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. 無刷EPS電動助力轉(zhuǎn)向管柱 可 行 性 研 究 報 告 江蘇成辰汽車配件有限公司 2017年11月 一，項目的提出： 裝配機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的汽車，在泊車和低速行駛時駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱負擔過于沉重，為了解決這個問題，美國GM公司在20世紀50年代率先在轎車上采用了液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。但是，液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)無法兼顧車輛低速時的轉(zhuǎn)向輕便性和高速時的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性，因此在1983年日本Koyo公司推出了具備車速感應(yīng)功能的電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。這種新型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以隨著車速的升高提供逐漸減小的轉(zhuǎn)向助力，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價較高，而且無法克服液壓系統(tǒng)自身所具有的許多缺點，是一種介于液壓助力轉(zhuǎn)向和電動助力轉(zhuǎn)向之間的過渡產(chǎn)品。到了1988年，日本Suzuki公司首先在小型轎車Cervo上配備了Koyo公司研發(fā)的轉(zhuǎn)向柱助力式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；1990年，日本Honda公司也在運動型轎車NSX上采用了自主研發(fā)的齒條助力式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，從此揭開了電動助力轉(zhuǎn)向在汽車上應(yīng)用的歷史。 助力轉(zhuǎn)向種類 我們常見的助力轉(zhuǎn)向有機械液壓助力、電子液壓助力、電動助力三種。 1.機械液壓助力 機械液壓助力是我們最常見的一種助力方式，它誕生于1902年，由英國人Frederick W. Lanchester發(fā)明，而最早的商品化應(yīng)用則推遲到了半個世紀之后，1951年克萊斯勒把成熟的液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)應(yīng)用在了Imperial車系上。由于技術(shù)成熟可靠，而且成本低廉，得以被廣泛普及。 機械液壓助力系統(tǒng)的主要組成部分有液壓泵、油管、壓力流體控制閥、V型傳動皮帶、儲油罐等等。這種助力方式是將一部分發(fā)動機動力輸出轉(zhuǎn)化成液壓泵壓力，對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加輔助作用力，從而使輪胎轉(zhuǎn)向。 2.電子液壓助力 由于機械液壓助力需要大幅消耗發(fā)動機動力，所以人們在機械液壓助力的基礎(chǔ)上進行改進，開發(fā)出了更節(jié)省能耗的電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 這套系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向油泵不再由發(fā)動機直接驅(qū)動，而是由電動機來驅(qū)動，并且在之前的基礎(chǔ)上加裝了電控系統(tǒng)，使得轉(zhuǎn)向輔助力的大小不光與轉(zhuǎn)向角度有關(guān)，還與車速相關(guān)。機械結(jié)構(gòu)上增加了液壓反應(yīng)裝置和液流分配閥，新增的電控系統(tǒng)包括車速傳感器、電磁閥、轉(zhuǎn)向ECU等。 電動助力 EPS就是英文Electric Power Steering的縮寫，即電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向。該系統(tǒng)由電動助力機直接提供轉(zhuǎn)向助力，省去了液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所必需的動力轉(zhuǎn)向油泵、軟管、液壓油、傳送帶和裝于發(fā)動機上的皮帶輪，既節(jié)省能量，又保護了環(huán)境。另外，還具有調(diào)整簡單、裝配靈活以及在多種狀況下都能提供轉(zhuǎn)向助力的特點。正是有了這些優(yōu)點，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為一種新的轉(zhuǎn)向技術(shù)，將挑戰(zhàn)大家都非常熟知的、已具有50多年歷史的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 根據(jù)助力電機的安裝位置不同，EPS系統(tǒng)又可以分為轉(zhuǎn)向軸助力式、齒輪助力式、齒條助力式3種。轉(zhuǎn)向軸助力式EPS的電動機固定在轉(zhuǎn)向軸一側(cè)，通過減速機構(gòu)與轉(zhuǎn)向軸相連，直接驅(qū)動轉(zhuǎn)向軸助力轉(zhuǎn)向。齒輪助力式EPS的電動機和減速機構(gòu)與小齒輪相連，直接驅(qū)動齒輪助力轉(zhuǎn)向。齒條助力式EPS的電動機和減速機構(gòu)則直接驅(qū)動齒條提供助力。 駕駛員在操縱方向盤進行轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)矩傳感器檢測到轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)矩的大小，將電壓信號輸送到電子控制單元，電子控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器檢測到的轉(zhuǎn)矩電壓信號、轉(zhuǎn)動方向和車速信號等，向電動機控制器發(fā)出指令，使電動機輸出相應(yīng)大小和方向的轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)矩，從而產(chǎn)生輔助動力。汽車不轉(zhuǎn)向時，電子控制單元不向電動機控制器發(fā)出指令，電動機不工作。 工作原理 EPS的基本原理是：轉(zhuǎn)矩傳感器與轉(zhuǎn)向軸（小齒輪軸）連接在一起，當轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)矩傳感器開始工作，把輸入軸和輸出軸在扭桿作用下產(chǎn)生的相對轉(zhuǎn)動角位移變成電信號傳給ECU，ECU根據(jù)車速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器的信號決定電動機的旋轉(zhuǎn)方向和助力電流的大小，從而完成實時控制助力轉(zhuǎn)向。因此它可以很容易地實現(xiàn)在車速不同時提供電動機不同的助力效果，保證汽車在低速轉(zhuǎn)向行駛時輕便靈活，高速轉(zhuǎn)向行駛時穩(wěn)定可靠。[1] 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在傳統(tǒng)機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它利用電動機產(chǎn)生的動力來幫助駕駛員進行轉(zhuǎn)向操作，系統(tǒng)主要由三大部分構(gòu)成，信號傳感裝置(包括扭矩傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器和車速傳感器)，轉(zhuǎn)向助力機構(gòu)(電機、離合器、減速傳動機構(gòu))及電子控制裝置。電動機僅在需要助力時工作，駕駛員在操縱轉(zhuǎn)向盤時，扭矩轉(zhuǎn)角傳感器根據(jù)輸入扭矩和轉(zhuǎn)向角的大小產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號，車速傳感器檢測到車速信號，控制單元根據(jù)電壓和車速的信號，給出指令控制電動機運轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生所需要的轉(zhuǎn)向助力。 