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1、汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開發(fā)項(xiàng)目簡要說明一、項(xiàng)目概要及背景研制開發(fā)汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(簡稱EPS)。產(chǎn)品包括轉(zhuǎn)向柱式、齒輪齒條式、小齒輪式三大系列,產(chǎn)品技術(shù)水平達(dá)到國際先進(jìn)。項(xiàng)目從2008年10月開始,計(jì)劃2010年5月完成。2010年開始批量生產(chǎn),達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)30萬套。汽車電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一種新型助力轉(zhuǎn)向裝置,它用電機(jī)提供助力,助力大小由電控單元(ECU)控制。它用于汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上,可以使汽車轉(zhuǎn)向操作輕便、靈活、可靠,從而獲得最佳動(dòng)力控制,改善轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能,提高安全性;它能節(jié)約燃料,有利于環(huán)保,是現(xiàn)代汽車發(fā)展的高新技術(shù),也
2、是轎車動(dòng)力轉(zhuǎn)向技術(shù)未來發(fā)展方向。國外EPS的研究已經(jīng)有20多年歷史,近年來隨著電子技術(shù)的發(fā)展,EPS成為發(fā)展最快的高科技汽車零部件產(chǎn)品之一。目前日本、歐洲已迅速推廣,預(yù)測(cè)2010年后,頂級(jí)轎車將全部安裝EPS,全世界30%新開發(fā)車型將安裝電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。目前我國EPS研發(fā)處于起步階段,產(chǎn)品技術(shù)處于國外20世紀(jì)90年代中期水平,技術(shù)落后,軟硬件依賴進(jìn)口,只有少數(shù)廠家可以進(jìn)行以組裝為主的EPS生產(chǎn)。國內(nèi)汽車廠商配套主要依賴于進(jìn)口。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,我國到2010年汽車產(chǎn)銷量將達(dá)到1000萬輛以上,可以安裝EPS的轎車、微型面包車、輕型客車
3、、輕型貨車年產(chǎn)量超過400萬輛。我國汽車轉(zhuǎn)向行業(yè)“十一.五”專題發(fā)展規(guī)劃,到2010年電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置需求量約為100萬套。汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已列入《中國汽車零部件“十一五”專項(xiàng)發(fā)展規(guī)劃》重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)品。本項(xiàng)目研發(fā)的EPS適用于國內(nèi)大多數(shù)中小排量乘用車。二、研制開發(fā)的目的和意義目前國內(nèi)1.6升以下乘用車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要是機(jī)械轉(zhuǎn)向。機(jī)械轉(zhuǎn)向駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度大,操控安全性低,容易疲勞,易發(fā)安全事故。本產(chǎn)品的應(yīng)用,可大大提高國內(nèi)汽車裝備水平、安全性和駕駛舒適度。我國目前是汽車零部件制造大國,但具有核心技術(shù)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品鳳毛麟角,該產(chǎn)品的推出
4、,可大大提高國內(nèi)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)水平,提高汽車零部件產(chǎn)品附加值。通過對(duì)產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)和零部件的研究開發(fā),將提升我國汽車整車和零部件企業(yè)的自主創(chuàng)新能力,打造民族工業(yè)的國際化品牌,提高企業(yè)競(jìng)爭力。研發(fā)成果轉(zhuǎn)化成30萬套生產(chǎn)能力,將加速EPS的普及,使我國整車廠擺脫依賴進(jìn)口,降低整車成本;同時(shí)創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì),增加財(cái)政收入。三、國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)發(fā)展概況和趨勢(shì)自80年代以來,國外電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向技術(shù)經(jīng)過20多年的發(fā)展,已比較成熟。在電機(jī)技術(shù)方面,最早采用有刷直流電機(jī),功率相對(duì)較小,2003年開始有無刷電機(jī)投產(chǎn),其功率較大,適用車型范圍較廣,現(xiàn)在排量較大的汽車
5、上,無刷直流的應(yīng)用已經(jīng)比較普遍,并且隨著電機(jī)技術(shù)水平和可靠性的提高,電磁離合器也已逐漸被淘汰。國外EPS控制電機(jī)已經(jīng)發(fā)展到下一代,為廣泛配套現(xiàn)有車型作了充足的準(zhǔn)備,為全面替代液壓轉(zhuǎn)向奠定了基礎(chǔ)。在扭矩傳感器技術(shù)方面,最早采用以電位計(jì)為代表的接觸式傳感器,現(xiàn)已普遍采用非接觸式傳感器,使用壽命和精度大大提高。在控制技術(shù)方面,已從最初的簡單助力,發(fā)展到主動(dòng)阻尼控制、主動(dòng)回正控制、底盤集成控制等,使得電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向感覺得到了大大的提高,促使電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向應(yīng)用越來越廣泛。國外電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)系列化與多樣化,能根據(jù)不同的車型,匹配最優(yōu)化的電
6、動(dòng)助力轉(zhuǎn)向產(chǎn)品。從適合于小排量的管柱助力式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向、適合中等排量的小齒輪助力式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向、到適合于大排量的齒條助力式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向,各種產(chǎn)品均已實(shí)現(xiàn)了大批量生產(chǎn)和配套。國外除了各大汽車公司和零部件供應(yīng)商紛紛研究開發(fā)EPS系統(tǒng)外,各大芯片開發(fā)商也爭相為EPS系統(tǒng)開發(fā)專用芯片,甚至提供完整的解決方案,如Motorola為EPS設(shè)計(jì)了集成驅(qū)動(dòng)電路MC33883等。目前ZFLS、萬都、昭和等公司的EPS產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入中國,如PQ35采用ZFLS產(chǎn)品,飛度采用昭和EPS等,但是國外EPS產(chǎn)品普遍價(jià)格高,美國、德國的EPS因采用交流電機(jī)而尤其昂貴。
7、國內(nèi)EPS系統(tǒng)的研究開發(fā)起于90年代末,真正在EPS技術(shù)上有所突破是最近二、三年。在電機(jī)技術(shù)方面,目前采用有刷直流電機(jī),但沒有形成專有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。在扭矩傳感器技術(shù)方面,采用導(dǎo)電塑料電位計(jì),也沒有形成專有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。在控制器技術(shù)方面,自2000年以來,國內(nèi)有十余家單位開發(fā)研究,但多為理論導(dǎo)向型的高?;蛐F舐?lián)合開發(fā),與真正意義上的汽車電子產(chǎn)品開發(fā)有較大的距離,目前多數(shù)設(shè)計(jì)都模仿日本早期的N3和E6控制器,體積大,技術(shù)陳舊。目前國內(nèi)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向產(chǎn)品基本上還處于以“昌河北斗星”為模板的管柱助力式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向,產(chǎn)品單一,難與排氣量更大些的汽車進(jìn)
8、行匹配。不過近年來國內(nèi)EPS技術(shù)也有很大突破,成果產(chǎn)業(yè)化步伐大大加快。天津大學(xué)開發(fā)了采用16位單片機(jī)的EPS控制器樣品;北京理工大學(xué)開發(fā)出電動(dòng)汽車用EPS控制器;南方航空動(dòng)力機(jī)械設(shè)備廠開發(fā)的E