转向系统技术路线、优劣比较及搭载车型(1).pptxVIP

线控转向：高阶智驾驱动国产替代可期

转向系统已经历纯机械转向、液压助力转向、电子液压助力转向、电动助力转向四大阶段，环保性、安全性、精确性不断提升。线控转向具备高效率、高精度、高灵活性等特征，是现阶段主要技术发展方向。

本节将梳理汽车转向系统的发展路径，系统分析包括EPS与线控转向在内的汽车转向系统技术现状、发展趋势、竞争格局与市场规模。

本节将会回答的关键问题：

1）线控转向的市场驱动力与产业落地难点？

2）线控转向与EPS的关联和技术难度差异？

3）线控转向的市场空间和竞争格局将如何发展？

1.转向系统：从机械到线控高阶自动驾驶必经之路

汽车转向原理复杂，需要严密、复杂的转向系统才能实现。目前，乘用车的转向系统大部分采用前轮转向的方式。转向过程中，四个车轮分别围绕着主销轴线旋转，由于前轮两个轮胎位置不同，转速、转角不一致。为保证四轮时刻围绕同一圆心运动，需要有一套特定的转向机构，通过转向拉杆带动转向节，形成可移动的转向梯形。

以机械式转向系统为例，驾驶员转动方向盘时，扭矩通过转向管柱中的芯轴带动转向机上的小齿轮轴旋转，再通过齿轮齿条将齿轮轴的旋转运动转化成齿条的左右移动，然后通过拉杆拉动转向节并带动车轮运动。;图机械式转向系统结构;1.1.EPS：应用成熟R-EPS为主要升级趋势

EPS接近标配，是目前转向系统主要形式。EPS的主要原理为，驾驶员转动方向盘后，转矩传感器检测转向盘的转矩和转动方向，并将信号输送给电控单元，电控单元综合分析转向盘的转矩、转动方向和车辆速度等数据，向电动机控制器发出信号指令，使电动机输出相应大小及方向的转矩以产生助力。EPS具备能耗低、响应速度快、灵活智能等特点，已逐渐取代HPS和EHPS，在中国乘用车市场的渗透率由2016年的80.1%逐步上升至2020年的96.4%，对应市场规模约为290亿元。

根据转向助力电机安装位置的不同，EPS产品可分为管柱助力式C-EPS，齿轮助力式转向P-EPS（包括单小齿轮助力式SP-EPS、双小齿轮助力式DP-EPS），齿条助力式R-EPS。

对比这几种技术路线：

1）C-EPS结构紧凑，??出扭矩相对较小。C-EPS的转矩传感器、电动机、离合器和转向助力机构组成一体安装在转向管柱上，助力电机直接在转向管柱上施加助力，技术相对简单，是目前应用最广的EPS产品。由于助力电机安装在驾驶舱内，噪音较大，受空间局限影响电机体积较小，输出扭矩受限，多用于中小型车辆，单车价值量1,000-1,800元。

2）P-EPS助力较大，布置相对方便。P-EPS转矩传感器、电动机、离合器和转向助力机构仍为一体，整体安装在转向器处，能够获得较大的转向力，且安装空间较大，电机可提供较大的助力值，多用于中型车辆，单车价值量2,000-2,500元。

3）R-EPS直接驱动齿条，提供最大助力。R-EPS的转矩传感器安装在小齿轮处，电动机与转向助力机构安装在齿条处，直接给齿条助力，同其他产品相比。齿条助力式能提供更大的助力值，且在汽车底盘安装位置比较自由，多用于高端车型，单车价值量2,500-

3,000元。

新能源汽车为了满足续航里程需求需要增加电池容量，长轴距+宽车身使得对转向系统助力要求提升，蔚来ES8、ET5等车型已采用R-EPS；随着新能源汽车渗透率提升，B级以上车型的转向系统有望向R-EPS升级。;4;5;图电液助力转向（EHPS）、电动助力转向（EPS）、线控转向（SBW）原理;能，通过采用“EPS+冗余设计”的配置能够实现部分L3自动驾驶功能。但由于仍使用了机械联动装置，从本质上看，EPS转向信号来自于驾驶员，无法支持L4以上自动驾驶。线控转向的转向信号来自于算法，能够脱离驾驶员独立进行转向控制，将成为未来完全自动驾驶的关键技术。

图线控转向系统VS齿条式EPS;图5采埃孚双电机前轮转向系统