未來的EPS技術

1、    未來的EPS技術         作為轉向系統(tǒng)的主流技術，EPS的應用正日益普及。與此同時，EPS系統(tǒng)還在不斷的技術革新之中，并且與底盤、安全系統(tǒng)等更好地集成起來。 來自Strategy Analytics公司的Ian Riches、來自TRW公司的Charlie Cregeur和Thomas Klein，將介紹EPS的未來發(fā)展。 如果比較一下現(xiàn)在正在應用的助力轉向技術，HPS(液壓助力轉向)、EPHS(電動液壓助力轉向)和EPS(電動助力轉向)，

2、EPS是唯一具有增長前景的技術。根據(jù)Strategy Analytics的預測，到2016年全球主要汽車市場(包括中國)近60%的車將裝備EPS系統(tǒng)，而目前這一比例是40%。 EPS的市場前景 EPS的優(yōu)點除了提高汽車的燃油經濟性外，其生產與回收也相對更容易。傳統(tǒng)HPS系統(tǒng)的液壓油生產和回收相對比較困難，也使得汽車的循環(huán)再利用代價提高。在一些國家，如歐洲，汽車在正式報廢之前，液壓油必須完全排出，以避免污染路面。 除此之外，EPS的功能性也更強。由于EPS通過電機來提供轉向助力，這使得一些在傳統(tǒng)的HPS上幾乎不可能或者很難實現(xiàn)的功能，能夠在EPS上實現(xiàn)。這也使得EP

3、S的應用可以從簡單的可變助力按鈕或可調轉向路感操縱，到更為復雜的自動駐車系統(tǒng)。 在歐洲和日本，許多車輛的HPS系統(tǒng)已經被EPS所取代，這一趨勢同樣存在于北美。在新興市場，如中國，EPS的應用也同樣快速增長。2008年北美生產的新車中，EPS的安裝率約為25%，歐洲和日本則都達到50%左右。如果細分到小型車級別，這一比例將更高。2008年在歐洲生產的B級車(如大眾Plol、歐寶Corsa)中，約75%安裝了EPS系統(tǒng)。 EPS系統(tǒng)在中國市場的應用前景非常大，相比HPS，更具有燃油經濟性。EPS正受到中國消費者及汽車制造商的青睞，并且對于那些希望出口歐洲和日本的汽車生產商來說，

4、EPS也是一個重要配置。 目前，EPS已經在越來越多的中國車輛上應用，這些車不僅來自于日本和歐洲品牌，也來自于中國本土車廠，包括奇瑞A3和QQ、吉利金鋼和遠景、長安奔奔和夏利N3。 中國本土EPS供應商也正在出現(xiàn)，如恒威汽車動力轉向器有限公司，該公司是奇瑞QQ和夏利N3的供應商。StrategYAnalytics預測，到2016年，中國EPS市場份額將接近50%。 進一步的技術革新 當然，EPS技術還有待進一步的完善： 1)改進轉向操縱感。有專業(yè)試車記者認為，部分EPS系統(tǒng)相比傳統(tǒng)液壓轉向系統(tǒng)，缺少操縱感，轉向的感覺不直接，駕駛者無法感受到前輪

5、所發(fā)生的狀況。 2)改進熱管理。EPS系統(tǒng)中的電機目前通常是-900W等級，大部分的動力作為熱量被消耗。這些熱量必須被有效地管理和散發(fā)，否則就有可能影響其可靠性。比如自動駐車系統(tǒng)(該系統(tǒng)可以實現(xiàn)成倍的、快速的轉向運動)工作時，需要EPS系統(tǒng)能快速冷卻并防止系統(tǒng)過熱。 3)處理更高的軸載荷。早期的EPS系統(tǒng)安裝在那些具有較低前軸載荷的車上(如搭載中型發(fā)動機的本田NSX和MGF)。較低的前軸載荷、較小的動力，是轉動前輪所必須的。隨著技術的進步，EPS系統(tǒng)如今能處理更高的前軸載荷，并且也能應用于部分大型轎車(如本田Accord)，以及SUV車型上(如福特Escape)。 

6、;對于EPS系統(tǒng)來說，未來的技術革新還體現(xiàn)在增加EPS系統(tǒng)與汽車上其它系統(tǒng)的集成。我們已經看到EPS與自動停車系統(tǒng)的集成，另外在福特Escape上，EPS與“拉動漂移補償”(PullDrift Compensation)系統(tǒng)集成。該系統(tǒng)可以識別因為強風或傾斜路面而產生的一側轉向輪上的推力，隨后系統(tǒng)自動調節(jié)，以幫助駕駛員保持直線行駛。另一個集成的系統(tǒng)是已經應用在部分本田車型上的車道保持輔助功能，該系統(tǒng)使用照相機來監(jiān)測車道上的白線，并提供扭矩于轉向盤上，以幫助駕駛者保持車道。 在其它轉向技術中，主動轉向系統(tǒng)(寶馬部分車型上有配套)的應用正有所增長，但是與標準的EPS系統(tǒng)相比，主動轉向系統(tǒng)