優(yōu)點 相比傳統(tǒng)液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有以下優(yōu)點： 1、只在轉(zhuǎn)向時電機才提供助力，可以顯著降低燃油消耗 傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由發(fā)動機帶動轉(zhuǎn)向油泵，不管轉(zhuǎn)向或者不轉(zhuǎn)向都要消耗發(fā)動機部分動力。而電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)只是在轉(zhuǎn)向時才由電機提供助力，不轉(zhuǎn)向時不消耗能量。因此，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以降低車輛的燃油消耗。 與液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對比試驗表明：在不轉(zhuǎn)向時，電動助力轉(zhuǎn)向可以降低燃油消耗2.5%；在轉(zhuǎn)向時，可以降低5.5%。 2、轉(zhuǎn)向助力大小可以通過軟件調(diào)整，能夠兼顧低速時的轉(zhuǎn)向輕便性和高速時的操縱穩(wěn)定性，回正性能好。傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所提供的轉(zhuǎn)向助力大小不能隨車速的提高而改變。這樣就使得車輛雖然在低速時具有良好的轉(zhuǎn)向輕便性，但是在高速行駛時轉(zhuǎn)向盤太輕，產(chǎn)生轉(zhuǎn)向“發(fā)飄”的現(xiàn)象，駕駛員缺少顯著的“路感”，降低了高速行駛時的車輛穩(wěn)定性和駕駛員的安全感。 ? 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供的助力大小可以通過軟件方便的調(diào)整。在低速時，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以提供較大的轉(zhuǎn)向助力，提供車輛的轉(zhuǎn)向輕便性；隨著車速的提高，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供的轉(zhuǎn)向助力可以逐漸減小，轉(zhuǎn)向時駕駛員所需提供的轉(zhuǎn)向力將逐漸增大，這樣駕駛員就感受到明顯的“路感”，提高了車輛穩(wěn)定性。 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還可以施加一定的附加回正力矩或阻尼力矩，使得低速時轉(zhuǎn)向盤能夠精確的回到中間位置，而且可以抑制高速回正過程中轉(zhuǎn)向盤的振蕩和超調(diào)，兼顧了車輛高、低速時的回正性能。 3、結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，生產(chǎn)線裝配好，易于維護保養(yǎng) 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)取消了液壓轉(zhuǎn)向油泵、油缸、液壓管路、油罐等部件，而且電機及減速機構(gòu)可以和轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向器做成一個整體，使得整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，在生產(chǎn)線上的裝配性好，節(jié)省裝配時間，易于維護保養(yǎng)。 4、通過程序的設(shè)置，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)容易與不同車型匹配，可以縮短生產(chǎn)和開發(fā)的周期。 由于電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有上述多項優(yōu)點，因此近年來獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加裝了電機及減速機構(gòu)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器、車速傳感器和ECU電控單元而成。 產(chǎn)品特點 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已發(fā)展了半個多世紀，其技術(shù)已相當成熟。但隨著汽車微電子技術(shù)的發(fā)展，對汽車節(jié)能性和環(huán)保性要求不斷提高，該系統(tǒng)存在的耗能、對環(huán)境可能造成的污染等固有不足已越來越明顯，不能完全滿足時代發(fā)展的要求。 　　電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將最新的電力電子技術(shù)和高性能的電機控制技術(shù)應(yīng)用于汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，能顯著改善汽車動態(tài)性能和靜態(tài)性能、提高行駛中駕駛員的舒適性和安全性、減少環(huán)境的污染等。因此，該系統(tǒng)一經(jīng)提出，就受到許多大汽車公司的重視，并進行開發(fā)和研究，未來的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中電動助力轉(zhuǎn)向?qū)⒊蔀檗D(zhuǎn)向系統(tǒng)主流，與其它轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)突出的優(yōu)勢體現(xiàn)在 降低了燃油消耗 液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要發(fā)動機帶動液壓油泵，使液壓油不停地流動，浪費了部分能量。相反電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）僅在需要轉(zhuǎn)向操作時才需要電機提供的能量，該能量可以來自蓄電池，也可來自發(fā)動機。而且,能量的消耗與轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向及當前的車速有關(guān)。當轉(zhuǎn)向盤不轉(zhuǎn)向時，電機不工作，需要轉(zhuǎn)向時，電機在控制模塊的作用下開始工作,輸出相應(yīng)大小及方向的轉(zhuǎn)矩以產(chǎn)生助動轉(zhuǎn)向力矩，而且，該系統(tǒng)在汽車原地轉(zhuǎn)向時輸出最大轉(zhuǎn)向力矩，隨著汽車速度的改變，輸出的力矩也跟隨改變。該系統(tǒng)真正實現(xiàn)了"按需供能"，是真正的"按需供能型"（on-demand）系統(tǒng)。汽車在較冷的冬季起動時，傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)反應(yīng)緩慢，直至液壓油預(yù)熱后才能正常工作。由于電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計時不依賴于發(fā)動機而且沒有液壓油管，對冷天氣不敏感，系統(tǒng)即使在-40℃時也能工作，所以提供了快速的冷起動。由于該系統(tǒng)沒有起動時的預(yù)熱，節(jié)省了能量。不使用液壓泵，避免了發(fā)動機的寄生能量損失，提高了燃油經(jīng)濟性，裝有電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛和裝有液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛對比實驗表明，在不轉(zhuǎn)向情況下，裝有電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的國輛燃油消耗降低2.5%，在使用轉(zhuǎn)向情況下，燃油消耗降低了5.5%。 增強了轉(zhuǎn)向跟隨性 在電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，電動助力機與助力機構(gòu)直接相連可以使其能量直接用于車輪的轉(zhuǎn)向。該系統(tǒng)利用慣性減振器的作用，使車輪的反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)向前輪擺振大大減水。因此轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的抗擾動能力大大增強和液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，旋轉(zhuǎn)力矩產(chǎn)生于電機，沒有液壓助力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向遲滯效應(yīng)，增強了轉(zhuǎn)向車輪對轉(zhuǎn)向盤的跟隨性能。 