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文檔簡介
1、 未來的EPS技術(shù) 作為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主流技術(shù),EPS的應(yīng)用正日益普及。與此同時,EPS系統(tǒng)還在不斷的技術(shù)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(yīng)用的助力轉(zhuǎn)向技術(shù),HPS(液壓助力轉(zhuǎn)向)、EPHS(電動液壓助力轉(zhuǎn)向)和EPS(電動助力轉(zhuǎn)向),
2、EPS是唯一具有增長前景的技術(shù)。根據(jù)Strategy Analytics的預(yù)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(diǎn)除了提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性外,其生產(chǎn)與回收也相對更容易。傳統(tǒng)HPS系統(tǒng)的液壓油生產(chǎn)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(bào)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(qiáng)。由于EPS通過電機(jī)來提供轉(zhuǎn)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(shí)現(xiàn)的功能,能夠在EPS上實(shí)現(xiàn)。這也使得EP
3、S的應(yīng)用可以從簡單的可變助力按鈕或可調(diào)轉(zhuǎn)向路感操縱,到更為復(fù)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(jīng)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(yīng)用也同樣快速增長。2008年北美生產(chǎn)的新車中,EPS的安裝率約為25%,歐洲和日本則都達(dá)到50%左右。如果細(xì)分到小型車級別,這一比例將更高。2008年在歐洲生產(chǎn)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(yīng)用前景非常大,相比HPS,更具有燃油經(jīng)濟(jì)性。EPS正受到中國消費(fèi)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(chǎn)商來說,
4、EPS也是一個重要配置。 目前,EPS已經(jīng)在越來越多的中國車輛上應(yīng)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(yuǎn)景、長安奔奔和夏利N3。 中國本土EPS供應(yīng)商也正在出現(xiàn),如恒威汽車動力轉(zhuǎn)向器有限公司,該公司是奇瑞QQ和夏利N3的供應(yīng)商。StrategYAnalytics預(yù)測,到2016年,中國EPS市場份額將接近50%。 進(jìn)一步的技術(shù)革新 當(dāng)然,EPS技術(shù)還有待進(jìn)一步的完善: 1)改進(jìn)轉(zhuǎn)向操縱感。有專業(yè)試車記者認(rèn)為,部分EPS系統(tǒng)相比傳統(tǒng)液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng),缺少操縱感,轉(zhuǎn)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(jìn)熱管理。EPS系統(tǒng)中的電機(jī)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(shí)現(xiàn)成倍的、快速的轉(zhuǎn)向運(yùn)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(jī)的本田NSX和MGF)。較低的前軸載荷、較小的動力,是轉(zhuǎn)動前輪所必須的。隨著技術(shù)的進(jìn)步,EPS系統(tǒng)如今能處理更高的前軸載荷,并且也能應(yīng)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(shù)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(jīng)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(bǔ)償”(PullDrift Compensation)系統(tǒng)集成。該系統(tǒng)可以識別因?yàn)閺?qiáng)風(fēng)或傾斜路面而產(chǎn)生的一側(cè)轉(zhuǎn)向輪上的推力,隨后系統(tǒng)自動調(diào)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(jīng)應(yīng)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(jī)來監(jiān)測車道上的白線,并提供扭矩于轉(zhuǎn)向盤上,以幫助駕駛者保持車道。 在其它轉(zhuǎn)向技術(shù)中,主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(寶馬部分車型上有配套)的應(yīng)用正有所增長,但是與標(biāo)準(zhǔn)的EPS系統(tǒng)相比,主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
