管柱型电动助力转向系统的布置

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1、管柱型电动助力转向系统的布置项春健王璟付银玲（上海泛亚汽午技术中心有限公司止海201201）【摘要】文章以管柱型电动助力转向系统（CtPS）的布置为中心对C-EPS布置所涉及的注意事项进行概耍介绍。[Abstract】ThecollocationofC~Electricpowersteeringsystemismainlyfocused,andthingsshouldbenoticedarebrieflyintroduced匸关键词】电动助力转向汽车优化doi:10.3969/j.issn1007-4554.2012.12.10收稿日期:2012-10-

2、11电动助力转向装置（EPS）具有很多优点，如重量轻,可降低油耗；结构紧凑，可节省设计空间；同时可以将路面信息准确传达给驾驶者以实现安全舒适的驾驶。按照电机在转向机构屮耦合位置和方式,EPS主要分为3类：转向柱式（C-EPS）、小齿轮式（P-EPS）、齿条式（R-EPS）。这3种EPS中.C-EPS结构简单、紧凑，制造成本低、工艺和后期的维护.保养相对简单，因此国内的EPS中多以C-EPS为主；虽然C-EPS结构紧凑，但其主要零部件：电机、ECU.减速机构都集成布置在转向管柱上,而转向管柱区域的空间原本局促，且涉及驾驶员踏板区域，属于客户高关注度区域,所

3、以其布置仍存在一定的挑战。本文主要阐述C-EPS布置时的注意事项及相应的策略，以实现在对其他零件影响最小的情况下C-EPS的优化布置。1C-EPS系统的组成C-EPS系统主要由转向管柱.转向中间轴、转向输入轴、电机、控制单元、减速机构、转向机组成，如图1所示。图1C-EPS系统主要零部件组成2C-EPS周边零件组成C-EPS集成在转向管柱上，周边零件较多仇比较重要，位置调藥困难。C-EPS周边零件主要由踏板.仪表板横梁、空调箱、车身防火墙.其他电子模块等组成，如图2所示。3C-EPS布置的技术要求电动助力转向系统利用电动机产生的动力协踏板车身防火墙仪表板

4、横梁图2C-EPS周边零件助驾车者进行转向.C-EPS的电动机集成在转向管柱上所以布置ctPS时必须首先满足转向管柱木身的位置要求；其次还需满足以下技术要求。空间要求：一般C-EPS需要和周边零件保持最小10-15mm左右间隙,此数值需要视各自厂家零件质量及安装精度决定。（D上下方向。C-EPS模块下方是驾驶员脚操作空间，所以C-EPS模块位置不能太低；同时C-EPS上方为转向管柱、风道、IP其他零件,所以具位置也不能太高。山于转向管柱是倾斜的,C-EP$沿着转向管柱前后调整的同时，会影响上下空间。（2）前后方向。C-EPS前后位置需要考虑方向管柱的溃缩

5、行程,同时需耍考虑防火墙碰撞入侵的空间要求。（3）左右方向。沿汽车行驶方向，转向管柱右侧为空调箱模块；左侧视不同车型，模块不一。所以需要根据不同的平台环境数据，确定CtPS电机、ECU的位置，以保证足够的空间布置C-EPS的子模块。安装要求：需保证安装工具的空间要求，方便安装。售后维修要求：除需要考虑C-EPS本身，还需要考虑因安装EPS,而对周边零件的维修性产生的影响，需要提高售后维修的便利性；1C-EPS布置方案优化C-EPS的布置，除了涉及到空间（静态，运动间隙）因素外，由于其位置及零件属性的特殊性，还需要考虑安全、人机、安装维修等方面。C-EPS

6、的布置需要根据不同项目的需求,综合考虑及平衡这4个因素选择合适的布置方案。41静态和运动间隙要求及优化41.1和3踏板（离合踏板、制动踏板.加油踏板）之间的关系由于C-EPS系统的组成部件,布置于踏板区域二者位置紧密相关，所以在布置C-EPS时，必须考虑踏板空间的需求。（1）C-EPS主体模块（电机、减速机构、ECU）和踏板之间的空间关系。由于踏板之间本身有一定的宽度要求，在车内空间的限制下，踏板之间左右方向一般不足以布置C-EPS的主体模块,尤其是电机和ECU控制单元，所以C-EPS的电机及ECU模块通常和踏板模块前后错开布置，如图3所示。图3离合踏板

7、和C~EPS电机模块由于在追求乘坐空间最大化的要求下，一般仪表板内的预留区域不大,前后空间比较紧张。而fl考虑正碰时踏板入侵乘客舱的可能性，踏板和EPS转向系统之间仍需要保持足够的安全间隙，所以布置C-EPS时，前后空间布置不足问题经常发牛。此问题解决途径一般有3种。改变电机位置：电机位置的调整有3种方法。方法一：在原转向管柱的基础上，按照一定方向旋转电机至空间足够区域。方法虽然简单，但由于电机模块有一定的尺寸，所以如果前后尺寸空间不足,其优化的空间不大。方法二：电机和C-EPS减速机构一同沿转向管柱上移，从而得到更大前后空间。方法三：C-EPS转向管柱

8、整体后移，和踏板保持适当距离。改变模块尺寸：减小电机尺寸或者踏板模块本身前后尺寸