大众、丰田、本田、雷诺都采用的智能转向器,是什么来头?

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大众、丰田、本田、雷诺都采用的智能转向器,是什么来头?

“EPS是汽车转向系统的发展方向,一方面源于节能环保政策法规的引导,另一方面该技术本身属于升级式和潮流型配置。”NSK中国汽车转向器事业本部总经理傅鹏九接受《汽车工艺师》记者采访时如是说,“欧美市场目前EPS的普及率达80%以上,国内市场仅占30%左右,但会以每年两位数的速率实现跳跃式增长,不仅电动车是标配,传统内燃机汽车同样在积极采用这一先进技术。”

NSK的明星产品

——EPS 广受中国市场欢迎

NSK转向器的核心技术有两个:一就是材料和机械传动系统,NSK一百多年来所积累的加工、设计、摩擦方面的知识和能力,二是电子电器的系统解决方案。

2017年NSK的汽车转向器在中国一共有350万台套转向器产品交付,在中国的汽车EPS市场占有较高的份额,2018年第一季度延续

了2017年良好的增长势头。客户主要是轿车和SUV车企,日系的客户有丰田、本田、日产、马自达和铃木,除此之外,还有其他欧美系客户如大众、雷诺等。

得益于中国汽车市场的快速发展,从数年连续的二位数的增长到近两年的微增长,近年来,NSK的销售业绩每年也呈现增长态势,而且2018年的市场占有率预期将会维持2017年的水平,继续保持在一个较高的水平。究其原因,NSK的转向器产品已经提前对市场上的变化做了应对布局,其新老主要客户及其新老车型都在行业处于领先地位,2018年到了该收获的季节。

从中国汽车市场细分市场来看,尽管同属乘用车的轿车市场继续占据着最大的市场份额,却在持续小幅萎缩,而SUV却连续数年保持两位数的速度增长。NSK的转向器产品在技术上有相当的先进性,很好地覆盖了主机产品的要求,NSK从大型SUV到A0,NSK能够提供相应的EPS助力产品,不仅很好地满足了客户产品的需求,也顺应了当下SUV持续热销的市场形势。

最新推出Rack-EPS

除了传统的管柱式助力转向器之外,NSK还推出了“超高大”助力产品Rack—EPS。

中国汽车市场上,电子助力EPS的应用逐年提高,相对于传统的转向产品,EPS不但可以提高转向的控制水平,还可以大幅度降低自重,提高燃油效率和提升行驶里程。针对于前轴重较高的在C级、D 级车和EV电动汽车,NSK推出了一款更大推力的助力转向器产品R-EPS。

目前在中国汽车市场上,助力产品运用还没有像欧美市场达到百

分之百,还存在一些传统液压助力或机械电子助力。现在国家提倡汽车电动化,对能耗和效率要求很高,EPS电动助力普及推广的比例会越来越高,在这个过程中,伴随着电动化和自动驾驶的趋势,NSK要在助力转向器市场继续保持引领地位。NSK的线控助力转向产品,也处已于研发和工程样车阶段。自动驾驶方面,NSK目前也在跟一些主流的车商进行合作。NSK汽车转向产品的战略非常明确,不但目前要引领市场,而且进行技术延伸,去顺应汽车电动化和自动驾驶的发展趋势,更好地服务客户。

EPS缘何受青睐?

EPS是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统,主要由扭矩传感器、车速传感器、电动机、减速机构和电子控制单元(ECU)等组成。与液压助力转向系统HPS(Hydraulic Power Steering)相比,EPS具有的主要优点有:

1、只在转向时电机才提供助力,可以显著降低燃油消耗

液压助力转向系统由发动机带动转向油泵,不管转向或者不转向都要消耗发动机部分动力。而EPS只是在转向时才由电机提供助力,不转向时不消耗能量。与液压助力转向系统对比试验表明:不转向时,电动助力转向可以降低燃油消耗2.5%;转向时,可以降低5.5%。

2、兼顾低速时的转向轻便性和高速时的操纵稳定性

转向助力大小可以通过智能化调整,能够兼顾低速时的转向轻便性和高速时的操纵稳定性,回正性能好。液压助力转向系统提供的转向助力不能随车速的提高而改变,而EPS提供的助力可通过智能化程序进行调整。低速时,EPS可以提供较大的转向助力,实现转向轻便性;随着车速提高,转向助力可以逐渐减小,转向时转向力将逐渐增大,这样驾驶员就感受到明显的“路感”,提高了车辆稳定性。

另外,EPS还可以施加一定的附加回正力矩或阻尼力矩,使得低速时转向盘能够精确地回到中间位置,而且可以抑制高速回正过程中转向盘的振荡和超调,兼顾了车辆高、低速时的回正性能。

3、实现精准、及时、智能化控制

汽车发展的方向是电气化、智能互联,EPS可以通过电信号与全车各相关系统间进行信号传输,从而实现精准、及时和智能化的控制。

4、模块化设计,体积小,节约成本

EPS没有液压转向油泵、油缸、液压管路等部件,而且电机及减速机构可以和转向柱、转向器做成一个整体,使得整个转向系统结构紧凑、质量轻。通过程序的设置,容易与不同车型匹配,可以缩短生产和开发周期,有效降低成本。

提高整车安全性

全球各国都在研究智能网联汽车,表面上看跟转向器没有关系,但是从安全的角度考虑,转向器也要配合车辆的智能化来提高安全性。安全可以分主动安全和被动安全,在自动驾驶阶段,当发现危险的时候,要求车辆不仅仅是停车,还要更智能化。具体就是要分析出最大的危险所在,通过分析,选择一个安全性最优、危险性最小的策略,而且是能过车辆自主操控来实现,这其中就是自动转向的参预。

“EPS是汽车的核心安全系统,作为子系统,我们考虑将其与更多的电控单元相联系,目前与欧美、日本一些整车企业做相关控制理念和控制模块的设计。我们希望NSK提供给客户的不仅是执行环节,而是会给客户提供智能、互联的服务。当然,我们也与客户讨论相关功能模块的实现方式。”

傅鹏九指出,NSK日本总部的前瞻实验室正在做以上提及的相关研究。“e-motion modules”便是着眼于“未来汽车”的技术,其中包括与EPS相关的高级辅助转向系统和电动制动系统。

“高级辅助转向系统”的主要特点是自动避让功能。当前方突然

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