循环球式电动助力转向器在纯电动客车上的应用

叶成友（重庆恒通客车有限公司，重庆401120）

循环球式电动助力转向器在纯电动客车上的应用

叶成友
（重庆恒通客车有限公司，重庆401120）

针对目前纯电动客车上采用的传统循环球式转向器存在布置难度大、成本高、耗电量大等问题，介绍一种循环球式电动助力转向器在纯电动客车上的解决方案。

纯电动客车；循环球式电动助力；转向器

目前，市场上营运的纯电动客车主要采用液压动力转向器，安装独立的电动助力转向油泵，整车电池提供直流高压电，经逆变器逆变为三相交流电、驱动电动助力转向油泵电机、电机再驱动助力转向油泵为液压动力转向器提供油压实现转向助力。整车从启动电源开关起，电动助力转向油泵一直消耗整车电池电量，而且噪声大，从而大幅度增加了整车制造成本，同时也增加了整车自重，消耗整车电池电量，影响整车续驶里程［1-3］。

1　循环球式电动助力转向器的工作特性

1.1工作原理分析

基于上述问题，通过市场调研分析，我们将循环球式电动助力转向器应用在纯电动客车上。循环球式电动助力转向器系统由控制器（ECU）、扭矩传感器、助力电机和减速装置与循环球机械转向器一体组成，其工作原理（见图1）为直接通过车用24 V（小型车可选择12 V）蓄电池直接驱动。在不同车速和不同转角下，根据传感器采集的扭矩信号和仪表提供的车速信号，控制器（ECU）按一定的规律提供适当的控制电流，从而使电机提供不同的助力和阻尼，使汽车在转向过程中达到最大助力和阻尼效果。传感器的角度信号通过控制器（ECU）的控制实现车辆主动回正功能，解决汽车高速行驶的发飘发摆问题［4-6］。

1.2参数对比分析

以6m纯电动客车用转向系统为例，两种助力转向系统的主要参数对比如表1所示；液压动力转向器+电动助力转向油泵+逆变器如图2所示；循环球式电动助力转向器如图3所示。

表1　转向系统主要参数

从表1可知，纯电动客车的转向系统采用循环球式电动助力转向器优势较为明显，具体区别如下：

1）采用循环球式电动助力转向器仅需24 V（或12 V）直流电压，额定功率0.4 kW，采用电动助力转向油泵需380V（或220 V）三相交流电压，额定功率1.5 kW（或2.2 kW），采用循环球式电动助力转向器更节约能源。

2）采用循环球式电动助力转向器重量约15～20 kg，采用电动助力转向油泵的重量约55～80 kg，采用循环球式电动助力转向器更节约能源。

3）采用循环球式电动助力转向器成本约2 500～3 000元，采用电动助力转向油泵的成本约7 000～8 500元，采用循环球式电动助力转向器更节约成本。

在纯电动客车上选型和匹配循环球式电动助力转向器时，应注意以下几点匹配要求：整车前轴负荷设计参数应小于或等于循环球式电动助力转向器适合的前轴负荷吨位；按照整车电压选用24 V（或12 V）直流电压循环球式电动助力转向器。

2　在纯电动客车上的布置及应用

循环球式电动助力转向器的安装支架与车架纵梁通过螺栓连接，然后循环球式电动助力转向器与方向机支架连接，再安装直拉杆系等部件，从而完成转向系统的装配［7］。循环球式电动助力转向器布置如图4所示。

此布置方式具有以下特点：

1）安装方式与传统车基本一致，便于布置，工人装配简单、方便。

2）没有复杂的管路连接，控制线路直接与电器插接件对接即可。

3）后续维护保养时，方便检查和拆装。

在安装和布置循环球式电动助力转向器时，与传统纯电动客车转向系统比较，应注意以下问题：传统纯电动客车转向系统需安装液压动力转向器、电动助力转向油泵、液压管路和逆变器，安装和布置循环球式电动助力转向器时，无需安装电动助力转向油泵、液压管路和逆变器；传统纯电动客车转向系统需380 V（或220 V）三相交流，安装和布置循环球式电动助力转向器时，仅需24V（或12 V）直流电压。

循环球式电动助力转向器已在我们公司6～7m纯电动客车上批量装车，车辆运行中噪声低、耗电量小，延长了整车电池使用寿命和整车续驶里程，转向轻便灵活，驾乘舒适性得到明显改善，其方便日常维护和保养，降低了整车成本和用户维护保养成本，我们公司生产的6～7m纯电动客车得到我们公司试车驾驶员以及公交公司驾驶员一致好评。

3　结束语

循环球式电动助力转向器解决了纯电动客车转向系统布置难度大、成本高、耗电量大等问题，其产品具有工作原理简单、噪声低、耗电量小、自重轻、安装方式与传统转向系统基本一致等优点，延长了纯电动客车电池使用寿命和续驶里程，转向轻便灵活，驾乘舒适性得到明显改善。

［1］GB 7258-2012，机动车运行安全技术条件［S］.北京：中国标准出版社，2012.

［2］GB/T 17619-1998，机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法［S］.北京：中国标准出版社，1998.

［3］GB/T 19951-2005，道路车辆静电放电产生的电骚扰试验方法［S］.北京：中国标准出版社，2005.

［4］刁薇.建立客车标准体系提升我国客车标准整体水平［J］.客车技术与研究，2013，35（5）：1-4.

［5］毕大宁，康富生，马慧.循环球电动转向器的研制［J］.汽车零部件，2012，（1）：52-55.

［6］魏元东.汽车电动助力转向系统（EPS）研究［D］.合肥：合肥工业大学，2004.5.

［7］财建〔2013〕551号.关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知［EB/OL］.（2013-09-17）［2014-11-12］.

http：//news.163.com/13/0917/14/98VUG1V700014JB5.htm l.

修改稿日期：2015-02-15

Application of Circulating Ball TypeElectric Power Steering Gear to Pure Electric Buses

YeChengyou
（Chongqing Hengtong Bus Co.，Ltd，Chongqing 401120，China）

In view of theproblemsof the traditionalcirculatingball typesteeringgearnow used in pureelectric buses，such as difficultarrangement，high costand greatelectric power consumption，the author introducesa circulating ball typeelectric power steeringgearon pureelectric buses.

pureelectric bus；circulating ball typeelectric power；steeringgear

U469.72；U 463.44+4

B

1006-3331（2015）04-0045-02

叶成友（1979-），男，工程师；底盘项目经理；主要从事底盘总布置设计、新能源汽车项目发展规划等工作。