汽车历经百年沉淀已经具备完整的技术体系,而汽车转向系统作为驾驶员与车辆最为直接的“沟通”途径正在经历着变革,尤其是年轻消费者对于车辆操控提出的新要求。
汽车转向系统历史
众所周知汽车转向系统之所以被称之为保安件,是因为它可以帮助驾驶员在车辆动态行驶的过程中,精准控制车身动态保证车辆的行驶安全,所以易于操作、经久可靠成为转向系统的一大特点。纵观汽车的发展历程中,转向系统经历了四个发展阶段:从最初的机械式转向系统(Manual Steering,简称MS)发展为液压助力转向系统(Hydraulic Power Steering,简称HPS),然后又出现了电控液压助力转向系统(Electro Hydraulic Power Steering,简称EHPS)、最终电动助力转向系统(Electric Power Steering,简称EPS)已经成为市场的主流。
电动助力转向(EPS)的四宗“最”
之所以电动助力转向系统(以下简称EPS)成为目前市场的主流,不得不谈EPS的基础结构。
电动助力转向系统(EPS)由三大部分构成,信号传感装置(包括扭矩传感器、转角传感器和车速传感器),转向助力机构(电机、离合器、减速传动机构)及电子控制装置。该套系统利用电动机产生的动力帮助驾驶员进行转向操作,而电动机仅在需要助力时工作。所以当驾驶员在操纵转向盘时,扭矩转角传感器会根据输入扭矩和转向角的大小产生相应的电压信号,车速传感器检测到车速信号,控制单元根据电压和车速的信号,给出指令控制电动机运转,从而产生所需要的转向助力。因此相较于机械转向系统、液压助力转向系统,EPS具有降低油耗、提升操控、便于维护、易于车型匹配的四大特点。这也促使汽车转向系统正在由“液压”转“电动”。
而盖世汽车在10月26日耐世特重庆工厂的开业典礼上,也就汽车转向系统的发展趋势、电动助力转向系统在国内的应用以及未来中国转向系统的市场等问题采访到耐世特总裁、执行董事Mike Richardson、耐世特全球首席运营官、高级副总裁柳涛、耐世特电动助力转向系统负责人Steve Spicer、耐世特亚太区首席运营官李军等嘉宾。
耐世特电动助力转向系统负责人Steve Spicer、建设工业集团总经理兼重庆耐世特转向系统有限公司董事长车连夫、耐世特总裁、执行董事Mike Richardson、耐世特全球首席运营官、高级副总裁柳涛(从右往左)
盖世汽车:耐世特作为全球最大的转向机构供应商,怎样看待电动助力转向(EPS)和液压助力转向(HPS)?
Mike Richardson:EPS系统的成本相较于HPS系统更高,但是整车厂商依然会选择价格更高的EPS产品,这是因为全球大部分国家已经制定更为严苛的汽车节能减排法规,所以从转向系统领域来看,EPS对整车商来说具备最佳的价值定位。并且根据我们的统计数据,截止去年底中国的HPS向EPS系统的切换已经完成了70%左右市场空间很大。
盖世汽车:EPS未来的发展趋势如何?耐世特在EPS领域有哪些技术上的前瞻与创新?
Steve Spicer:首先从市场现状看,我们正在经历液压助力转向(HPS)向电动助力转向(EPS)完全切换的过程。未来的5年内中国超过80%的汽车将搭载EPS转向系统,所以目前耐世特的重点将聚焦在这一切换过程,并争取到更多的业务。
此外,我们客户也不断提出新先进、更高的要求——例如更高的燃油经济性、更舒适省力的转向、泊车辅助功能、路面颠簸的减弱、声噪降低等——总而言之是使得驾驶行为更易预测、驾驶体验更安全舒适的要求。EPS作为整车中重要的安全关键件,各国政府对任何的安全闪失(例如突然失去转向助力)都是零容忍的。所以下一代EPS产品我们会继续聚焦在更高的安全可靠性、更佳的冗余设计以及更好的系统稳定性上。
与此同时耐世特十分关注自动驾驶及高级驾驶辅助(ADAS)所带来的机遇。而我们的优势就是110年的历史传承和整车系统集成的基因,使我们能够更好的把握在无人驾驶和ADAS领域的机会,创造更加安全更加富有乐趣的驾驶体验,真正地实现“从方向盘到车轮”的随心操控。
盖世汽车:耐世特的EPS经历了几代的变化?在研发的过程中有哪些挑战?此外,我看到你们的MTO系统已经可以完成ADAS中一些初级行为,未来耐世特在这方面有何布局?