改善了轉(zhuǎn)向回正特性 直到今天，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能的發(fā)展已經(jīng)到了極限,電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的回正特性改變了這一切。當駕駛員使轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動一角度后松開時，該系統(tǒng)能夠自動調(diào)整使車輪回到正中。該系統(tǒng)還可以讓工程師們利用軟件在最大限度內(nèi)調(diào)整設(shè)計參數(shù)以獲得最佳的回正特性。從最低車速到最高車速，可得到一簇回正特性曲線。通過靈活的軟件編程，容易得到電機在不同車速及不同車況下的轉(zhuǎn)矩特性，這種轉(zhuǎn)矩特性使得該系統(tǒng)能顯著地提高轉(zhuǎn)向能力，提供了與車輛動態(tài)性能相機匹配的轉(zhuǎn)向回正特性。而在傳統(tǒng)的液壓控制系統(tǒng)中，要改善這種特性必須改造底盤的機械結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)起來有一定困難。 提高了操縱穩(wěn)定性 通過對汽車在高速行駛時過度轉(zhuǎn)向的方法測試汽車的穩(wěn)定特性。采用該方法，給正在高速行駛（100km/h）的汽車一個過度的轉(zhuǎn)角迫使它側(cè)傾，在短時間的自回正過程中，由于采用了微電腦控制，使得汽車具有更高的穩(wěn)定性，駕駛員有更舒適的感覺。 提供可變的轉(zhuǎn)向助力 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向力來自于電機。通過軟件編程和硬件控制，可得到覆蓋整個車速的可變轉(zhuǎn)向力?？勺冝D(zhuǎn)向力的大小取決于轉(zhuǎn)向力矩和車速。無論是停車，低速或高速行駛時，它都能提供可靠的，可控性好的感覺，而且更易于車場操作。 　　對于傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)，可變轉(zhuǎn)向力矩獲得非常困難而且費用很高，要想獲得可變轉(zhuǎn)向力矩，必須增加額外的控制器和其它硬件。但在電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，可變轉(zhuǎn)向力矩通常寫入控制模塊中，通過對軟件的重新編寫就可獲得，并且所需費用很小。 采用"綠色能源"，適應(yīng)現(xiàn)代汽車的要求 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用"最干凈"的電力作為能源，完全取締了液壓裝置，不存在液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中液態(tài)油的泄漏問題，可以說該系統(tǒng)順應(yīng)了"綠色化"的時代趨勢。該系統(tǒng)由于它沒有液壓油，沒有軟管、油泵和密封件，避免了污染。而液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)油管使用的聚合物不能回收，易對環(huán)境造成污染。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小 由于該系統(tǒng)具有良好的模塊化設(shè)計，所以不需要對不同的系統(tǒng)重新進行設(shè)計、試驗、加工等,不但節(jié)省了費用，也為設(shè)計不同的系統(tǒng)提供了極大的靈活性，而且更易于生產(chǎn)線裝配。由于沒有油泵、油管和發(fā)動機上的皮帶輪，使得工程師們設(shè)計該系統(tǒng)時有更大的余地，而且該系統(tǒng)的控制模塊可以和齒輪齒條設(shè)計在一起或單獨設(shè)計，發(fā)動機部件的空間利用率極高。該系統(tǒng)省去了裝于發(fā)動機上皮帶輪和油泵，留出的空間可以用于安裝其它部件。許多消費者在買車時非常關(guān)心車輛的維護與保養(yǎng)問題。裝有電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的汽車沒有油泵，沒有軟管連接，可以減少許多憂慮。實際上，傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，液壓油泵和軟管的事故率占整個系統(tǒng)故障的53%，如軟管漏油和油泵漏油等。 生產(chǎn)線裝配性好 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)沒有液壓系統(tǒng)所需要的油泵、油管、流量控制閥、儲油罐等部件，零件數(shù)目大大減少，減少了裝配的工作量，節(jié)省了裝配時間，提高了裝配效率。 　　電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)自20世紀80年代中期初提出以來，作為今后汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向，必將取代現(xiàn)有的機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電控制液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 （2） 隨著電動車普及率越來越高，市場競爭的異常激烈，無刷電機逐步代替有刷電機： 有刷電機有以下缺點 1、摩擦大，損耗大 有些朋友在用有刷電機的時候常碰到這個問題，那就是使用電機一段時間以后，需要打開電機來清理電機的碳刷，費時費力，維護強度不亞于來一次家庭大掃除。 　 2.發(fā)熱大，壽命短 　 　由于有刷電機的結(jié)構(gòu)原因，電刷和換向器的接觸電阻很大，造成電機整體電阻較大，容易發(fā)熱，而永磁體是熱敏元件，如果溫度太高的話，磁鋼是會退磁的，使電機性能下降，影響有刷電機的壽命。 3.效率低，輸出功率小 上面說到的有刷電機發(fā)熱問題，很大程度是因為電流做功在電機內(nèi)部電阻上了，所以電能有很大程度轉(zhuǎn)化為了熱能，所以有刷電機的輸出功率不大，效率也不高。 無刷電機的優(yōu)點 1、無電刷、低干擾 　 　無刷電機去除了電刷，最直接的變化就是沒有了有刷電機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的電火花，這樣就極大減少了電火花對遙控無線電設(shè)備的干擾。 　 　2、噪音低，運轉(zhuǎn)順暢 　無刷電機沒有了電刷，運轉(zhuǎn)時摩擦力大大減小，運行順暢，噪音會低許多，這個優(yōu)點對于模型運行穩(wěn)定性是一個巨大的支持。 3、壽命長，低維護成本 　 少了電刷，無刷電機的磨損主要是在軸承上了，從機械角度看，無刷電機幾乎是一種免維護的電動機了，必要的時候，只需做一些除塵維護即可?！? 上下一比較，就知道無刷電機相對于有刷電機的優(yōu)勢在哪里了，但是萬事都不是絕對的，有刷電機低速扭力性能優(yōu)異、轉(zhuǎn)矩大等性能特點是無刷電機不可替代的，不過就無刷電機的使用方便性來看，隨著無刷控制器的成本下降趨勢和國內(nèi)外無刷技術(shù)的發(fā)展與市場競爭，無刷動力系統(tǒng)正在高速的發(fā)展與普及階段，這也極大促進了國內(nèi)無刷電機的發(fā)展。 從趨勢上論,無刷電機減速可能取代有刷減速電機 1、適用范圍： 無刷電機：通常被使用在控制要求比較高，轉(zhuǎn)速比較高的設(shè)備上，如航模，精密儀器儀表等對電機轉(zhuǎn)速控制嚴格，轉(zhuǎn)速達到很高的設(shè)備商，另外現(xiàn)在最為先進的干手器，迪奧電器產(chǎn)的無刷電機dihour干手器也用的是這種電機，其電機和控制器的成本都很高，所以也之后比較高端的設(shè)備才被使用。 　　碳刷電機：通常動力設(shè)備使用的都是有刷電機，如吹風機，工廠的電動機，家用的抽油煙機等等，另外串激電機的轉(zhuǎn)速也能達到很高，但是由于碳刷的磨損，使用壽命不如無刷電機。 　 2、使用壽命： 　　 無刷電機：通常使用壽命在幾萬小時這個數(shù)量級，但是由于軸承的不同無刷電機使用壽命也有很大不同。 　　碳刷電機：通常有刷電機的連續(xù)工作壽命在幾百到1千多個小時，到達使用極限就需要更換碳刷，不然很容易造成軸承的磨損。 3、使用效果： 無刷電機：通常是數(shù)字變頻控制，可控性強，從每分鐘幾轉(zhuǎn)，到每分鐘幾萬轉(zhuǎn)都可以很容易實現(xiàn)。 　　碳刷電機：無刷電機一般啟動以后工作轉(zhuǎn)速恒定，調(diào)速不是很容易，串激電機也能達到20000轉(zhuǎn)/秒， 　　但是使用壽命會比較短。 　 