我國汽車電動轉向行業(yè)發(fā)展和戰(zhàn)略

PAGE2PAGE5我國汽車電動轉向行業(yè)發(fā)展和戰(zhàn)略一國內(nèi)汽車電動轉向（EPS）行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀二汽車電動轉向的結構和優(yōu)點三我國汽車電動轉向標準制訂情況四我國汽車電動轉向發(fā)展的水平與存在問題五電動轉向控制器的設計要求六現(xiàn)階段應如何發(fā)展汽車電動轉向產(chǎn)品七未來應如何發(fā)展汽車電動轉向產(chǎn)品八對發(fā)展我國汽車電動轉向產(chǎn)品的建議一國內(nèi)汽車電動轉向（EPS）行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀隨著我國電子技術在汽車上的發(fā)展，汽車電動轉向（EPS）行業(yè)在近幾年已經(jīng)獲得突飛猛進的成就。經(jīng)統(tǒng)計全國一共有40多個企業(yè)、大專院校、研究院所在從事汽車電動轉向（EPS）的研究和開發(fā)。最長的有7年的歷史最短的也有2年的時間。從事的包括汽車電動轉向總成、電子控制器（有刷和無刷電機程序）、EPS有刷與無刷電機和接觸與非接觸式傳感器的研究和開發(fā)。已經(jīng)形成一個群策群力、民辦股份制企業(yè)為主、國營企業(yè)和大專院校為附的產(chǎn)業(yè)化自主開發(fā)的局面。在我國汽車電動轉向（EPS）的自主開發(fā)已形成一個緊跟世界汽車電動轉向發(fā)展趨勢的朝氣蓬勃的、勢不可當?shù)某绷?，并已取得實效。國外引進國內(nèi)組裝的車型已有8個安裝了電動轉向器，我國的自有產(chǎn)權的汽車已有14個車型安裝了電動轉向器、以吉利汽車為最。吉利汽車公司已有10個車型在批量安裝電動轉向器，EPS已成為吉利汽車的特色。南方公司已在2個廠家4個車型上實現(xiàn)裝車，國內(nèi)還有2~3個廠家、3~4個車型在試裝電動轉向器。同時國內(nèi)已擁有電動轉向器的專利4個，在一些電動轉向器領域已擁有自己的知識產(chǎn)權。目前國內(nèi)已經(jīng)形成電動轉向器專業(yè)化生產(chǎn)的態(tài)勢，共有研制汽車電動轉向（EPS）總成的生產(chǎn)廠家24家，以研制電動轉向器機械部分為主，其中6家連控制器一起開發(fā)。專業(yè)研制汽車電動轉向電子控制器（CPU）的大學有12所，廠家16家，已有控制器產(chǎn)品可以市場銷售的廠家有4家，即將市場銷售的廠家有4家。已生產(chǎn)電動轉向電機的廠家有8家，已實現(xiàn)市場銷售的廠家有3家。已研制電動轉向傳感器的廠家有5家，已實現(xiàn)銷售電動轉向傳感器的廠家只有2家。就電動轉向的產(chǎn)品而言已形成全面開發(fā)之勢，已開發(fā)成功的有軸助力式電動轉向器C-EPS，正在開發(fā)有循環(huán)球式電動轉向器X-EPS、小齒輪助力式電動轉向器P-EPS，待開發(fā)的有齒條助力式電動轉向器R-EPS、DD-EPS。這幾種電動轉向器在國內(nèi)生產(chǎn)的汽車上都有很大的市場。經(jīng)過我對國內(nèi)一批EPS控制器的測試結果表明,可以說我國目前EPS整體研制水平,包括電子控制器(ECU)\接觸式傳感器\直流有刷電機和轉向器機械部分都已達到國外相同產(chǎn)品的水平。當然各企業(yè)研制的水平也不一樣。國外大電動轉向企業(yè)對我國的態(tài)度是：他們基本不向國內(nèi)轉讓電動轉向技術,并以種種藉口軍工企業(yè),軍事用途等就是不讓電動轉向技術流入中國。所以我們中國人要有志氣，有信心、也有這個技術水平和能力，一定能把EPS的產(chǎn)品搞上去。二汽車電動轉向的結構和優(yōu)點電動轉向是一種簡稱，它有別于電動液壓轉向。前者指的是一種純電機助力轉向裝置，后者指的是一種電控液壓助力轉向裝置。一般講電動轉向助力裝置包含電動轉向器的機械部分、控制器、電機和傳感器等。在不同結構的電動轉向助力裝置中它們的相對關系是不同的。通常多數(shù)電動轉向結構把轉向器的機械部分、減速機構、電機和傳感器安裝在一起、控制器另外安裝、用電線束把它們與蓄電池(電源)連接在一起。