淺談德系與日系方向機異同

左志斌

(山西省電子工業(yè)科學(xué)研究所，山西 太原 030006)

淺談德系與日系方向機異同

左志斌

(山西省電子工業(yè)科學(xué)研究所，山西 太原 030006)

電子方向機是汽車底盤的關(guān)鍵部件，它的好壞以及控制精度直接影響著駕乘的舒適度。本文從實際經(jīng)驗出發(fā)，簡單討論了德系車和日系車電動方向機的一些異同，并給出了一些以后開發(fā)建議。

方向機；動力轉(zhuǎn)向；控制

1 電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡介

電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electronic Control Power Steering,EPS),根據(jù)動力源不同又可分為液壓式EPS和電動式EPS。液壓式EPS是在傳統(tǒng)動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了控制液體流量的電磁閥、車速傳感器和電控單元；電動式EPS是使用直流電動機作為動力源，電控單元根據(jù)轉(zhuǎn)向角度、扭矩大小、車速等信號，控制電動機扭矩的大小和方向。這樣就可以很方便的實現(xiàn)：車速低時，減輕轉(zhuǎn)向力；車速高時，適當加重轉(zhuǎn)向力，提高車輛操縱穩(wěn)定性。

2 德系與日系方向機比較

德國和日本都是汽車生產(chǎn)大國、強國，生產(chǎn)歷史都超過100年，技術(shù)積累也都有了相當?shù)某潭龋谄嚨母鱾€部件、系統(tǒng)都有自己相當成熟的技術(shù)支撐。很多部件、系統(tǒng)的設(shè)計原理一致，但設(shè)計方案卻差別很大，下面簡單介紹一下德系車和日系車方向機的異同。

圖1 日系：銳志方向機

圖2 大眾：新速騰方向機

1) 控制單元與機械部分的分離

德系車現(xiàn)在主要的方向機有大電機、DSG、小電機、高爾夫7等，日系車主要有豐田銳志、斯巴魯、馬自達睿翼等，這幾款車型的方向機從外觀上看就有很大的不同，德系的方向機，電機部分明顯體積偏大，重量偏重，日系的方向機則體積小而輕，差別至少在2kG以上，從這點上也可以確定日系車比較輕是有一定道理的。從控制上說，德系車方向機的控制電路是與電機基本是一體的，融合在一塊的，日系車卻是分離的，日系車方向機的控制部分單獨做成了一個控制盒，固定在車架內(nèi)。這樣的明顯好處就是維修更換方便，成本更低，因為機械部分和電控部分可以獨立更換；不方便的地方就是方向機的測試比較麻煩，因為方向機的測試需要機械部分、電控單元一起才能進行。

2) 電機控制的異同

從外觀上看的另一個比較明顯的區(qū)別就是：德系車的電源插座是兩頭，而日系車的電源插座是三頭的；日系車(斯巴魯除外)只要供電，電機就可以啟動自轉(zhuǎn)，而德系車供電之后不會自轉(zhuǎn)，只在手工轉(zhuǎn)動時感覺到力量的變化。這種外觀上的差別反映到控制中，日系車的控制應(yīng)該更難，主要控制單元相對比較復(fù)雜。

3) 電機傳動區(qū)別

日系車大都采用直筒型電機傳動(后面發(fā)展的斯巴魯除外，斯巴魯為渦輪渦桿形式)，而德系車主要采用渦輪渦桿傳動(途觀除外，DSG使用皮帶傳動)，采用渦輪渦桿傳動時，傳動更加平滑穩(wěn)重，噪音更低，而采用直通型傳動噪音相對較大，而且對電機中磁片的固定強度要求更高。

4) 雖然日系斯巴魯車系采用渦輪渦桿方式傳動，但渦輪渦桿部分直接連接在了扭矩傳感器底部，一旦由于進水或者碰撞等原因，扭矩傳感器或渦輪渦桿只要有個損毀則全部不能使用，這是它的一個不小缺陷。

5) 由于外形上的差別，所以導(dǎo)致日系車方向機的插座直挺挺暴露在外面，沒有任何保護措施，而德系車由于電機控制部分與電機為一體，電源插座、傳感器插座、通訊插座相對比較隱蔽，運輸過程中不容易受外力的碰撞，所以不容易被損壞；當然相對于容易損壞的另一面，日系車的電源插座更容易更換，而德系車的插座一旦發(fā)生損毀則基本不可修復(fù)。

6) 日系車需要對傳感器的左右平衡度進行校正，而德系車則基本不需要校正。

7) 相對于日系方向機，德系方向機應(yīng)該更成熟，更能提升駕乘舒適性、更符合綠色環(huán)保理念。

3 今后方向機的發(fā)展方向及建議

1) 電控方向機肯定是方向：相對于電控液壓方向機(EHPS)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、功耗比較大，容易產(chǎn)生油路泄漏、轉(zhuǎn)向力不容易控制等因素，電控方向機(EPS)由于少了油路、控制更簡單、更環(huán)保等因素，所以電控方向機肯定是以后的發(fā)展方向。

2) 相對于采用直筒式電機方式、皮帶傳動方式，渦輪渦桿的噪音更低、轉(zhuǎn)動更保險、使用壽命更長、舒適度更高，所以越來越多的汽車會采用渦輪渦桿傳動方式。

3) 以后經(jīng)濟的發(fā)展更注重綠色環(huán)保，更注重循環(huán)經(jīng)濟，所以以后的設(shè)計應(yīng)該更注重這些方面，比如用更小的功率提供更舒適的駕乘感受，做到節(jié)能；模塊化設(shè)計，方便回收再利用，更利于循環(huán)利用。

Discussion on the Similarities and Differences of EPS Between German Car and Japanese Car

Zuo Zhibin

(ShanxiProvinceElectronicIndustryandScienceInstitute,TaiyuanShanxi030006,China)

The electronic control power steering Machine (EPS) is the key part to automobile chassis, its good or bad and the control precision directly affects the degree of drive comfort. Based on practical experience, this paper simply discusses the similarities and differences of EPS between German car and Japanese car, and then gives some suggestions on future development.

steering machine; power steering; control

2017-05-17

左志斌(1978- )，男，山西太原人，助理工程師，本科學(xué)歷，研究方向為汽車電子。

1674- 4578(2017)04- 0095- 02

U463.4

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