4、節(jié)能環(huán)保方面： 　 　相對而言，無刷電機采用變頻技術(shù)控制的會比串激電機節(jié)能很多，最典型的就是變頻空調(diào)和冰箱。 　 5、日后維修方面 碳刷電機需要更換碳刷，如果更換不及時會造成電機的損壞，而無刷電機，使用壽命很長，通常是有刷電機的10倍以上，但是壞了就需要更換電機，但日常維護基本不需要。 6、噪音方面 噪音方面與是否是有刷電機無關(guān)，主要是看軸承和點擊內(nèi)部組件的配合情況。 　 有刷馬達的原理 要講清這一問題，那就應(yīng)粗略地了解一下有刷馬達的工作原理。 接下來用一個三電極、二磁極內(nèi)轉(zhuǎn)子有刷馬達作為演示。 結(jié)構(gòu)區(qū)別 從馬達結(jié)構(gòu)來看，最大的 區(qū)別是無刷馬達沒有整流子及電刷，而有刷馬達有。接下來就看一下當有刷馬達轉(zhuǎn)動起來時，整流子及電刷這兩個部件是怎樣工作的。 整流子及電刷的作用 觀察分析后，很容易發(fā)現(xiàn)它們主要有兩個作用。 逆變：在整流子的旋轉(zhuǎn)過程中，它與電刷配合構(gòu)成了數(shù)個開關(guān)，把直流電切換成幾組有序的電脈沖序列，完成了DC轉(zhuǎn)AC的過程，這就是逆變； 變頻：既是改變開關(guān)地切換速率，切換速率越高頻率就越高，反之亦然。有刷馬頻率的變換是隨馬達轉(zhuǎn)速的變換而變換的。 無刷馬達與之相對應(yīng)的部件是無刷電調(diào)。無刷電調(diào)里的微處理芯片發(fā)出控制信號，控制大功率mos開關(guān)管導(dǎo)通、關(guān)閉的速率來完成逆變及變頻。 二者區(qū)別：一個是采用機械的方式；一個是采用電子的方式。 調(diào)速方式的區(qū)別 1.有刷馬達調(diào)速過程是調(diào)整馬達供電電源電壓的高低。調(diào)整后的電壓電流通過整流子及電刷地轉(zhuǎn)換，改變電極產(chǎn)生的磁場強弱，達到改變轉(zhuǎn)速的目的。這一過程被稱之為變壓調(diào)速。 2．無刷馬達調(diào)速過程是馬達的供電電源的電壓不變，改變電調(diào)的控制信號，通過微處理器再改變大功率MOS管的開關(guān)速率，來實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的改變。這一過程被稱之為變頻調(diào)速。 綜上所述，無刷馬達加無刷電調(diào)相當于改善了整流子及電刷功能的馬達；有刷馬達去掉整流子及電刷后相當于無刷馬達。 二，本項目的建設(shè)符合國家重點產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振新規(guī)劃的支持方向 十九大報告中提出了要構(gòu)建市場導(dǎo)向的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系，壯大節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，近日科技部也發(fā)布了新能源汽車的重大專項，這些政策可以說都為新能源汽車的發(fā)展帶來了重大的利好，您如何看待未來我國新能源汽車的發(fā)展前景和市場呢？ 十九大報告當中習(xí)近平總書記圍繞綠色發(fā)展有一段長篇的話。十八大以來，國家提出了五位一體的發(fā)展，特別強調(diào)綠色，綠色里圍繞著汽車行業(yè)來講，大家比較關(guān)注的就是新能源汽車的發(fā)展。我們國家新能源汽車發(fā)展從過去的五年來講，可以說在這方面處于世界的領(lǐng)先位置。怎么叫領(lǐng)先呢？第一，目前我們國家新能源汽車的保有量占到了全世界新能源汽車保有量的一半以上，是絕對的第一，有絕對的優(yōu)勢。第二，我們國家新能源汽車的水平，目前是處于世界先進水平，絕對是一流水平。目前國際上其他跨國公司最好的新能源汽車產(chǎn)品的水平和我們國家是相當?shù)??？赡艽蠹腋嗟闹捞厮估?，特斯拉確實有它的優(yōu)勢，續(xù)航里程長一點，500公里，目前我們新能源汽車續(xù)航里程現(xiàn)在已經(jīng)突破400多公里，460多公里也沒問題，可以說和它基本是在同一個水平上。我們預(yù)計再有一年左右的時間，超過500公里的續(xù)航里程的新能源產(chǎn)品都會出來了。第三：我們國家發(fā)展新能源汽車，一方面是政府出臺了一系列強有力的政策支持，這個是全世界任何一個國家政府所沒有的，唯獨中國，另一方面有自身的絕對優(yōu)勢，在新能源發(fā)展當中，大家知道重要的是電池，電池所用的這些材料在中國可以說資源豐富，我們有自然資源的絕對優(yōu)勢，通過這些年的發(fā)展和培育，我們國家自己的電池的水平也達到了國際的一流水平。再有我們這些年發(fā)展傳統(tǒng)汽車所積累的技術(shù)資源以及各個方面的資源，憑借著這些，在發(fā)展新能源（汽車）上確實走在了國際的前列。十九大之后，按照中央的整個大政方針和未來發(fā)展目標的描述來看，我相信中國的新能源汽車下一步還會更快速，更健康地發(fā)展。我個人預(yù)計，中國制造2025年的時候，新能源汽車會超越和引領(lǐng)全球新能源汽車的整個發(fā)展。 過去一段時間也遇到了一些挑戰(zhàn)，一個新事物的發(fā)展，總要經(jīng)歷一些困難。大家可能也聽說過“騙補”現(xiàn)象的發(fā)生，個別企業(yè)成了全行業(yè)的害群之馬，對整個新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了一定影響。中國政府主管部門迅速地糾偏，加大查處力度，把原來的政策進行了修訂和完善。再往下發(fā)展，我們確實還面臨著技術(shù)上的一些挑戰(zhàn)，從全球來看，電池技術(shù)的進步速度非常之快，我們雖然在電池這個領(lǐng)域一些企業(yè)有短期的優(yōu)勢，但是這種優(yōu)勢能不能長期地堅持下去，恐怕對這些電池企業(yè)也是一個考驗?，F(xiàn)在發(fā)展比較好的幾個電池企業(yè)都在加大研發(fā)力度，衷心地希望在發(fā)展新能源電池這個領(lǐng)域上，我們國家這些骨干企業(yè)挑起重擔，全力往前走。發(fā)展新能源汽車還有一個挑戰(zhàn)，就是輕量化。這也對我們國家輕量化基礎(chǔ)材料研究和推廣應(yīng)用，提出了很高的要求。 三，企業(yè)概況 江蘇成辰汽車配件有限公司是國家重點高新技術(shù)企業(yè)，地址位于江蘇省靖江市城南園區(qū)中洲路99號，西臨城西大道，距離車站一公里，距離高速路口僅600米。 公司一直為陜汽集團，江淮集團，北汽福田，大運集團，吉利集團，一汽凌源，江西江鈴，重慶力帆，五征集團，北汽新能源汽車制造公司配套。公司始創(chuàng)與1996年，現(xiàn)有員工350人，其中各類專業(yè)技術(shù)人員180人，整個廠區(qū)10萬平方米，其中建筑面積5萬平方米，擁有固定資產(chǎn)1億元，主要生產(chǎn)設(shè)備350臺。公司現(xiàn)有六個部門，四個生產(chǎn)車間。經(jīng)過多年的努力，現(xiàn)已具備生產(chǎn)轉(zhuǎn)向傳動軸裝置120萬套生產(chǎn)能力，以及鉸鏈門鎖，電動助力轉(zhuǎn)向管柱等系列及重中輕微轎工程機械等各類車輛配套生產(chǎn)能力。所有產(chǎn)品均達到國家標準或汽車行業(yè)標準，產(chǎn)品以優(yōu)良的質(zhì)量，可靠的性能及良好的售后服務(wù)贏得用戶的信賴。公司多次獲得主機廠優(yōu)秀供應(yīng)商及合格供方等榮譽稱號。 公司不斷引進和吸收中高層次的管理與技術(shù)型人才，注重技術(shù)創(chuàng)新，加大對科技創(chuàng)新的投入，堅持走科技創(chuàng)新質(zhì)量興鼎之路。并與2017年9月通過IAF16949最新質(zhì)量體系認證。 公司擁有可靠的材料，生產(chǎn)過程，產(chǎn)品總成，性能試驗等檢測手段及齊全的各類切削加工裝備，并且具有適應(yīng)市場和客戶需要的技術(shù)開發(fā)創(chuàng)新實力，本公司產(chǎn)品現(xiàn)已成熟使用花鍵冷擠壓，尼龍涂覆，鋼球溝道伸縮軸，防拉吸能轉(zhuǎn)向傳動裝置，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)腳蹬式管柱等三項新品，并獲得國家專利。本公司2016年實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)值1.2億元，銷售1.28億元，利稅1257萬元。 四， 企業(yè)承辦條件 1. 