[汽車之家行業] 對于大多數車主來說，感受一輛車的操控性能，除了動力、底盤之外，更加直接的第一感觸往往來自“路感”，也就是車輛的轉向系統。轉向系統性能好與不好，除了影響車輛操控性能之外，更關乎車輛的行駛安全。
在新能源汽車和自動駕駛汽車日益普及下，轉向系統將迎來新的革命，傳統的機械連接將越來越少。近日，在上海國際汽車轉向系統工程大會上，博澤中國驅動系統轉向與制動產品經理李俊站臺，分享了博澤在轉向系統領域的新成果，以及未來趨勢變化。其中，博澤第二代模塊化轉向電機成為了當天的焦點。
■EPS為何被海外巨頭壟斷？
你是否駕駛過沒有助力轉向的老款汽車？駕駛這種汽車有點困難，需要花大力氣去改變車輪的方向，而現在的汽車，基本都有助力系統來輔助駕駛人進行轉向。
回顧100多年汽車轉向系統的發展史，主要歷經四個階段：從最初的機械式轉向系統發展為液壓助力轉向系統(HPS)，然后又出現了電子液壓助力轉向系統(EHPS)和電子助力轉向系統（EPS）。一代比一代省力、舒適，便于操作。
EPS是典型的用電機代替機械連接的一項轉向技術。在中國市場中，諸如NSK、耐世特、博世、捷太格特等外資或合資企業，在EPS領域的市場占有率高達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渠道，而中國本土轉向企業市場占有率則不足20%。
國內EPS系統相對于國外起步時間較晚，同時還面臨著轉向系統供應體系經驗少、標準待升級等一系列問題。正如中國機械工業聯合會執行副會長陳斌所言，“我國制造業在機電一體化方面困難重重，兩化融合推進至今存在‘貌合神離’現象，存在研發空白。”
其中，轉向電機是轉向系統最為核心的一道關卡。
“有什么現成的產品直接給我？”“某某公司的某某產品直接給我拿一個”，這些可能是客戶最樸實的一個需求。“電機的模塊化設計其實跟汽車一樣，我們要避免為客戶的各種獨特需求來做全新的研發。”李俊強調。
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，那博澤就可以對客戶的需求進行微調，通過調節轉向電機扭矩、轉速、疊長和外徑等參數實現快速匹配。這樣做的最大好處是縮短研發周期。據悉，博澤設計出一個全新的電機方案，研發最少只要1-2周時間。
■如何定義轉向系統的核心要素？
整車的競爭實力往往取決于供應鏈的競爭實力。李俊強調，“供應商必須根據整車和系統級的功能安全需求，完整地定義電機（產品）的功能安全特性，并從設計層面完全規避可能發生的失效風險。”
正如前面所言，轉向系統直接影響車輛的行車安全，稍不留意就會釀成重大后果，輕則召回，重則危害生命。鄭州日產日前召回電動車共計3620輛，主要因為轉向電機控制器（MCU）軟件BUG問題，出現無轉向助力的現象，會導致車輛發生事故，存在安全隱患。
問題來了，一款好的轉向電機需要達到哪些要求？李俊告訴汽車之家，“轉向電機是典型的功能安全零件，在設計層面，需要規避主要的安全功能失效模式，例如電機短路、堵轉等，同時制造商還需擁有資深的功能安全團隊，幫助客戶把系統級的功能安全要求分解到電機上，并在電機層面提供定制化的方案。”
從博澤第二代轉向電機來看，性能有較大的提升。首先，博澤通過磁路與氣隙的優化提升齒槽轉矩，設計一個獨立的減震元件，隔開定子和機殼之間的機械剛性連接，帶來的直接好處是可以有效隔絕階次噪音和振動。此外，電機的端蓋和機殼上引進全新的激光焊接工藝，保證連接的強度、精度和氣密性。
值得一提的是，相比上一代產品，博澤第二代模塊化電機，材料使用率降低了20%，成本也有所降低，冗余設計更加靈活。
“實際上，電機實現冗余設計并不困難，但難點在于如何更靈活，客戶不管是要雙冗余還是四冗余，都可以很靈活地去實現，并且在不改變電機整體架構的情況下，改變一個接線盤就可以。”李俊對此解釋。
■轉向系統的未來在哪里？
博澤給出的預測時間表顯示，當前，燃油發動機仍然占據主導地位，但在2030-2040年期間，新能源汽車（包括純電動、混動和氫能）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級以上自動駕駛汽車將實現部分或全程脫離駕駛員的操控。
無論是新能源汽車，還是自動駕駛汽車，對于轉向系統的控制要求將更精確、可靠性更高。而原先的轉向系統滿足不了這些要求。因此，線控轉向技術將成為未來的發展趨勢，越來越多的機械件將被電機和線控技術取代。
在未來自動駕駛車輛上，轉向柱、剎車踏板和加速踏板等部件都不會再被保留。方向盤和轉向輪之間是通過線控連接，它們之間沒有直接的液力或機械連接。沒有機械的轉向管柱，也提高了車輛的碰撞安全性。
對于轉向電機而言，會做哪些改變呢？“傳統燃油發動機只需要一個簡單的三相電機，混動汽車和L2級以上自動駕駛汽車需要一個冗余的六相電機，而全自動駕駛會進入線控轉向的時代，需要基于線控的六相電機。”李俊對此表示。
在線控轉向方面，博澤已在歐洲與一些合作伙伴開展了預研工作。“對于轉向電機來說，首先是電機冗余功能會成必選項。”李俊表示，“另外，線控轉向會帶來方向盤力反饋感知的全新需求，在這幾方面，博澤的模塊化電機平臺也做好了快速匹配的準備。”
另一個趨勢，在固有的思維里，轉向或許只是前輪的事情，但在未來，提升轉向性能和安全還有一個利器——后輪轉向。
通過將后輪轉向與前輪相反的方向，可以減小車輛轉彎半徑，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定性。
那么，后輪轉向通過何種方式可以實現？通過增配后軸轉向系統/電機即可。至于應用情況，目前還只局限于高端汽車上，比如保時捷多款新車、奧迪A8、凱迪拉克CT6(參數|詢價)等。李俊坦言，“未來整體的發展還取決于市場接受度和制造成本的下降。”
電動化和智能化是車輛發展的趨勢，轉向系統同樣遵循這一趨勢。據介紹，博澤已經組建實現包含電機設計、仿真、試驗、樣件制作，以及工業化的全部團隊。總體而言，博澤第二代轉向電機在客觀層面已經“卡好了賽道”。（文/汽車之家 彭斐）