浅谈德系与日系方向机异同

左志斌

(山西省电子工业科学研究所，山西 太原 030006)

浅谈德系与日系方向机异同

左志斌

(山西省电子工业科学研究所，山西 太原 030006)

电子方向机是汽车底盘的关键部件，它的好坏以及控制精度直接影响着驾乘的舒适度。本文从实际经验出发，简单讨论了德系车和日系车电动方向机的一些异同，并给出了一些以后开发建议。

方向机；动力转向；控制

1 电子控制动力转向系统简介

电子控制动力转向系统(Electronic Control Power Steering,EPS),根据动力源不同又可分为液压式EPS和电动式EPS。液压式EPS是在传统动力转向系统的基础上增加了控制液体流量的电磁阀、车速传感器和电控单元；电动式EPS是使用直流电动机作为动力源，电控单元根据转向角度、扭矩大小、车速等信号，控制电动机扭矩的大小和方向。这样就可以很方便的实现：车速低时，减轻转向力；车速高时，适当加重转向力，提高车辆操纵稳定性。

2 德系与日系方向机比较

德国和日本都是汽车生产大国、强国，生产历史都超过100年，技术积累也都有了相当的程度，在汽车的各个部件、系统都有自己相当成熟的技术支撑。很多部件、系统的设计原理一致，但设计方案却差别很大，下面简单介绍一下德系车和日系车方向机的异同。

图1 日系：锐志方向机

图2 大众：新速腾方向机

1) 控制单元与机械部分的分离

德系车现在主要的方向机有大电机、DSG、小电机、高尔夫7等，日系车主要有丰田锐志、斯巴鲁、马自达睿翼等，这几款车型的方向机从外观上看就有很大的不同，德系的方向机，电机部分明显体积偏大，重量偏重，日系的方向机则体积小而轻，差别至少在2kG以上，从这点上也可以确定日系车比较轻是有一定道理的。从控制上说，德系车方向机的控制电路是与电机基本是一体的，融合在一块的，日系车却是分离的，日系车方向机的控制部分单独做成了一个控制盒，固定在车架内。这样的明显好处就是维修更换方便，成本更低，因为机械部分和电控部分可以独立更换；不方便的地方就是方向机的测试比较麻烦，因为方向机的测试需要机械部分、电控单元一起才能进行。

2) 电机控制的异同

从外观上看的另一个比较明显的区别就是：德系车的电源插座是两头，而日系车的电源插座是三头的；日系车(斯巴鲁除外)只要供电，电机就可以启动自转，而德系车供电之后不会自转，只在手工转动时感觉到力量的变化。这种外观上的差别反映到控制中，日系车的控制应该更难，主要控制单元相对比较复杂。

3) 电机传动区别

日系车大都采用直筒型电机传动(后面发展的斯巴鲁除外，斯巴鲁为涡轮涡杆形式)，而德系车主要采用涡轮涡杆传动(途观除外，DSG使用皮带传动)，采用涡轮涡杆传动时，传动更加平滑稳重，噪音更低，而采用直通型传动噪音相对较大，而且对电机中磁片的固定强度要求更高。

4) 虽然日系斯巴鲁车系采用涡轮涡杆方式传动，但涡轮涡杆部分直接连接在了扭矩传感器底部，一旦由于进水或者碰撞等原因，扭矩传感器或涡轮涡杆只要有个损毁则全部不能使用，这是它的一个不小缺陷。

5) 由于外形上的差别，所以导致日系车方向机的插座直挺挺暴露在外面，没有任何保护措施，而德系车由于电机控制部分与电机为一体，电源插座、传感器插座、通讯插座相对比较隐蔽，运输过程中不容易受外力的碰撞，所以不容易被损坏；当然相对于容易损坏的另一面，日系车的电源插座更容易更换，而德系车的插座一旦发生损毁则基本不可修复。

6) 日系车需要对传感器的左右平衡度进行校正，而德系车则基本不需要校正。

7) 相对于日系方向机，德系方向机应该更成熟，更能提升驾乘舒适性、更符合绿色环保理念。

3 今后方向机的发展方向及建议

1) 电控方向机肯定是方向：相对于电控液压方向机(EHPS)结构比较复杂、功耗比较大，容易产生油路泄漏、转向力不容易控制等因素，电控方向机(EPS)由于少了油路、控制更简单、更环保等因素，所以电控方向机肯定是以后的发展方向。

2) 相对于采用直筒式电机方式、皮带传动方式，涡轮涡杆的噪音更低、转动更保险、使用寿命更长、舒适度更高，所以越来越多的汽车会采用涡轮涡杆传动方式。

3) 以后经济的发展更注重绿色环保，更注重循环经济，所以以后的设计应该更注重这些方面，比如用更小的功率提供更舒适的驾乘感受，做到节能；模块化设计，方便回收再利用，更利于循环利用。

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，助理工程师，本科学历，研究方向为汽车电子。

1674- 4578(2017)04- 0095- 02

U463.4

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