公司建立了完善的質(zhì)量保證體系 江蘇成辰汽車配件有限公司秉承多年制造技術(shù)優(yōu)勢與品質(zhì)，開發(fā)制造具有先進水平的汽車零部件產(chǎn)品，現(xiàn)已成為國內(nèi)具有競爭實力的汽車零部件專業(yè)公司，集團擁有先進的生產(chǎn)線，先后通過了ISO/TS16949、QS9000、GB/T19001、ISO9001、IAF16949等質(zhì)量體系認證和ISO14001環(huán)境管理體系認證。公司管理科學(xué)、高效、務(wù)實、精干，公司領(lǐng)導(dǎo)班子團結(jié)一致、銳意改革、富于開拓和創(chuàng)新，這些都是本次技改順利實施的重要保證。 2.公司為本項目成立專門的組織 本項目成立項目建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組，實行總經(jīng)理負責制，建立扁平、高效的管理機構(gòu)。 （1）實行工程質(zhì)量終身負責制。對項目建設(shè)工程質(zhì)量負主要責任的領(lǐng)導(dǎo)、參建單位的領(lǐng)導(dǎo)和直接責任人，實行工程質(zhì)量終身追究制度。 （2）項目建設(shè)過程中，聘請有資格的監(jiān)理單位和人員，對項目建設(shè)進行監(jiān)理，抓好工程進度，提高工程質(zhì)量，降低成本。 （3）嚴格項目資金管理。企業(yè)制定有效的資金管理計劃，對項目資金實行專帳管理。 3. 公司擁有良好的人才優(yōu)勢 公司處于勞動人口密集區(qū)域，具有較高的人力資源優(yōu)勢。擁有職工350人，其中本科以上學(xué)歷30人，專業(yè)技術(shù)人員180人，具有高級職稱的20人。具有完整的研發(fā)、生產(chǎn)、物流、檢驗等系統(tǒng)。擁有設(shè)備350臺，高精度設(shè)備、數(shù)控設(shè)備100臺。尤其是近年來引進了多種數(shù)控加工中心、測量儀等一批具有國際先進水平的設(shè)備，使企業(yè)的綜合加工生產(chǎn)能力具備了更強的競爭力。 4. 知識產(chǎn)權(quán)情況 2008年申請并獲批準專利三項： 《一種可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向管柱總成》專利權(quán)； 《一種汽車氣動轉(zhuǎn)向管柱總成》專利權(quán)； 《一種裝載機用可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向管柱總成》專利權(quán)。 管柱的設(shè)計、開發(fā)： 對管柱減速機構(gòu)、扭矩傳動結(jié)構(gòu)進行了方案論證、分析及工藝性可行性分析，完成電動助力轉(zhuǎn)向器二維、三維設(shè)計圖紙，關(guān)鍵部件渦輪、蝸桿、渦輪軸的強度計算、有限元分析，進行了DFMEA失效模式展開、按照歐洲菲亞特公司及日本光洋公司標準制定了廠內(nèi)技術(shù)規(guī)范、試驗大綱。 零件工藝方案、設(shè)備調(diào)研采購： 對關(guān)鍵零件殼體、渦輪、蝸桿、渦輪軸、總成裝配試驗、控制器板級檢測技術(shù)、性能老化試驗方案分析、評審，根據(jù)各關(guān)鍵零件的功能要求、加工精度，調(diào)研采購了國內(nèi)外加工、檢測方法及設(shè)備。 ECU控制器檢測技術(shù)開發(fā)： 依據(jù)ECU控制器各模塊功能、信號參數(shù)的特性，及總成的性能要求，開發(fā)了電路板信號加電測試技術(shù)，制定了板級信號檢測的試驗項目及檢測標準，并聯(lián)合某大學(xué)開發(fā)了板級信號檢測設(shè)備，該技術(shù)的開發(fā)成功，為確?？偝尚阅艿姆€(wěn)定、可靠性打下了良好基礎(chǔ)。 總成裝配、試驗方法研究： 總成裝配中自行開發(fā)了目前國內(nèi)領(lǐng)先的內(nèi)外管柱筒壓入力無損控制技術(shù)，在管柱筒壓合過程中，就可自動檢測出壓入力是否過大或過小。開發(fā)了扭矩傳動機構(gòu)自動對中配鉆技術(shù)，保證了渦輪軸傳感器調(diào)中角度對稱度精度的要求，試驗方面開發(fā)了正逆轉(zhuǎn)、電流特性檢測技術(shù)及總成預(yù)磨合技術(shù)，很好的保證了總成性能的穩(wěn)定性。 完成管柱、控制器模具設(shè)計與制造： 根據(jù)電動轉(zhuǎn)向管柱及控制器研制要求，以提高模具表面質(zhì)量和定位精度為目標，成功實現(xiàn)了模具的設(shè)計與制造。自制工裝和工位器具100余套，購買測量工具40多套，具備了中小批量的質(zhì)量保證能力。 技術(shù)標準的制定： 在消化吸收日本KOYO公司及歐洲菲亞特標準要求的基礎(chǔ)上，汲取了工廠多年來生產(chǎn)動力轉(zhuǎn)向器的經(jīng)驗和教訓(xùn)，使制定的技術(shù)標準既符合國情，又不落伍，也適合公司的實際情況。做到了技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全可靠。 結(jié)合用戶車輛的技術(shù)要求，公司編寫、發(fā)布、實施了以下三個技術(shù)標準：Q/20D03.95.1-2006《ES-3A電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能標準》，此標準規(guī)定了ES-3A電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能標準；Q/20D03.95.2-2006 《ES-3A電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可靠性標準》，此標準規(guī)定了ES-3A電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)臺架可靠性試驗的項目； Q/20D03.95.3-2006 《ES-3A電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能和可靠試驗方法》，此標準規(guī)定了ES-3A電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能試驗方法和臺架可靠性試驗的方法。 產(chǎn)前試驗情況和鑒定年限 ES-3A電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按照歐洲、日本標準完成了性能及10萬次正轉(zhuǎn)耐久、100萬次逆轉(zhuǎn)耐久、高溫、低溫、跌落、靜扭、濕熱交變、沖擊、振動、鹽霧、電磁兼容等28項試驗； 2015年10月，我公司生產(chǎn)的ES-3A電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)順利通過了重慶重型汽車研究所進行的臺架鑒定試驗，并取得合格的試驗報告。 5. 本項目產(chǎn)品具有先進性 （1）降低了燃油消耗，采用了綠色能源“電力”，實現(xiàn)了汽車的節(jié)能與環(huán)保。液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要發(fā)動機帶動轉(zhuǎn)向油泵不停地轉(zhuǎn)動，不管是否轉(zhuǎn)向都要工作；而電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)只是在需要轉(zhuǎn)向時才給電動機提供能量，并且實現(xiàn)了“按需供能”。對發(fā)動機燃油消耗較液壓動力轉(zhuǎn)向平均降低3%，在高速行駛情況下降低了5.5%。 電動轉(zhuǎn)向沒有液壓裝置，以電力作為能源，不存在液壓助力系統(tǒng)漏油；也沒有軟管、油泵和密封件，避免了液壓系統(tǒng)使用的聚合物不能回收給環(huán)境造成污染的缺點，所以說實現(xiàn)了汽車的節(jié)能和環(huán)保。 （2）增強了轉(zhuǎn)向跟隨性。液壓助力系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)向遲滯效應(yīng)；而在電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，旋轉(zhuǎn)力矩產(chǎn)生于電機，通過助力機構(gòu)直接 作用于轉(zhuǎn)向軸，增強了轉(zhuǎn)向隨動性能。 （3）提供了可變的轉(zhuǎn)向助力，改善了轉(zhuǎn)向回正特性，提高了操縱穩(wěn)定性，保證了汽車的安全性。 電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過軟件編程和硬件控制，無論是停車、低速或高速行駛都能提供可靠的覆蓋整個車速的可變轉(zhuǎn)向力。該系統(tǒng)可以通過調(diào)整設(shè)計參數(shù)和靈活的軟件編程獲得最佳的轉(zhuǎn)矩特性，這種轉(zhuǎn)矩特性使得該系統(tǒng)能顯著提高轉(zhuǎn)向能力，從而提高了操縱穩(wěn)定性，也保證了行車安全。 （4）系統(tǒng)具有良好的模塊化設(shè)計，提供了極大的設(shè)計靈活性且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小，布置方便，而且沒有了液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中液流的噪聲。 五． 市場研究 國內(nèi)外汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展趨勢 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)依次經(jīng)歷了機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電控液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等階段，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已逐漸成為乘用車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主流。 在國外，各大汽車公司對汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Electric power steering-EPS）的研究有20多年的歷史。隨著近年來電子控制技術(shù)的成熟和成本的降低，EPS越來越受到人們的重視，并以其具有傳統(tǒng)動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不可比擬的優(yōu)點，迅速邁向了應(yīng)用領(lǐng)域，部分取代了傳統(tǒng)液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Hydraulic power steering，簡稱HPS）。 自1953年美國通用汽車公司在別克轎車上使用液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以來，HPS給汽車帶來了巨大的變化，幾十年來的技術(shù)革新使液壓動力轉(zhuǎn)向技術(shù)發(fā)展異常迅速，出現(xiàn)了電控式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)( Electric Hydraulic Power Steering,簡稱EHPS)。1988年2月日本鈴木公司首先在其Cervo車上裝備C-EPS，隨后又應(yīng)用在Alto汽車上；1993年本田汽車公司在愛克NSX跑車上裝備EPS并取得了良好的市場效果；1999年奔馳和西門子公司開始投巨資開發(fā)EPS。上世紀九十年代初期，日本鈴木、本田、三菱、美國Delphi汽車公司、德國ZF等公司相繼推出了自己的EPS。TRW公司繼推出EHPS后也迅速推出了技術(shù)上比較成熟的帶傳動EPS和轉(zhuǎn)向柱助力式C-EPS，并裝配在Ford Fiesta和Mazda 323F等車上，此后EPS技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。在國外，EPS已進入批量生產(chǎn)階段，并成為汽車零部件高新技術(shù)產(chǎn)品，而我國汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)目前絕大部分采用機械轉(zhuǎn)向或液壓助力轉(zhuǎn)向，EPS的研究開發(fā)處于起步階段。 目前，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）是現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向，已成為各國在汽車新技術(shù)領(lǐng)域研究、應(yīng)用競爭的重要環(huán)節(jié)，已被我國列為高新科技產(chǎn)業(yè)項目之一。我國汽車產(chǎn)量快速遞增，尤其是國家對環(huán)保要求的不斷提高，新能源和電動汽車得到迅速增長，再加上短期內(nèi)世界能源的緊張局勢不會緩解，國內(nèi)從2009年1月1日起，取消養(yǎng)路費實行燃油稅改革，按照發(fā)展趨勢，今后微型車和轎車都將大部分采用具有節(jié)能和環(huán)保優(yōu)勢的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，因此，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的市場前景十分廣闊。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。 該系統(tǒng)在國外已進入批量生產(chǎn)階段，并成為汽車零部件的高新技術(shù)產(chǎn)品。其技術(shù)包括電子、電動驅(qū)動、控制器、傳感器、計算機、軟件、機械和安全工程等八大技術(shù)領(lǐng)域；其應(yīng)用現(xiàn)代汽車電子和信息技術(shù)以后創(chuàng)造出的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，是具有節(jié)能、環(huán)保、高性能、低成本、高效率等新特點的產(chǎn)品。目前，在全世界汽車行業(yè)中，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)每年正以9%-10%的增長速度發(fā)展，年增長量達130萬-150萬套。按此速度發(fā)展，用不了幾年的時間，電動轉(zhuǎn)向?qū)耆碱I(lǐng)轎車市場，并向微型車、輕型車和中型車擴展。目前，電動轉(zhuǎn)向已成為國際汽車零部件行業(yè)的新熱點。 六． 市場預(yù)測 近年來，我國汽車產(chǎn)銷量和保有量在持續(xù)的增加，汽車保有量的不斷攀升，導(dǎo)致我國石油消耗量日益升高，石油對外依存度也不斷升高。在另一方面，汽車保有量的持續(xù)攀升，不僅給能源帶來危機，同時傳統(tǒng)汽車發(fā)動機排放的尾氣給環(huán)境帶來了巨大的危害。在此背景下，新能源汽車的發(fā)展已迫在眉睫。 　　同時，在政府財政補貼等一系列優(yōu)惠政策的刺激下和在一線城市限購限行政策推高傳統(tǒng)牌照汽車持有成本的雙重利好下，新能源汽車迎來了快速增長，滲透率在不斷的提高。2015 年我國新能源汽車產(chǎn)銷分別為達到了 34 萬輛和 33萬輛，同比增長 3.3 和 3.4 倍。2016 年全年，我國新能源汽車累計銷量達到了 50.7 萬輛，同比增長 53%，預(yù)計 2017和 2020 年新能源汽車銷量可以達到 75 萬輛和 200 萬輛，滲透率在 2020 年有望達到 6%，新能源汽車正在全國大范圍的推廣，行業(yè)景氣度不斷提升。 　　我國近幾年新能源汽車產(chǎn)銷量 　　 新能源汽車產(chǎn)量以及滲透率預(yù)測 　　在我國政府出臺了相關(guān)政策對新能源汽車給予支持和鼓勵下，我國新能源汽車產(chǎn)銷快速增長。在新能源銷量構(gòu)成中，純電動車占據(jù)超過 60%的份額，是新能源汽車的主力。 在純電動 乘用車市場中，A00 級電動車憑借小巧靚麗的外形和出眾的性價比 已經(jīng)成為市場上電動汽車銷量的絕對主力 。同時，A00 級電動車在使用成本上占據(jù)巨大優(yōu)勢也成為電動汽車分時租賃的主力車型 ，成為城市白領(lǐng)、大學(xué)生的首選， 或是家庭的第二輛車。目前，A00 級純電動乘用車正在替代大量低速電動車、電動三輪車、電動自行車市場，市場空間廣闊。 　　隨著汽車企業(yè)紛紛布局為 A00 級電動車，A00 級電動車如雨后春筍，增長快速。2015 年，我國純電動乘用車銷量排名前十的車型有 7 款屬于微型電動車，7 款微型電動車占比高達 75%，是名副其實的主力品種。到 2016 年 ，微型電動車仍然在新能源汽車中占據(jù)著重要的地位，如云 100、奇瑞 eQ 等仍是新能源乘用車的主力車型。 　　2016 年新能源乘用車銷量排名 2015年到2016年，中國新能源汽車銷量增速明顯，尤其純電動車，銷量增長幅度更為明顯，但是插電式混合動力銷量增速并不多。這主要是由于一些地區(qū)對于插電式混合動力汽車的補貼政策發(fā)生了變化，比如上海，從3萬/輛降到了1萬。這些政策，對于插電式混動的銷量產(chǎn)生了一定的影響。 各個品牌新能源汽車銷量情況 　　2016年，比亞迪新能源汽車銷量為94466輛，高居榜首位置。而北汽新能源、吉利則分別以41707和39191輛分列2、3位。眾泰、上汽、奇瑞、江淮等緊隨其后。 　　