機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、電氣交流版塊電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展加速

牛人的尾巴 2016-03-15

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電動(dòng)轉(zhuǎn)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(dòng)系統(tǒng)的情況下，已經(jīng)在尋求發(fā)揮電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的方法。

通常汽車(chē)的高技術(shù)革新都首先使用于大型豪華車(chē)，然后逐次向低級(jí)別的車(chē)型延伸。但對(duì)于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)卻正相反。許多入門(mén)級(jí)汽車(chē)很多年以前就擁有了電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，而那些昂貴的私人轎車(chē)和SUV卻仍然使用液壓系統(tǒng)。為什么？這是因?yàn)榍拜嗇S負(fù)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(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)輪。當(dāng)然，如果開(kāi)發(fā)42伏系統(tǒng)，就能滿(mǎn)足所需要的電力，但由于OEM廠家對(duì)傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)的使用越來(lái)越得心應(yīng)手，因此，這個(gè)代價(jià)昂貴的轉(zhuǎn)換需求也就銷(xiāo)聲匿跡了。

“有些人預(yù)測(cè)說(shuō)，最早的42伏系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)在2012年，也有人說(shuō)要到2015年，但我真的不知道他何時(shí)問(wèn)世，”TRW汽車(chē)系統(tǒng)公司(www.) 轉(zhuǎn)向、聯(lián)動(dòng)和懸掛系統(tǒng)全球研發(fā)總監(jiān)Alois Seewald先生說(shuō)。這使得汽車(chē)制造商們陷入了進(jìn)退兩難的境地。他們不愿把所有的系統(tǒng)都升級(jí)到較高電壓，但他們卻想讓高端汽車(chē)擁有電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的諸多優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)Seewald所說(shuō)，一個(gè)解決這一問(wèn)題的潛在方法是將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)液壓系統(tǒng)和一個(gè)在較高電壓下使用的輔助電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)。TRW的研究已經(jīng)確定能夠滿(mǎn)足推進(jìn)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(lèi)。Seewald指出，升級(jí)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(dòng)機(jī)在較小電流下運(yùn)轉(zhuǎn)，并使用較細(xì)的電線(xiàn)，這樣可以減少過(guò)熱現(xiàn)象的發(fā)生。他估計(jì)這個(gè)系統(tǒng)能使載重增加10%，能滿(mǎn)足汽車(chē)在高速狀態(tài)下的最大載重需求。

此外，大型汽車(chē)能使用轉(zhuǎn)向扭矩重疊技術(shù)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而允許使用傳感器進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)。該技術(shù)的一個(gè)例子是大眾Golf的電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成間接補(bǔ)償，這樣駕駛者在轉(zhuǎn)向時(shí)就不必一直保持車(chē)輪的扭矩。將來(lái)，作為扭矩重疊的延伸功能，諸如保持行駛路線(xiàn)，自動(dòng)平行停車(chē)等，沒(méi)有這些功能的豪華汽車(chē)將處于劣勢(shì)。

Seewald說(shuō)，TRW對(duì)液壓和電動(dòng)系統(tǒng)的研究將不斷深入，到2010年將正式投入生產(chǎn)。但那些潛在客戶(hù)必須考慮跟隨哪個(gè)方向。“現(xiàn)在有兩種觀點(diǎn)，”他說(shuō)，“一個(gè)是加強(qiáng)現(xiàn)有的液壓系統(tǒng)，另一個(gè)是完全升級(jí)到電動(dòng)輔助系統(tǒng)?！痹谶@個(gè)爭(zhēng)論解決之前，TRW的電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)將一直保留在實(shí)驗(yàn)室里。而在此期間，期望低載重汽車(chē)在型號(hào)改變時(shí)升級(jí)至電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。Seewald又補(bǔ)充道，如果增加額外動(dòng)力來(lái)源，例如電容器，可使得小型汽車(chē)在使用12伏系統(tǒng)的情況下，躍入真正的“電線(xiàn)轉(zhuǎn)向”系統(tǒng)。這可能會(huì)使42伏系統(tǒng)更為推遲投入。

有什么特點(diǎn)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(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。TRW的Alois
Seewald解釋說(shuō)，由于諸如豪華轎車(chē)之類(lèi)的重型汽車(chē)的前輪軸載重過(guò)大，無(wú)法使用電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。小型
汽車(chē)，如Golf仍然使用這項(xiàng)技術(shù)。使用電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的好處不久將包括自動(dòng)平行停車(chē)，汽車(chē)可以感知車(chē)
位的長(zhǎng)度，并且自動(dòng)停車(chē)不需要駕駛者操作。由于這種帶來(lái)極大方便的優(yōu)點(diǎn)，豪華轎車(chē)的生產(chǎn)廠商和供
應(yīng)商們?cè)噲D讓重型汽車(chē)也能受益于電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。.畢竟，這是什么樣的心情，當(dāng)一個(gè)寶馬7系列車(chē)主需要
手動(dòng)將車(chē)停在車(chē)位上，而他旁邊的Golf駕駛者只需要按一個(gè)按鈕就行了。

汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)種類(lèi)簡(jiǎn)介

◆傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

傳統(tǒng)的汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是機(jī)械系統(tǒng)，汽車(chē)的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)是由駕駛員操縱方向盤(pán)，通過(guò)轉(zhuǎn)向器和一系列的桿件傳遞到轉(zhuǎn)向車(chē)輪而實(shí)現(xiàn)的。普通的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建立在機(jī)械轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)上，通常根據(jù)機(jī)械式轉(zhuǎn)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(xiāo)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(zhuǎn)向力時(shí))。這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是我們最常見(jiàn)的，目前大部分低端轎車(chē)采用的就是齒輪齒條式機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

◆電液動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

近年來(lái)，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中愈來(lái)愈多的采用電子器件。相應(yīng)的就出現(xiàn)了電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電液助力轉(zhuǎn)向可以分為兩大類(lèi)：電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EHPS(electro-hydraulic power steering)、電控液壓助力轉(zhuǎn)向ECHPS(electronically controlled hydraulic power steering)。EHPS是在液壓助力系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，其特點(diǎn)是原來(lái)有發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的液壓助力泵改由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，取代了由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式，節(jié)省了燃油消耗。

◆電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS(Electric Power Steering)把一個(gè)機(jī)械的系統(tǒng)和一個(gè)電控的電動(dòng)馬達(dá)結(jié)合在一起形成的一個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。與液壓系統(tǒng)不同的是，助力改由電機(jī)提供，因此，要有一個(gè)力矩傳感器來(lái)測(cè)量作用在方向盤(pán)上的力矩，由電子控制單元來(lái)計(jì)算所需要的力矩。作用在方向盤(pán)上的力矩曲線(xiàn)由一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)來(lái)分配。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向目前已成為世界汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的研究熱點(diǎn)之一。

◆電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

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

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來(lái)自：牛人的尾巴 > 《常識(shí)》

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