中国市场中,诸如NSK、耐世特、博世、捷太格特等外资或合资企业,在EPS领域的市场占有率高达80%左右,几乎处于垄断地位,牢牢把握了豪华和合资品牌车企的供应渠道,而中国本土转向企业市场占有率则不足20%。

国内EPS系统相对于国外起步时间较晚,同时还面临着转向系统供应体系经验少、标准待升级等一系列问题。正如中国机械工业联合会执行副会长陈斌所言,“我国制造业在机电一体化方面困难重重,两化融合推进至今存在‘貌合神离’现象,存在研发空白。”

如何定义转向系统的核心要素

整车的竞争实力往往取决于供应链的竞争实力。李俊强调,“供应商必须根据整车和系统级的功能安全需求,完整地定义电机(产品)的功能安全特性,并从设计层面完全规避可能发生的失效风险。”

问题来了,一款好的转向电机需要达到哪些要求?李俊告诉汽车之家,“转向电机是典型的功能安全零件,在设计层面,需要规避主要的安全功能失效模式,例如电机短路、堵转等,同时制造商还需拥有资深的功能安全团队,帮助客户把系统级的功能安全要求分解到电机上,并在电机层面提供定制化的方案。”

转向系统的未来在哪里

无论是新能源汽车,还是自动驾驶汽车,对于转向系统的控制要求将更精确、可靠性更高。而原先的转向系统满足不了这些要求。因此,线控转向技术将成为未来的发展趋势,越来越多的机械件将被电机和线控技术取代。

在未来自动驾驶车辆上,转向柱、刹车踏板和加速踏板等部件都不会再被保留。方向盘和转向轮之间是通过线控连接,它们之间没有直接的液力或机械连接。没有机械的转向管柱,也提高了车辆的碰撞安全性。