[汽車之家行業(yè)] 對(duì)于大多數(shù)車主來說,，感受一輛車的操控性能,，除了動(dòng)力,、底盤之外,，更加直接的第一感觸往往來自“路感”,，也就是車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能好與不好,，除了影響車輛操控性能之外,，更關(guān)乎車輛的行駛安全。
在新能源汽車和自動(dòng)駕駛汽車日益普及下,，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將迎來新的革命,，傳統(tǒng)的機(jī)械連接將越來越少。近日,，在上海國(guó)際汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工程大會(huì)上,，博澤中國(guó)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)向與制動(dòng)產(chǎn)品經(jīng)理李俊站臺(tái)，分享了博澤在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)領(lǐng)域的新成果,，以及未來趨勢(shì)變化,。其中，博澤第二代模塊化轉(zhuǎn)向電機(jī)成為了當(dāng)天的焦點(diǎn),。
■EPS為何被海外巨頭壟斷,？
你是否駕駛過沒有助力轉(zhuǎn)向的老款汽車？駕駛這種汽車有點(diǎn)困難,，需要花大力氣去改變車輪的方向,，而現(xiàn)在的汽車，基本都有助力系統(tǒng)來輔助駕駛?cè)诉M(jìn)行轉(zhuǎn)向,。
回顧100多年汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展史,，主要?dú)v經(jīng)四個(gè)階段：從最初的機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展為液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(HPS)，然后又出現(xiàn)了電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EHPS)和電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）,。一代比一代省力,、舒適，便于操作。
EPS是典型的用電機(jī)代替機(jī)械連接的一項(xiàng)轉(zhuǎn)向技術(shù),。在中國(guó)市場(chǎng)中,，諸如NSK、耐世特,、博世,、捷太格特等外資或合資企業(yè)，在EPS領(lǐng)域的市場(chǎng)占有率高達(dá)80%左右,，幾乎處于壟斷地位,，牢牢把握了豪華和合資品牌車企的供應(yīng)渠道，而中國(guó)本土轉(zhuǎn)向企業(yè)市場(chǎng)占有率則不足20%,。
國(guó)內(nèi)EPS系統(tǒng)相對(duì)于國(guó)外起步時(shí)間較晚,，同時(shí)還面臨著轉(zhuǎn)向系統(tǒng)供應(yīng)體系經(jīng)驗(yàn)少、標(biāo)準(zhǔn)待升級(jí)等一系列問題,。正如中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)執(zhí)行副會(huì)長(zhǎng)陳斌所言,，“我國(guó)制造業(yè)在機(jī)電一體化方面困難重重，兩化融合推進(jìn)至今存在‘貌合神離’現(xiàn)象,，存在研發(fā)空白,。”
其中,，轉(zhuǎn)向電機(jī)是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最為核心的一道關(guān)卡,。
“有什么現(xiàn)成的產(chǎn)品直接給我？”“某某公司的某某產(chǎn)品直接給我拿一個(gè)”,，這些可能是客戶最樸實(shí)的一個(gè)需求,。“電機(jī)的模塊化設(shè)計(jì)其實(shí)跟汽車一樣,，我們要避免為客戶的各種獨(dú)特需求來做全新的研發(fā),。”李俊強(qiáng)調(diào),。
博澤就像一家餐館,，菜單上提供了各種各樣的菜品，來下館子的客戶可以依照自己的喜好來下單,，但有些客戶會(huì)有忌口,，比如不要辣、蒜或生菜,，有的是素食主義,，那博澤就可以對(duì)客戶的需求進(jìn)行微調(diào)，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向電機(jī)扭矩,、轉(zhuǎn)速,、疊長(zhǎng)和外徑等參數(shù)實(shí)現(xiàn)快速匹配,。這樣做的最大好處是縮短研發(fā)周期。據(jù)悉,，博澤設(shè)計(jì)出一個(gè)全新的電機(jī)方案,，研發(fā)最少只要1-2周時(shí)間。
■如何定義轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的核心要素,？
整車的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力往往取決于供應(yīng)鏈的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力,。李俊強(qiáng)調(diào)，“供應(yīng)商必須根據(jù)整車和系統(tǒng)級(jí)的功能安全需求,，完整地定義電機(jī)（產(chǎn)品）的功能安全特性,，并從設(shè)計(jì)層面完全規(guī)避可能發(fā)生的失效風(fēng)險(xiǎn),?！?/p>