7、更復(fù)雜,價格也更高。因此從目前來看,主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的應(yīng)用將僅限于大型車及豪華車品牌。在可預(yù)測的未來,主動轉(zhuǎn)向技術(shù)不會象EPS那樣,成為未來轉(zhuǎn)向技術(shù)的主流,其應(yīng)用也不會像EPS那樣普及。至于線控轉(zhuǎn)向,考慮到線控轉(zhuǎn)向巨大的成本、系統(tǒng)復(fù)雜性,以及其它可能出現(xiàn)的問題,線控轉(zhuǎn)向相對于EPS來說,并沒有太多的優(yōu)勢。 在選擇轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的時候,車輛設(shè)計(jì)者事實(shí)上擁有四個基本選項(xiàng)。按照由簡到繁的順序,分別是手動轉(zhuǎn)向(該系統(tǒng)正迅速失去市場份額)、液壓助力轉(zhuǎn)向(HPS)、電動液壓助力轉(zhuǎn)向(EPHS)(對制造商開發(fā)低產(chǎn)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(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)。 EPS對降低CO2排放提高燃油經(jīng)濟(jì)性的貢獻(xiàn)要略大于EPHS系統(tǒng),其數(shù)值分別為7.9gkm和0.33L/100km。 有關(guān)市場預(yù)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(guān)排放法規(guī)的制定將極大地加快這一轉(zhuǎn)變進(jìn)程。 EPS將成為主流 就像目前所見的大多數(shù)新技術(shù)一樣,如果某種技術(shù)能夠有助于減少排放和提高燃油經(jīng)濟(jì)性,那么它就會得到高度重視,EPS自然屬于此類技術(shù),因?yàn)橹辉谡嬲枰臅r候,比如在駕駛者停車或調(diào)轉(zhuǎn)方向的時候,助力轉(zhuǎn)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(chǎn)生一些新的功能,比如駐車輔助或者車輛動力學(xué)集成控制等等。 比較一下現(xiàn)有的幾種EPS產(chǎn)品,齒條驅(qū)動式EPS采用皮帶和滾珠絲杠傳動,將電機(jī)與轉(zhuǎn)向齒條連接,是當(dāng)前市場上增長最快的產(chǎn)品,而轉(zhuǎn)向柱驅(qū)動式EPS在市場上的應(yīng)用率最高。TRW于4年前開始生產(chǎn)轉(zhuǎn)向柱驅(qū)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(qū)動式EPS以及同軸式齒條驅(qū)動類型的產(chǎn)品已有時日,我們發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)向柱驅(qū)動式EPS和齒條帶式傳動EPS是最經(jīng)濟(jì)最適用的產(chǎn)品。 在過去的若干年,從A級直到C級車的市場,EPS的應(yīng)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(zhuǎn)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(chǎn)品增長最快的市場。大規(guī)模滲透美國市場的關(guān)鍵將來自于將該系統(tǒng)應(yīng)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(yīng)用于超小型車,一方面因傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)從汽油發(fā)動機(jī)當(dāng)中消耗太多的能源,另一方面日本也希望在采納更加嚴(yán)格的排放法規(guī)方面居全球市場領(lǐng)先地位。作為一個車輛生產(chǎn)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(jìn)
11、的產(chǎn)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(shù)的成熟和產(chǎn)量的提高,其價格必然會下跌。這樣產(chǎn)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(yù)期,2014年中國生產(chǎn)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(jīng)濟(jì)型電動液壓助力轉(zhuǎn)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(yīng)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(zhuǎn)向系統(tǒng)增添更多的功能。比如,可以此來抵消側(cè)面風(fēng)力對車輛的影響,減少部分因底盤零部件導(dǎo)致的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向盤施加很微小的力矩來“指導(dǎo)”駕駛者,或者在半自動停車的時候,不需要駕駛者轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤而完全以遙控來轉(zhuǎn)向。力矩覆蓋(TO)功能倍受歡迎,因?yàn)樗菍?shí)現(xiàn)將轉(zhuǎn)向、制動和安全保護(hù)系統(tǒng)集成的關(guān)鍵。 隨著時間的推移,轉(zhuǎn)向、制動和安全系統(tǒng)將會有越來越多的集成。基于此原因,TRW推出其認(rèn)知型安全項(xiàng)目。我們認(rèn)為還存在更多機(jī)會來將車輛功能整合,比如把盲點(diǎn)監(jiān)測與車道引導(dǎo)系統(tǒng)相結(jié)合,這樣駕駛者就會獲得更強(qiáng)的操控信心和更加安全的駕駛環(huán)境。自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(雷達(dá))和前視攝像技術(shù)也是可以集成的選項(xiàng)。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
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