也有把控制器和轉向器機械部分安裝在一起的結構。電動轉向器是一種通過電機為駕駛員操縱轉向系統(tǒng)提供助力的裝置。這種助力的大小是由控制器（ECU）通過PWM方式對電機進行控制的。通過控制器的控制可以在駕駛員操縱汽車轉向過程中向電機提供最理想的電流，從而使控制電機提供最佳助力進行工作。ECU采集的信號來自扭矩傳感器、車速傳感器和發(fā)動機的信號。扭矩傳感器的信號來自于轉向軸內(nèi)部安裝的一根扭桿、其兩端在轉向力作用下產(chǎn)生相對扭轉角度,反映到扭矩傳感器上，由于轉向力的扭矩大小與扭桿的扭轉角度成正比，因此扭矩傳感器直接反映出轉向力的大小；車速傳感器安裝在轎車變速器上，也可以直接從電子儀表盤上取得，它反映的是變化的汽車行駛速度。發(fā)動機信號取自發(fā)動機點火線圈。由于在汽車轉向過程中，電動轉向器的控制器可以根據(jù)不同的車速、方向盤轉向力的大小直接控制電機的助力，從而準確的提供各種行駛路況下的最佳轉向助力或阻尼，這都是在計算機（ECU）控制下實現(xiàn)的。電動轉向器將在計算機控制下實施對電機電流大小變化的控制，實現(xiàn)不同的轉向助力。所以它能精確的實現(xiàn)人們預先設置的在不同車速、不同轉彎角度所需要的不同大小的轉向助力、阻尼和轉角。所以我們可以將電動轉向稱之為“精確助力轉向”，電動轉向器的結構和分類見下面的幻燈片:_________________________________________________________________總結起來電動轉向的優(yōu)點，有以下幾方面：——提高了汽車操縱穩(wěn)定性——有較好的汽車轉向輕便性——有較好的汽車行駛安全性——降低了發(fā)動機功率損耗——節(jié)省了油料——減少了污染——提高了轉向系統(tǒng)低溫工作性能——為實現(xiàn)汽車K總線控制創(chuàng)造了條件隨著傳感器的發(fā)展，開發(fā)出新一代扭矩-角度傳感器，電動轉向將有望實現(xiàn)解決主動回正問題、最終解決擺頭問題。這是我國第二代電動轉向要重點解決的問題。屆時，我國的電動轉向將向更高水平邁進。三我國汽車電動轉向標準制訂情況我國汽車電動轉向標準是從2003年12月份成立標準工作組開始到今年10月份，經(jīng)過1年另10個月的時間，業(yè)已定稿。整個汽車電動轉向標準包括“汽車電動助力轉向裝置”、“汽車電動助力轉向用電子控制器”、“汽車電動助力轉向用電動機”和“汽車電動助力轉向用傳感器”四項標準。就四項標準我們成立了四個標準工作小組，分別收集了國內(nèi)外有關單位的電動助力轉向裝置、電子控制器、電動機和傳感器的相關標準有關內(nèi)容。作了包括電磁兼容試驗在內(nèi)的大量驗證試驗和補充驗證試驗，確定了標準的先進性和可行性，在2005年10月21日~23日福州會議上我們已最后定稿上報汽車標準委員會。四我國汽車電動轉向發(fā)展的水平與存在問題我國汽車電動轉向發(fā)展到今天，已經(jīng)過了近5年的努力，取得了很大的成績。幾個汽車廠家已通過了安裝電動轉向的汽車6萬公里道路試驗?，F(xiàn)在已共有3個汽車廠家、十余個車型實現(xiàn)了批量裝車，到年底將實現(xiàn)裝車5~6萬輛。明年將裝車10~15萬輛。經(jīng)初步估算到2010年輕微型轎車、載重汽車中50~70%將安裝電動轉向，產(chǎn)量將達到150~200萬輛。電動汽車、混合燃料汽車和電動游覽車、沙灘車已迫切需要配套電動轉向器。這同樣是很大的市場2電動轉向器各總成開發(fā)生產(chǎn)的情況如下：（1）軸助力電動轉向器（C-EPS）機械部分的研制和生產(chǎn)已經(jīng)取得一定的成功。已掌握了機械部分的生產(chǎn)技術。有的企業(yè)已購買了進口的關鍵生產(chǎn)設備，有的企業(yè)自制專用設備進行生產(chǎn)，已經(jīng)批量生產(chǎn)出合格的軸助力電動轉向器（C-EPS）。目前正在開發(fā)轎車用的小齒輪助力電動轉向器（P-EPS）和輕型卡車用的循環(huán)球電動轉向器（X-EPS）滿足日益增加的市場需要。（2）電動轉向控制器的研制已到一定的程度，已有8家生產(chǎn)出控制器產(chǎn)品，其中已有3家控制器產(chǎn)品實現(xiàn)批量裝車，生產(chǎn)量分別為1000~3000臺/月。從臺架試驗曲線對比(見附圖)，目前國內(nèi)幾家生產(chǎn)的控制器“卓越”1型控制器特性曲線五電動轉向控制器的設計要求1實現(xiàn)系統(tǒng)的基本性能（按所定數(shù)學模型實現(xiàn)的）控制。