正如前面所言，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)直接影響車輛的行車安全,，稍不留意就會(huì)釀成重大后果,，輕則召回，重則危害生命,。鄭州日產(chǎn)日前召回電動(dòng)車共計(jì)3620輛,，主要因?yàn)檗D(zhuǎn)向電機(jī)控制器（MCU）軟件BUG問題，出現(xiàn)無轉(zhuǎn)向助力的現(xiàn)象,，會(huì)導(dǎo)致車輛發(fā)生事故,，存在安全隱患。
問題來了,，一款好的轉(zhuǎn)向電機(jī)需要達(dá)到哪些要求,？李俊告訴汽車之家，“轉(zhuǎn)向電機(jī)是典型的功能安全零件,，在設(shè)計(jì)層面,，需要規(guī)避主要的安全功能失效模式，例如電機(jī)短路,、堵轉(zhuǎn)等,，同時(shí)制造商還需擁有資深的功能安全團(tuán)隊(duì)，幫助客戶把系統(tǒng)級(jí)的功能安全要求分解到電機(jī)上,，并在電機(jī)層面提供定制化的方案,。”
從博澤第二代轉(zhuǎn)向電機(jī)來看,，性能有較大的提升,。首先，博澤通過磁路與氣隙的優(yōu)化提升齒槽轉(zhuǎn)矩,，設(shè)計(jì)一個(gè)獨(dú)立的減震元件,，隔開定子和機(jī)殼之間的機(jī)械剛性連接,，帶來的直接好處是可以有效隔絕階次噪音和振動(dòng)。此外,，電機(jī)的端蓋和機(jī)殼上引進(jìn)全新的激光焊接工藝,，保證連接的強(qiáng)度、精度和氣密性,。
值得一提的是,，相比上一代產(chǎn)品,，博澤第二代模塊化電機(jī)，材料使用率降低了20%,，成本也有所降低,，冗余設(shè)計(jì)更加靈活,。
“實(shí)際上,，電機(jī)實(shí)現(xiàn)冗余設(shè)計(jì)并不困難,，但難點(diǎn)在于如何更靈活,，客戶不管是要雙冗余還是四冗余,，都可以很靈活地去實(shí)現(xiàn)，并且在不改變電機(jī)整體架構(gòu)的情況下,，改變一個(gè)接線盤就可以,?！崩羁?duì)此解釋,。
■轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的未來在哪里,？
博澤給出的預(yù)測(cè)時(shí)間表顯示，當(dāng)前,，燃油發(fā)動(dòng)機(jī)仍然占據(jù)主導(dǎo)地位,，但在2030-2040年期間,，新能源汽車（包括純電動(dòng)、混動(dòng)和氫能）將反超燃油車型，2040-2050年期間將完全成為新能源車型的天下,。另一方面,，不久的將來,，L3級(jí)以上自動(dòng)駕駛汽車將實(shí)現(xiàn)部分或全程脫離駕駛員的操控,。
無論是新能源汽車，還是自動(dòng)駕駛汽車,，對(duì)于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制要求將更精確,、可靠性更高。而原先的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)滿足不了這些要求,。因此,，線控轉(zhuǎn)向技術(shù)將成為未來的發(fā)展趨勢(shì),，越來越多的機(jī)械件將被電機(jī)和線控技術(shù)取代。
在未來自動(dòng)駕駛車輛上,，轉(zhuǎn)向柱,、剎車踏板和加速踏板等部件都不會(huì)再被保留,。方向盤和轉(zhuǎn)向輪之間是通過線控連接,，它們之間沒有直接的液力或機(jī)械連接,。沒有機(jī)械的轉(zhuǎn)向管柱，也提高了車輛的碰撞安全性,。
對(duì)于轉(zhuǎn)向電機(jī)而言，會(huì)做哪些改變呢,？“傳統(tǒng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)只需要一個(gè)簡(jiǎn)單的三相電機(jī),，混動(dòng)汽車和L2級(jí)以上自動(dòng)駕駛汽車需要一個(gè)冗余的六相電機(jī)，而全自動(dòng)駕駛會(huì)進(jìn)入線控轉(zhuǎn)向的時(shí)代,，需要基于線控的六相電機(jī),。”李俊對(duì)此表示,。
在線控轉(zhuǎn)向方面,，博澤已在歐洲與一些合作伙伴開展了預(yù)研工作?！皩?duì)于轉(zhuǎn)向電機(jī)來說,，首先是電機(jī)冗余功能會(huì)成必選項(xiàng),。”李俊表示,，“另外,，線控轉(zhuǎn)向會(huì)帶來方向盤力反饋感知的全新需求，在這幾方面,，博澤的模塊化電機(jī)平臺(tái)也做好了快速匹配的準(zhǔn)備,。”
另一個(gè)趨勢(shì),，在固有的思維里,，轉(zhuǎn)向或許只是前輪的事情，但在未來,，提升轉(zhuǎn)向性能和安全還有一個(gè)利器——后輪轉(zhuǎn)向,。
通過將后輪轉(zhuǎn)向與前輪相反的方向，可以減小車輛轉(zhuǎn)彎半徑,，顯著提高在狹小空間中的靈活性,。而前后輪同向，則可以提高車輛高速穩(wěn)定性,。
那么,，后輪轉(zhuǎn)向通過何種方式可以實(shí)現(xiàn)？通過增配后軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)/電機(jī)即可,。至于應(yīng)用情況,，目前還只局限于高端汽車上，比如保時(shí)捷多款新車,、奧迪A8,、凱迪拉克CT6(參數(shù)|詢價(jià))等。李俊坦言,，“未來整體的發(fā)展還取決于市場(chǎng)接受度和制造成本的下降,。”
電動(dòng)化和智能化是車輛發(fā)展的趨勢(shì),，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)同樣遵循這一趨勢(shì),。據(jù)介紹，博澤已經(jīng)組建實(shí)現(xiàn)包含電機(jī)設(shè)計(jì),、仿真,、試驗(yàn)、樣件制作,，以及工業(yè)化的全部團(tuán)隊(duì),。總體而言，博澤第二代轉(zhuǎn)向電機(jī)在客觀層面已經(jīng)“卡好了賽道”,。（文/汽車之家 彭斐）