挑战更“短”

以前的助力转向系统普遍为液压式，随着近年电动化的发展，如今靠马达驱动的电动助力转向系统已成为主流。助力转向系统用马达（EPS）现在已成为汽车不可或缺的一部分。车载事业本部的芳贺表示，在车用马达中生产高性能EPS极其困难。

“EPS中流动的电流大概在100~150安，其他马达做不到电压为12伏的情况下，电流达到该水平。另一方面，马达在未通电时产生的转矩脉动，即齿槽转矩也将影响转向装置的性能。当驾驶员转动转向装置时，有电流在马达内流动进行助力，但轻微的脉动会给驾驶员带来不适感。EPS产生的转矩约为4~8牛米，但齿槽转矩不能超过0.02牛米，转矩脉动不能超过百分之几，因此需要一款运行非常平稳的马达。”

由于要将马达安装在空间有限的转向装置周围，因此马达的小巧紧凑性也很重要。NIDEC（尼得科）从2003年第一代EPS问世起开始量产直到现在的第四代产品，EPS的尺寸已缩减到一半以下。

“每一代产品的尺寸分别约成功缩减了10〜20%。尤其是从第二代产品开始，其安装位置从车内改为转向齿条部分，这使长度的缩短变得尤为关键。在EPS上面还要加装引擎，由于周围有排气管等各种零件，因此我们在缩短尺寸的同时，还在如何应对恶劣的热环境方面也下了一番苦功夫。”

芳贺是从第二代产品开始参与的设计工作，但据说他刚进公司时所经历的第一代EPS的独特设计是根基。

“当时他们让我组装样品，但我一开始不明白怎样缠绕铜线进行组装。如果前辈不帮我，我肯定完不成组装，我甚至无法相信在没有人工的情况下可以完成量产。通过采用了特殊形状的磁芯，并反复重新制作夹具，我们实现了量产。但从想办法解决更高要求的层面来讲，这个过程依然是我至今的经历中最值得一提的事情。当时的产品设计非常独特，以至于我至今都觉得自己无法做出那样的设计。”

如上所述，从第二代开始，EPS的安装位置改到了引擎的正下方，这就需要应对恶劣的热环境。以前安装在车内时要求的耐热温度为85ºC，而现在要求的耐热温度为140ºC，EPS处于多么恶劣的环境可想而知。

“温度上升到那么高，在常温下工作的马达会因退磁而停止正常工作。该产品促使我们与磁铁制造商一起重审磁铁的成分与磁化方向，并重新研究磁铁的原理。我们可能让我们的磁铁制造商尝试至少10种不同的成分。”

第三代产品的性能得到进一步提升。一家大型汽车设备制造商所研发的平台采用了我们的第三代EPS，由此NIDEC（尼得科）一跃成为EPS领域的市场领导者。

“该产品的极简设计后来成了EPS的标准，在此期间我们曾对该设计进行过五次左右的修改。在平台化的过程中，该产品既可以用于右方向盘，又可以用于左方向盘。齿槽转矩也控制在了极低的值。虽然现在可以通过控制技术来降低齿槽转矩，但当时的控制技术还没有今天这么发达，所以是通过马达本身的性能来控制的。”

此外，最关键的一点就是开发产品的同时，还要开发量产技术，我们以划时代的方式实现了量产。

“虽然我不能透露细节，但我们通过采用第一代的办法做到了批量生产。如果没有开发出该技术，第三代或许就不会面世。一家大型汽车设备制造商的负责人也直接对我们感谢道‘多亏了你们，才有这么好的产品问世’，我们听后很开心。至今我依然觉得第三代EPS是我们公司EPS的转折点，也是一款划时代的产品。”

在下一代即第五代产品中，由于仅缩小马达尺寸的话，能够缩小的程度有限，因此我们计划提议缩小含有ECU控制单元等组件的动力包尺寸。此外，我们还将着眼于自动驾驶的普及，考虑今后的转向结构将如何发展。

“至今为止，EPS只是辅助人们驾驶的动力，当自动驾驶一旦普及，就会与现在不同。到时候只需要马达来转动转向装置，因此需要马达提升输出功率。如果汽车电动化水平不断进步，以后可能是以轮毂马达的控制系统改变方向，而不是现在这样靠齿条改变方向。但是，汽车的转向技术是必不可少的，因此也就离不开马达，这就意味着马达技术人员一定有可以效力的事情。”