2穩(wěn)定與安全性設計——在受到地面沖擊或外界橫向力（如側風、爆胎）作用時產(chǎn)生反向力矩，保持方向穩(wěn)定和恢復正常行駛。無故障設計——提高元器件安全系數(shù)，各部件必須經(jīng)過嚴格出廠檢測，實現(xiàn)誤操作保護設計（保護性電路設計，個別系統(tǒng)中個別部位電壓、電流和溫度保護）失效保護設計——防止單個元件損壞影響其它元器件正常工作（采用各種保護電路）；ECU失效后，可恢復機械轉向器直接工作。5失電保護功能設計——當汽車突然關閉電源又立即啟動時，控制器必須實現(xiàn)自我保護。自檢功能、故障存儲和故障代碼設計——有相應的故障代碼顯示功能。7電源電壓波動適應能力設計——車載電源標稱電壓在±15%范圍內(nèi)變化時，控制器應能正常工作。8有一定的抗電流、電壓過載能力設計——電流過載+5%，電壓過載±25%。9有對不同阻抗（內(nèi)阻、感抗、容抗）的電機，調(diào)整有偏差的傳感器（在一定范圍內(nèi)）能兼容的能力，又稱容錯、自學習能力的設計。10具有一定的抗電磁干擾和抗靜電放電能力的設計。11對機械轉向部分的機械磨擦的補償控制設計。12對電機的溫度補償控制設計——解決由溫度升高導致電機輸出功率下降問題。六現(xiàn)階段應如何發(fā)展汽車電動轉向產(chǎn)品行業(yè)應加強對企業(yè)發(fā)展的指導，特別是如何組織起行業(yè)的人才進行高科技攻關，利用集團的力量有計劃的組織產(chǎn)品的開發(fā)。重點放在以下幾個方面：發(fā)展功能齊全的高水平電動轉向控制器；發(fā)展大功率大電流電動轉向控制器；發(fā)展大功率大電流電機，特別是無刷電機；發(fā)展新一代非接觸式扭矩—角度傳感器。2有計劃的提高現(xiàn)有產(chǎn)品的水平多品種發(fā)展適應各種不同類型汽車需要的汽車電動轉向器；提高汽車電動轉向控制器的性能和壽命；提高汽車電動轉向電機的性能和壽命；提高汽車電動轉向傳感器的性能和壽命。3加強宣傳和貫徹行業(yè)標準，穩(wěn)定的生產(chǎn)高質量的汽車電動轉向產(chǎn)品4進一步提高所研制的汽車電動轉向各種試驗設備的水平七未來應如何發(fā)展汽車電動轉向產(chǎn)品多品種發(fā)展汽車電動轉向產(chǎn)品發(fā)展適應輕型箱式車（獨立懸掛）、輕型轎車用的小齒輪助力式汽車電動轉向器（P-EPS），齒條助力式汽車電動轉向器（R-EPS）。發(fā)展高檔轎車電動轉向產(chǎn)品；如：套筒型齒條助力式汽車電動轉向器（DD-EPS）。發(fā)展輕、中、重型汽車（非獨立懸掛）電動轉向產(chǎn)品；如：小、中、大型循環(huán)球電動轉向器（X-EPS）發(fā)展高水平控制器：完善控制器功能，趕超國外控制器水平。發(fā)展大功率有刷電機和無刷電機，如：發(fā)展220W、35A；280W、45A；370W、60A；500W、75A電機。發(fā)展新型非接觸式傳感器，如：既有扭矩信號又有角度和圈數(shù)信號的新型非接觸式傳感器。發(fā)展與42V電池配套的控制器、電機、傳感器。八對發(fā)展我國汽車電動轉向產(chǎn)品的建議1加強對汽車電動轉向知識的宣傳和普及，2為保證我國汽車電動轉向產(chǎn)品的持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展，在性價比上應體現(xiàn)優(yōu)質優(yōu)價以。3多發(fā)展具有自有知識產(chǎn)權（專利）的汽車電動轉向產(chǎn)品。4國家應資助和導向研究單位或行業(yè)組織有關單位集中力量發(fā)展高質量的汽車電動轉向產(chǎn)品，進行聯(lián)合技術攻關：（1）發(fā)展套筒型齒條助力式汽車電動轉向器（DD-EPS）和輕