Steve Spicer:目前我们已拥有第四代管柱式EPS系统(Column-EPS, 管柱助力式),及第三代在发动机舱内的EPS系统(Rack-EPS,齿条助力式及Pinion-EPS,小齿轮助力式)。每一代的EPS产品其实都是针对电子控制系统——包括传感器、马达、控制器等——所做的升级和改进。而我们努力做出体积更小、更紧凑、更经济、功能更加大的产品,不断地把更多先进的电子元器件、软件等方面的经验和优势引入EPS的产品研发。
我们面临的挑战其实是双重的——首先是来自客户的对产品质量和可靠性不断提升的要求(例如每百万件产品故障率的持续降低),这就对我们全球工厂的产品设计、产品工程、质量控制等提出了更高的要求;其次,客户对产品的功能要求各不相同,作为一个可编程的系统,EPS产品拥有非常多变化的可能性,所以必须面对不同的客户需求。
Mike Richardson:纵观EPS的发展史,它首先是从日本的小型车(660 CC排量)起源,由于技术的限制最早EPS无法用于控制中型、重型车,其原因是由于随着车辆重量的增加,其需要的转向助力也就更大,也就使得驾驶员需要花很大的力气才能获得转向,从而驾驶体验较差。随着技术进步,多年来EPS逐渐从小型车向大中型、重型车的操控发展。
说起MTO系统是在传统液压动力转向系统的基础上加装电磁模块——也就是磁助力扭矩叠加转向器,通过在传统液压阀周围安装磁感应装置,配以控制器及电子器件,就能达到对传统液压阀的精确控制,并实现与EPS几乎相同的功能,但是仍属于HPS的一种。
柳涛:从研发角度来说耐世特在全球有三大研发基地北美、欧洲、苏州,中国苏州研发中心已经完全承担了有刷电机EPS的研发工作,而北美作为主要的研发阵地,承担着MTO的研发工作。
MTO系统目前主要应用在北美的商用车市场,所以MTO的基础研发我们还是在北美完成,而中国更多地会承担应用开发的作用。现阶段我们也在于一些中国客户接触洽谈有关MTO技术的运用。在当前对于驾驶安全和ADAS技术的讨论越来越多的阶段,我们相信MTO系统有很好的应用前景。
盖世汽车:耐世特对中国市场是怎么看的?2017年的目标及长远目标是什么?
李军:2016年中国的乘用车市场相对比较动态,虽然今年1至9月的市场增长率不足6%,但是随着购置税减半政策接近尾声,第四季度将会是很大的一个增长点;与此同时相比其他市场中国仍然具有潜力,其中包括家庭第二辆车的购买、新车型的更新换代等,所以我们相信会有比较好的发展。
此外谈到耐世特的目标,通过调研可以得知目前在中国市场上还有很多本土客户在使用液压助力转向(HPS),那么这部分客户的转换对我们来说也是很大的机会。因此2017年我们已经开始规划布局,将继续加大中国市场的投入,在全球布局中起到积极的作用。
盖世小结:
中国消费者对汽车的理解和要求已经有了很大的变化,尤其是年轻消费群体的加入,使得车辆的操控性能正在逐渐被整车厂商所关注。目前汽车正在朝着电气化方向发展,转向系统也将迎来新机遇。
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