7、更復雜，價格也更高。因此從目前來看，主動轉向系統(tǒng)的應用將僅限于大型車及豪華車品牌。在可預測的未來，主動轉向技術不會象EPS那樣，成為未來轉向技術的主流，其應用也不會像EPS那樣普及。至于線控轉向，考慮到線控轉向巨大的成本、系統(tǒng)復雜性，以及其它可能出現(xiàn)的問題，線控轉向相對于EPS來說，并沒有太多的優(yōu)勢。 在選擇轉向系統(tǒng)的時候，車輛設計者事實上擁有四個基本選項。按照由簡到繁的順序，分別是手動轉向(該系統(tǒng)正迅速失去市場份額)、液壓助力轉向(HPS)、電動液壓助力轉向(EPHS)(對制造商開發(fā)低產量的汽車平臺、混合動力車甚至輕型商用車而言，EPHS提供了一個成本較低而且能快速營銷的解決方案)

8、和電動助力轉向系統(tǒng)(EPS)。 EPS對降低CO2排放提高燃油經濟性的貢獻要略大于EPHS系統(tǒng)，其數(shù)值分別為7.9gkm和0.33L/100km。 有關市場預測顯示，作為主要的助力方式，2011年之前在全球市場安裝EPS的車輛將超過HPS。有關排放法規(guī)的制定將極大地加快這一轉變進程。 EPS將成為主流 就像目前所見的大多數(shù)新技術一樣，如果某種技術能夠有助于減少排放和提高燃油經濟性，那么它就會得到高度重視，EPS自然屬于此類技術，因為只在真正需要的時候，比如在駕駛者停車或調轉方向的時候，助力轉向系統(tǒng)才消耗能量。 EPS系統(tǒng)吸引汽車廠商的另一方面在

9、于，它能接受其它系統(tǒng)的指令(一種稱作力矩覆蓋的功能)，產生一些新的功能，比如駐車輔助或者車輛動力學集成控制等等。 比較一下現(xiàn)有的幾種EPS產品，齒條驅動式EPS采用皮帶和滾珠絲杠傳動，將電機與轉向齒條連接，是當前市場上增長最快的產品，而轉向柱驅動式EPS在市場上的應用率最高。TRW于4年前開始生產轉向柱驅動式EPS，并于去年推出公司的首款帶式傳動EPS。TRW開發(fā)并測試齒輪驅動式EPS以及同軸式齒條驅動類型的產品已有時日，我們發(fā)現(xiàn)轉向柱驅動式EPS和齒條帶式傳動EPS是最經濟最適用的產品。 在過去的若干年，從A級直到C級車的市場，EPS的應用穩(wěn)步增長，但是我們注意到，D級以

10、及更大型的車輛也在尋求EPS。這些大型車輛對EPS的興趣并不亞于小型車。 總體說來，電動轉向系統(tǒng)(EPS)的銷售在全球各個市場都在增長。北美地區(qū)是該產品增長最快的市場。大規(guī)模滲透美國市場的關鍵將來自于將該系統(tǒng)應用于大型車、皮卡和SUV的能力。這些車輛在北美仍然受到歡迎。 同時值得注意的是，EPS首先在日本應用于超小型車，一方面因傳統(tǒng)的液壓助力轉向系統(tǒng)從汽油發(fā)動機當中消耗太多的能源，另一方面日本也希望在采納更加嚴格的排放法規(guī)方面居全球市場領先地位。作為一個車輛生產大國，至少在2015年之前，在配備EPS方面，日本將繼續(xù)走在世界前列。 新興市場國家喜歡直接跳躍到最先進

11、的產品，不過這一愿望被其較低的價格承受能力打了折扣。隨著EPS技術的成熟和產量的提高，其價格必然會下跌。這樣產品會逐步為新興市場所承受。 EPS在中國的使用正處于上升狀態(tài)。我們預期，2014年中國生產的輕型車將成為該系統(tǒng)第四大市場。目前TRW正在評估一種經濟型電動液壓助力轉向系統(tǒng)(EPHS)。 系統(tǒng)集成是趨勢 在下一個10年，市場上將繼續(xù)有越來越多的車輛安裝EPS。其應用于大型車的數(shù)量將與其在B級和C級等相對比較低端市場的數(shù)量基本持平。整車廠商將通過軟件算法為轉向系統(tǒng)增添更多的功能。比如，可以此來抵消側面風力對車輛的影響，減少部分因底盤零部件導致的轉向盤振動，增加

12、一些受市場歡迎功能的使用率，比如駐車輔助系統(tǒng)。 EPS可以提供一種稱為力矩覆蓋(TO)的功能，讓該系統(tǒng)從車輛其它裝置中獲得指令信號。該信號可以程序輸2kEPS，通過對轉向盤施加很微小的力矩來“指導”駕駛者，或者在半自動停車的時候，不需要駕駛者轉動轉向盤而完全以遙控來轉向。力矩覆蓋(TO)功能倍受歡迎，因為它是實現(xiàn)將轉向、制動和安全保護系統(tǒng)集成的關鍵。 隨著時間的推移，轉向、制動和安全系統(tǒng)將會有越來越多的集成?；诖嗽?，TRW推出其認知型安全項目。我們認為還存在更多機會來將車輛功能整合，比如把盲點監(jiān)測與車道引導系統(tǒng)相結合，這樣駕駛者就會獲得更強的操控信心和更加安全的駕駛環(huán)境。自適應巡航控制系統(tǒng)(雷達)和前視攝像技術也是可以集成的選項。很明顯的是，整車廠商并不愿意在車輛上添加更多的“黑匣子”，倒是傾向于想辦法通過整合和集成