解讀： 　　比亞迪：用比亞迪官方的slogon來說“新能源汽車引領(lǐng)者”也不為過，銷量遙遙領(lǐng)先，并且比第二名高出不少。而且比亞迪在純電和插電混動都在發(fā)力，均有不同的產(chǎn)品推出來滿足消費者的需求，作為電池起家的公司，電池是比亞迪的強項，而且比亞迪新能源電池保終身，也讓消費者購買有了底氣。而目前比亞迪的車，性能方面都領(lǐng)先競爭對手不少，絕對是中國新能源品牌的強者。 　　北汽新能源：北汽新能源專注于純電動車，當然也和北京市也只補貼純電動車有很大關(guān)聯(lián)。北汽新能源目前有3個系列，EV系列是小型電動車，性能一般，單是價格便宜，適合入門代步使用。EU系列比EV系列高一個級別，新能更好，空間更大，配置更高，續(xù)航里程更加出色。EX系列是SUV系列，因為目前SUV火熱都知道，所以北汽新能源也開辟了小型電動SUV的分支。有了上面三條不同的產(chǎn)品線，消費者的選擇空間多了很多。 　　吉利/眾泰/江淮/奇瑞：它們這幾家的產(chǎn)品，都主要集中在微型電動車。這些電動車空間都不大，并且售價便宜，比較適合于限購、限行城市日常代步使用。值得一提的是，今年江淮已經(jīng)和大眾簽署了合作協(xié)議，而大眾在中國的地位不言而喻。二者聯(lián)合造新能源，外界也十分期待。 　　上汽：上汽作為中國汽車企業(yè)一哥，目前主要在插電混動上發(fā)力，而且憑借強大的背景實力，甚至可以左右政策法規(guī)的出臺和落地，成功扶植榮威插電混動在上海上位。上汽一貫定位精準并且營銷手段超強，獲得關(guān)注度簡直太輕松。 純電動車銷量前15名 　　2016年純電動銷量前15名中，北汽新能源系列占據(jù)2個席位。第三名是一款微型車知豆。比亞迪e6作為僅次于騰勢的電動車，銷量排在第四位。 　　解讀：北汽新能源兩款車能有如此高銷量，得天時地利人和。北汽在北京，北京又僅僅補貼電動車，免搖號，所以銷量出色很正常。而北汽ev系列，價格便宜，性能一般，比較適合限購、限行城市短途代步使用。而EU260，有260km的續(xù)航里程，空間更大，配置更高，適合于有一些路遠出行需求的家庭選購。 　　知豆這個車，價格也不高，空間很一般，但是還算靈巧活潑。這種車，比一些雜牌子的老年代步車要靠譜一些，并且不限購不限行，還是相當有市場潛力的。 　　比亞迪e6，是中國第一個續(xù)航達到400km的電動車，并且空間也不小，雖然說售價不便宜，但是高的續(xù)航里程，對于有遠距離需求的人來說，就是一個可用的選擇。 插電式混合動力車銷量前10名 　　插電式混合動力車，比亞迪銷量有碾壓式的優(yōu)勢。唐和秦牢牢占據(jù)前兩位。后面兩位被榮威獲得。 　　解讀： 　　用比亞迪官方的slogon來說“新能源汽車引領(lǐng)者”也不為過，比亞迪在插電混動方面，確實有實力。作為電池起家的公司，電池是比亞迪的強項，而且比亞迪新能源電池保終身，也讓消費者購買有了底氣。比亞迪唐是一輛插電混動車，也是目前比亞迪旗下最為高端豪華的SUV車型，甚至說中國自主品牌SUV的佼佼者也不為過。 　　比如其0-100加速僅需要4.9S，可以比肩寶馬X6M這樣的旗艦級性能SUV車型;而不俗的純電續(xù)航里程，也可以讓消費者體驗日常代步0燃油消耗的快感;電動四驅(qū)在公路性能以及越野性能上，也不遜于一般汽油四驅(qū)車。再加上一些補貼等利好政策，唐的售價應(yīng)該說性價比很高，銷量高自然也在情理之中。 　　榮威e550是上汽扶植上位的，當然車輛本身也是很出色的。為此上汽也是大費苦心，甚至左右了一些政策法規(guī)，使之傾向于榮威不利于比亞迪。而e950則是新“官車”的代表，未來將會有很多機關(guān)采購，不愁銷量問題。 　　消費者是如何選購新能源汽車的： 2016年新能源汽車品牌關(guān)注情況 　　2016年新能源汽車品牌消費者關(guān)注度方面，比亞迪和北汽新能源應(yīng)該說毫無懸念的領(lǐng)先。比亞迪擁有最成熟和扎實的技術(shù)，產(chǎn)品力領(lǐng)先其他品牌一個檔次。北汽新能源擁有最為廣泛的電動車產(chǎn)品線，選擇空間非常高，二者獲得最高關(guān)注，實至名歸。而江淮則有12%的關(guān)注度，猜想和今年于大眾簽約合作有不少的關(guān)系，大家都應(yīng)該比交期待江淮和大眾的新品吧。吉利、眾泰、上汽關(guān)注度接近，分類4-6位。 消費者最關(guān)心哪些新能源車動態(tài) 　　可以看到，相關(guān)的補貼等政策，是消費者關(guān)注新能源汽車動態(tài)比重最高的。的確，這種政策對于消費者選購新能源汽車是有重要參考意義的。這也說明了，目前的市場就是一個政策導(dǎo)向的市場。除此之外，混合動力也是關(guān)注比較多的動態(tài)，畢竟很多人對于當下電動車并不買賬，混動過度方案可能更加適合。新車上市比重第三，說明消費著其實很看重新車的表現(xiàn)，對于目前的車來說并不滿意。電池技術(shù)，與消費者關(guān)聯(lián)不大，也左右不了，關(guān)注度不高。 消費者購買新能源汽車的動機 　　可以看到，其實和預(yù)想的是差不多的，也就是說，目前整個新能源汽車消費市場仍然以政策引導(dǎo)(如免費牌照、不限行政策等)作為最根本的推動力，而出自本意，喜歡新能源車的，其實少之又少。而這種政策推動的市場行為，未來的變數(shù)其實非常高。 消費者購買新能源車最看重哪些因素 　　價格可以說是所有中國消費者買車最為看重的因素之一，新能源汽車也如此。而充電和續(xù)航，作為新能源汽車的關(guān)鍵性指標，是很多人關(guān)注的。而折舊費用這一塊，其實是新能源汽車如今的一個軟肋，目前關(guān)注度不高，可見很多消費還沒有“流動消費”這個概念。養(yǎng)護升本這一塊，很多人以為新能源汽車會很低，但是實際上并不是那樣，估計有很多人都忽視了。體驗感受，在新能源汽車上，不被重視，也是情理之中，畢竟很多人是迫于無奈購買的新能源汽車。 消費者給汽車充電情況 　　可以看到，選擇公共充電樁的比重超過了50%，還是相當高的。因為購買新能源汽車的人，大部分集中在一些限購限行等大城市，自己能有車位建充電樁的比重比較低，所以看到，家里充電的比重并不高，甚至有一些接插線板等危險的行為。這也說明了，加強公共充電樁的建設(shè)，是一項艱巨的任務(wù)。 消費者用車過程種出現(xiàn)的問題 　　充電樁故障問題，是我們早就想到的。因為我們做過真實體驗，公共充電樁的故障概率非常高，以我們自己寫字樓樓下的6個充電樁為例，目前僅有1個能用。而充電是新能源汽車不能回避的，所以國家應(yīng)該對于建好的充電樁做好相應(yīng)的后續(xù)維修保養(yǎng)，否則只是一個空殼子。續(xù)航變化是另外一個問題，因為電池對于溫度很敏感，空調(diào)也是純電消耗，所以用車環(huán)境對于實際續(xù)航影響非常高，消費者購買前也要想清楚。車輛老化快，是很多國產(chǎn)車的通病，對于急功近利情況下“早產(chǎn)兒”來說，出現(xiàn)這樣的問題，也在情理之中。電池衰退也是一個不可回避的話題，目前電池技術(shù)有限，對于這樣的問題，還沒有根本的解決辦法，買車肯定會有。 　　2017年新能源汽車發(fā)展趨勢預(yù)測： 　　新版補貼政策將加速推動新能源產(chǎn)業(yè)優(yōu)勝劣汰步伐 　　2016年通過新能源汽車進行騙補有一些企業(yè)被查處，有些企業(yè)就面臨著倒閉的現(xiàn)象。2017年新版的補貼政策，讓電動車行業(yè)可以更加快速的進行發(fā)展，同時針對電動車行業(yè)進行一輪洗牌，讓整體行業(yè)更加健康的前行。 　　新能源企業(yè)要加快技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新步伐，尤其是當前我國在動力電池方面仍未取得革命性進步，這也嚴重制約了行業(yè)發(fā)展。 　　加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 助推電動汽車發(fā)展 　　純電動汽車中最大的問題是就是使用過程中的便捷性，我們在測試過程中體驗的感受并沒有那么美好，很多都出現(xiàn)了問題。而在2017年中新能源汽車為大家提供便捷出行的前提下，還要加快建設(shè)充電設(shè)備等多方面的基礎(chǔ)設(shè)施進行建設(shè)，這樣才能達到滿足快速發(fā)展新能源車的使用。 　　相關(guān)部門也在為技術(shù)建設(shè)方面制定了相關(guān)的政策，2017年力爭新增充電樁達到80萬個，其中專用樁70萬個，公共樁10萬個。這樣電動車會有更好的發(fā)展。 　　開放心態(tài) 迎接汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展新機遇 　　越來越多的企業(yè)將目光放在了互聯(lián)網(wǎng)和無人駕駛汽車上?！半m然還有提升，但是走出了勇敢的一步?！鄙掀桶⒗锖献餮邪l(fā)的全球首款量產(chǎn)互聯(lián)網(wǎng)汽車榮威RX5已上市，并取得了較好的市場表現(xiàn);百度無人駕駛系統(tǒng)也在2016年世界互聯(lián)網(wǎng)大會亮相。