機械設計與制造、電氣交流版塊電動轉向系統(tǒng)發(fā)展加速

牛人的尾巴 2016-03-15

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電動轉向系統(tǒng)發(fā)展加速

雖然42伏電力系統(tǒng)尚未明確投入使用，OEM廠家在仍然使用傳統(tǒng)液壓傳動系統(tǒng)的情況下，已經在尋求發(fā)揮電動轉向系統(tǒng)優(yōu)勢的方法。

通常汽車的高技術革新都首先使用于大型豪華車，然后逐次向低級別的車型延伸。但對于轉向系統(tǒng)卻正相反。許多入門級汽車很多年以前就擁有了電動轉向系統(tǒng)，而那些昂貴的私人轎車和SUV卻仍然使用液壓系統(tǒng)。為什么？這是因為前輪軸負載越重，就需要比所能提供的12伏電力系統(tǒng)更高的電能來轉動車輪。當然，如果開發(fā)42伏系統(tǒng)，就能滿足所需要的電力，但由于OEM廠家對傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)的使用越來越得心應手，因此，這個代價昂貴的轉換需求也就銷聲匿跡了。

“有些人預測說，最早的42伏系統(tǒng)會出現(xiàn)在2012年，也有人說要到2015年，但我真的不知道他何時問世，”TRW汽車系統(tǒng)公司(www.) 轉向、聯(lián)動和懸掛系統(tǒng)全球研發(fā)總監(jiān)Alois Seewald先生說。這使得汽車制造商們陷入了進退兩難的境地。他們不愿把所有的系統(tǒng)都升級到較高電壓，但他們卻想讓高端汽車擁有電動轉向系統(tǒng)的諸多優(yōu)點。

根據(jù)Seewald所說，一個解決這一問題的潛在方法是將一個標準液壓系統(tǒng)和一個在較高電壓下使用的輔助電動驅動系統(tǒng)結合起來。TRW的研究已經確定能夠滿足推進的電壓區(qū)間為23-26伏，并且鎖定了能最有效供給電能的電容器種類。Seewald指出，升級為高電壓不僅可以提供12伏電壓所不能提供的電力，而且發(fā)動機在較小電流下運轉，并使用較細的電線，這樣可以減少過熱現(xiàn)象的發(fā)生。他估計這個系統(tǒng)能使載重增加10%，能滿足汽車在高速狀態(tài)下的最大載重需求。

此外，大型汽車能使用轉向扭矩重疊技術來進行設計，從而允許使用傳感器進行自動轉向調節(jié)。該技術的一個例子是大眾Golf的電動轉向系統(tǒng)被設計成間接補償，這樣駕駛者在轉向時就不必一直保持車輪的扭矩。將來，作為扭矩重疊的延伸功能，諸如保持行駛路線，自動平行停車等，沒有這些功能的豪華汽車將處于劣勢。

Seewald說，TRW對液壓和電動系統(tǒng)的研究將不斷深入，到2010年將正式投入生產。但那些潛在客戶必須考慮跟隨哪個方向?！艾F(xiàn)在有兩種觀點，”他說，“一個是加強現(xiàn)有的液壓系統(tǒng)，另一個是完全升級到電動輔助系統(tǒng)?！痹谶@個爭論解決之前，TRW的電動推進系統(tǒng)將一直保留在實驗室里。而在此期間，期望低載重汽車在型號改變時升級至電動轉向系統(tǒng)。Seewald又補充道，如果增加額外動力來源，例如電容器，可使得小型汽車在使用12伏系統(tǒng)的情況下，躍入真正的“電線轉向”系統(tǒng)。這可能會使42伏系統(tǒng)更為推遲投入。

有什么特點你可以在大眾Golf上找到卻不能在寶馬7系列上發(fā)現(xiàn)？那就是電動轉向系統(tǒng)。TRW的Alois
Seewald解釋說，由于諸如豪華轎車之類的重型汽車的前輪軸載重過大，無法使用電動轉向系統(tǒng)。小型
汽車，如Golf仍然使用這項技術。使用電動轉向系統(tǒng)的好處不久將包括自動平行停車，汽車可以感知車
位的長度，并且自動停車不需要駕駛者操作。由于這種帶來極大方便的優(yōu)點，豪華轎車的生產廠商和供
應商們試圖讓重型汽車也能受益于電動轉向系統(tǒng)。.畢竟，這是什么樣的心情，當一個寶馬7系列車主需要
手動將車停在車位上，而他旁邊的Golf駕駛者只需要按一個按鈕就行了。

汽車轉向系統(tǒng)種類簡介

◆傳統(tǒng)轉向系統(tǒng)

傳統(tǒng)的汽車轉向系統(tǒng)是機械系統(tǒng)，汽車的轉向運動是由駕駛員操縱方向盤，通過轉向器和一系列的桿件傳遞到轉向車輪而實現(xiàn)的。普通的轉向系統(tǒng)建立在機械轉向的基礎上，通常根據(jù)機械式轉向器形式可以分為：齒輪齒條式、循環(huán)球式、蝸桿滾輪式、蝸桿指銷式。常用的有兩種是齒輪齒條式和循環(huán)球式(用于需要較大的轉向力時)。這種轉向系統(tǒng)是我們最常見的，目前大部分低端轎車采用的就是齒輪齒條式機械轉向系統(tǒng)。

◆電液動力轉向系統(tǒng)

近年來，隨著電子技術的不斷發(fā)展，轉向系統(tǒng)中愈來愈多的采用電子器件。相應的就出現(xiàn)了電液助力轉向系統(tǒng)。電液助力轉向可以分為兩大類：電動液壓助力轉向系統(tǒng)EHPS(electro-hydraulic power steering)、電控液壓助力轉向ECHPS(electronically controlled hydraulic power steering)。EHPS是在液壓助力系統(tǒng)基礎上發(fā)展起來的，其特點是原來有發(fā)動機帶動的液壓助力泵改由電機驅動，取代了由發(fā)動機驅動的方式，節(jié)省了燃油消耗。

◆電動轉向系統(tǒng)

電動轉向系統(tǒng)EPS(Electric Power Steering)把一個機械的系統(tǒng)和一個電控的電動馬達結合在一起形成的一個動力轉向系統(tǒng)。與液壓系統(tǒng)不同的是，助力改由電機提供，因此，要有一個力矩傳感器來測量作用在方向盤上的力矩，由電子控制單元來計算所需要的力矩。作用在方向盤上的力矩曲線由一個電動馬達來分配。電動助力轉向目前已成為世界汽車技術發(fā)展的研究熱點之一。

◆電子轉向系統(tǒng)

電子轉向系統(tǒng)取消了方向盤與轉向輪之間的機械連接，改而由方向盤模塊、轉向執(zhí)行模塊和主控制器ECU三個主要部分以及自動防故障系統(tǒng)、電源等輔助模塊組成。電子轉向系統(tǒng)SBW(Steer-By-Wire)是汽車轉向方面最為先進和前沿的技術之一