中交车辆·线控转向零部件PP-EPS项目

　　一、行业背景

　　目前商用车转向助力是以液压助力为主，面临许多问题需要解决：(1)由于存在高压油路，会产生噪声。(2)无论整车是否转向，液压泵都随发动机转动而转动，从溢流阀溢出的流量所产生的能量损失较多，约占转向系统总能耗的 40% 以上。(3)助力特性不可调节，驾驶体验差。(4) 无电控/线控功能。

　　随着电控化和智能化技术的发展，商用车转向系统正向电控转向技术和线控转向技术方向转变。由于电控转向能实现辅助驾驶和自动驾驶需求的主动转向功能，具备线控属性，统一称为线控转向技术。

　　GB17675-2021《汽车转向系基本要求》2023年1月1日实施增加电磁兼容要求: 4.1.5与汽车转向相关的电气控制系统不得因电磁干扰而影响转向功能，并应满足GB34660中的技术要求。

　　(1)增加功能安全要求：4.1.9转向电子控制系统的功能安全要求，应按照GB/T34590(所有部分)制定，并满足附录B的要求。

　　(2)提出报警信号要求： 4.3.1.4 除机械传动系统任何失效，需按4.4提醒驾驶员。

　　(3)细化失效时转向力要求：系统出现故障时，转向操纵力不得超过450N，转向时间小于6s，转弯半径小于20m。

　　国家标准及法规强制安装LKA等智能驾驶配置，加速电控转向的技术

　　国内外法规对高级智能驾驶做出相关规定，对N3类车，目前为止待定状态，主要是N3类车目前难度较高，预判未来仍会开展制定工作。

　　随自动驾驶等级提升，现行和未来法规从安全方面对商用车转向系统提出诸多要求，以保证整车的安全性能。

　　二、当前市场需求对比

　　目前市场客户需要转向产品倾向于“可靠性、低油耗、高舒适、智能化”等方面。

　　从市场此前的原始需求来看，市场需求可靠性高的产品，可以保证长时间运营，车辆可以快跑能多跑，且车不容易坏。还需要车辆低油耗，高舒适度。在长时间开车的状态下，保证司机驾驶4个小时以上不疲劳。并且对于车辆智能有一定的需求。

　　对比于现在纯电动转向器所满足的情况，产品效果有了极大的提升。产品取消液压系统，减少了零部件，并且不存在系统漏油问题，无需换油。纯电动转向器支持发动机停机，且不转向时低耗能，节能最大化。手把助力可以调节，转向轻便，并且饭可以支持L2~L4级智能驾驶，电控系统故障快速排查。纯电动转向器特性可最大程度满足当前传统车客户需求。

　　三、商用车EPS工作原理

　　(1)EPS基本原理：转向助力系统自1902年问世，经历了：机械式→液压助力→电控液压助力→电动助力等阶段，整个发展过程长达百年之久。如今EPS逐渐成为主流，同时EPS也是自动驾驶线控技术的基础执行元件。

　　(2)EPS的工作原理：当驾驶员转动方向盘时，扭矩传感器检测到转向盘的转向以及扭矩的大小，将电压信号输送到ECU，ECU根据扭矩传感器检测到的信息进行计算并向电机控制器发出指令，使电机输出相应大小和方向的转向助力矩，从而产生助力。

　　(3)EPS系统优点：

　　(1)结构紧凑，所占空间小，零部件结构简单、安装方便，维护费用低;

　　(2)以电机为动力，电机只在需要时才启动，耗用电能较少，提高了汽车的燃油经济性;

　　(3)可实时地在不同的车速下为汽车转向提供不同的助力，保证汽车在低速行驶时轻便灵活，高速行驶时稳定可靠;

　　(4)助力大小可以通过软件调整，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。

　　(4)电动助力转向系统EPS

　　系统根据汽车行驶速度及驾驶员操作方向盘的转向扭矩、转向角度，通过转向电子控制单元(ECU)的处理和运算后，控制转向助力电机的运转及扭矩输出，从而达到最优化转向助力的效果。

　　(5)大型商用车转向系统PP-EPS

　　电机输出扭矩后，经过蜗杆蜗轮减速增扭，蜗轮带动滚珠丝杠旋转，推动丝杠螺母连接的活塞轴作直线运动，活塞轴末端有球铰与外拉杆连接，推拉转向节臂带动车轮转动。

　　四、PP-EPS产品

　　按 QC/T1081 标准进行了正向驱动磨损试验和逆向驱动疲劳试验，符合要求。其中正向驱动磨损实验次数为50000次，逆向驱动疲劳实验次数为21.7万次。两次实验之后，手动转动转向盘的过程中，感觉转动过程平滑、无卡滞、无明显振动，在任意角度停下时无惯性延时现象;试验后经拆解分析部件未出现可见断裂、裂纹等现象;功能和输入输出特性曲线正常;