樂視、蔚來等企業(yè)也在為新能源汽車盡自己最大的努力，帶動新能源產(chǎn)品快速的前行。 　　續(xù)航里程 電池瓶頸何時突破 簡單增加車載電池量并不是解決這一問題的最根本選擇?！比f鋼指出，簡單增加車載電池會帶來整車設(shè)備質(zhì)量的增加，單位電耗會顯著增大，隨之帶來的是全生命周期碳排放增高?！半妱悠嚠a(chǎn)品開發(fā)，續(xù)駛里程長短需要科學(xué)合理規(guī)劃，統(tǒng)籌考慮車輛用途與性價比，最有效途徑是提高動力電池的能量和功率密度和整車的輕量化?！? 七． 生產(chǎn)綱領(lǐng) 項目建成投產(chǎn)后年產(chǎn)汽車無刷EPS電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)10萬套，年銷售收入達到19500萬元。 1.產(chǎn)品主要特點 技術(shù)特點 （1）EPS的結(jié)構(gòu)及工作原理 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在不同車上的結(jié)構(gòu)部件盡管不盡一樣，但是基本原理是一致的。它一般是由扭矩（轉(zhuǎn)向）傳感器、電子控制單元ECU,電動機、電磁離合器以及減速機構(gòu)構(gòu)成。 其機構(gòu)示意如下圖1所示。 1.轉(zhuǎn)向盤 2.輸入軸 3.扭力桿 4.控制模塊 5.電機 6.離合器 7.輸出軸 8.中間傳動軸 9.傳動軸 10.轉(zhuǎn)向齒條 11.橫拉桿 12.車輪 圖1 EPS結(jié)構(gòu)示意圖 其基本工作原理是：當轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動時，扭矩傳感器將檢測到的轉(zhuǎn)矩信號轉(zhuǎn)化為電信號送至電子控制單元ECU，ECU再根據(jù)扭矩信號、車速信號、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號等進行計算，得出助力電動機的轉(zhuǎn)向和助力電流的大小，完成轉(zhuǎn)向助力控制，EPS系統(tǒng)控制框圖如圖2所示。 圖2 EPS系統(tǒng)控制框圖 （2）EPS的電流控制技術(shù) 助力控制是在轉(zhuǎn)向過程（轉(zhuǎn)向角增大）中為減輕轉(zhuǎn)向盤的操縱力，通過減速機構(gòu)把電機轉(zhuǎn)矩作用到齒輪齒條轉(zhuǎn)向器上的一種基本控制模式。 步驟如下： 輸入由車速傳感器測得的車速信號； 輸人由轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器測得的轉(zhuǎn)向盤力矩大小和方向； 根據(jù)車速和轉(zhuǎn)向盤力矩，由助力特性得到電動機目標電流； 通過電動機電流控制器控制電動機輸出力矩。在這一基本控制過程中，助力特性曲線確定系統(tǒng)的控制目標，決定著EPS系統(tǒng)的性能。EPS的助力特性曲線屬于車速感應(yīng)型，輸入相同轉(zhuǎn)向盤力矩值，對應(yīng)的電機目標電流隨車速的增加而降低，能較好地兼顧原地轉(zhuǎn)向輕便性與高速路感的要求。 （3）回正控制技術(shù) 當汽車以一定速度行駛時，由于轉(zhuǎn)向輪主銷后傾角和主銷內(nèi)傾角的存在，使得轉(zhuǎn)向輪具有自動回正的作用。隨著車速的提高，回正轉(zhuǎn)矩增大，而輪胎與地面的側(cè)向附著系數(shù)卻減小，二者綜合作用使得回正性能提高。駕駛員松開轉(zhuǎn)向盤后，隨著作用在轉(zhuǎn)向盤上的力的減小，轉(zhuǎn)向盤將在回正力矩的作用下回正。在轉(zhuǎn)向盤回正過程中，有兩種情況需要考慮：a.回正力矩過大，引起轉(zhuǎn)向盤位置超調(diào)；b.回正力矩過小，轉(zhuǎn)向盤不能回到中間位置。對前一種情況，可以利用電動機的阻尼來防止出現(xiàn)超調(diào)。后一種情況需要對助力進行補償，以適當增加回正能力。 根據(jù)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動的方向可以判斷轉(zhuǎn)向盤是否處于回正狀態(tài)?；卣刂频膬?nèi)容有：低速行駛轉(zhuǎn)向回正過程中，EPS系統(tǒng)H橋?qū)嵭袛嗦房刂疲３謾C械系統(tǒng)原有的回正特性；高速行駛轉(zhuǎn)向回正時，為防止回正超調(diào)，采用阻尼控制。 （4）阻尼控制技術(shù) 阻尼控制是針對汽車高速直線行駛穩(wěn)定性和快速轉(zhuǎn)向收斂性提出的。汽車高速直線行駛時，如果轉(zhuǎn)向過于靈敏、“輕便”，駕駛員就會有通常說的 “飄”的感覺，這給駕駛帶來很大的危險。為提高高速行駛時駕駛的穩(wěn)定性，提出在死區(qū)范圍內(nèi)進行阻尼控制，適當加重轉(zhuǎn)向盤的阻力，最終體現(xiàn)在高速行駛時手感的“穩(wěn)重”。汽車高速行駛時，由于路面偶然因素的干擾引起的側(cè)向加速度較大，傳到方向盤的力矩比低速行駛時要大，為了抑制這種橫擺振動，必須采用阻尼控制；此外，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向后回到中間位置時，由于電機的慣性存在，在不加其 他控制情況下，助力系統(tǒng)的慣性比機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的慣性大，轉(zhuǎn)向回正時不容易收斂，此時，也需采用阻尼控制。采用阻尼控制時，只需將電機輸出為制動狀態(tài)，就可使電動機產(chǎn)生阻尼效果。 （5）關(guān)鍵部件技術(shù)特點 產(chǎn)品總體要求是可靠性高、重量輕、各部件綜合匹配性能好，各部件主要特點如下： 扭矩傳感器：靈敏度高，系統(tǒng)匹配要求高； 電控單元（ECU）：多參數(shù)、智能化、可靠性高、抗電磁干擾能力強； 助力電機：低轉(zhuǎn)速、大扭矩、小慣量、微型化； 電磁離合器：轉(zhuǎn)力大、抗磨損、微型化、響應(yīng)快； 減速機構(gòu)：傳動比大、傳動精度高、雙向受力、體積小、耐磨損； 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器：傳動精度高、抗磨損； 安全吸能管柱：具有吸收因意外事故產(chǎn)生的沖擊能量，保護駕駛員的安全。 2. 主要參數(shù) 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由ECU控制器、轉(zhuǎn)向管柱、齒輪齒條轉(zhuǎn)向器、扭矩傳感器、直流電機、中間軸組成。主要參數(shù)如下： 表7-2 EPS系統(tǒng)計數(shù)參數(shù)表（基本型） 部件名稱 參數(shù)類別 參數(shù) EPS系統(tǒng) 助力電流特性曲線 對稱度 ≥90% 遲滯(Nm) ≤1.2 沖擊試驗(性能) 電流響應(yīng)時間（ms） ≤10ms 方向盤轉(zhuǎn)角 ≤3 正逆轉(zhuǎn)試驗 空載力矩(Nm) ≤1.2 波動量(Nm) ≤0.29 直流電機 類型 永磁型 額定電壓(V) DC12 額定扭矩(Kg.cm) 16 額定電流(A) 30 額定轉(zhuǎn)速（rpm） 1050 噪聲(dB) ≤68 非工作狀態(tài)（Nm） 空載轉(zhuǎn)矩 ≤2 波動量 ≤0.05Nm 輸入、輸出扭矩特性曲線對稱度 ≥98% 電磁兼容等級 A級 ECU控制器 控制方式 單片機 額定電壓(V) DC12 工作電壓范圍(V) 9～16 過載保護電壓（V） 16 輸出控制信號對稱度 ≥95% 自檢、報警功能 過流、過溫、過壓、欠壓及各部件輸入信號異常等 故障代碼存儲形式 EEPROM 電流反饋響應(yīng)時間（ms） ≤3ms 電磁兼容等級 ≥Ⅱ級 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器 行程mm 134.4 傳動比 40.12 模數(shù)mm 2.117 管柱減速機構(gòu) 模數(shù)mm 2 速比 16.5：1 蝸桿頭數(shù) 2 壓力角 1430′ 8.3 物料需求與供應(yīng) 本項目所需原材料與外購件如表7-3所示： 表7-3 主要原材料及外購件表 序 號 名 稱 單位 數(shù)量 主要供應(yīng)單位 備注 1 鋼材 噸 111200 寶鋼、南鋼 2 無刷電機 萬件 10 樂清吳林電器有限公司 3 扭矩傳感器 萬件 10 福州世新電子有限公司 4 殼體 萬件 10 荊門航特有色金屬鑄造有限公司 5 齒條 萬件 10 上海北特汽車零部件有限公司 6 中部球頭節(jié)組件 萬件 20 索密克汽車配件有限公司 7 外部球頭節(jié)組件 萬件 20 索密克汽車配件有限公司 8 密封件