轉向系統與車身材質的輕量化處理

最新 05-16

引言：今天介紹本田飛度混合動力汽車的轉向系統與車身拆解報告。

電動轉向系統由輕質鎂合金製成

飛度車型轉向系統的特點是實現剛性提高的同時，減少微振動，增加了轉向感。其中，在當前分解的HEV 以及燃油車的高級車型「15X」「RS」等車型上，除了採用EPS電動轉向系統與高功率輸出電機外，更是通過提高轉向齒輪的減速比，增加了駕駛的輕快感。

由於空間效率等原因，通常在小型車中採用立柱式轉向系統。但是，隨著產品的進步，轉向感不斷得到改善，飛度車型也是如此。

圖8駕駛座的安全氣囊

由高田公司製作。通過優化用於安全氣囊模塊的橡膠量，減少了轉向過程中的微振動。

方向盤採用了本田汽車中常見的鎂合金製成的骨架，極其輕巧（圖9）

圖9鎂合金方向盤骨架

關於安全氣囊，採用了本田汽車廣泛應用的「i-SRS安全氣囊」。通過採用螺旋形縫紉，並在碰撞後通過排氣控制閥調節內部壓力，使得安全氣囊迅速展開，以提高乘員保護性能。

圖10安全氣囊ECU

由天津電裝製造。對於安全設備，車輛接近警告裝置也由Denso製造。

安全氣囊ECU由天津電裝製造並從中國進口（圖10）。飛度車型中電裝公司的部件使用較多，安全配件車輛靠近警告裝置以及揚聲器等也是由電裝製造。在接近報警裝置中，具有頻率隨著車速的增加而增加，並且音高也隨之變化的特性。

柱式EPS由JTEKT開發並採用直徑較大的柱軸，從而提高剛性（圖11）。同時，對提高EPS剛性做出了貢獻的還有固定齒條的方法。一般的固定方法是將機架本身剛性連接到副車架上，而飛度車型中，在實施了上述固定方法的基礎上，還在機架的安裝部分追加了兩種增強材料，通過將加強件的另一側固定到副框架的其他位置上，可以抑制齒條的變形（圖12）。

圖11轉向柱

柱式EPS由JTEKT開發，通過增加轉向柱軸線直徑以增加剛度。

圖12轉向機架

通過緊固副車架而不使用襯套並添加增強材料來增加轉向系統的剛度。

在混合動力車中，在副車架的前部增加了「underload pass「（將橫樑和副車架與左右兩個車輪線性連接的構件），以便有效吸收碰撞初期的能量。與汽油發動機相比，它對於保持大型的混合動力系統也很有用。

連接在柱上的扭矩感測器由JTEKT製造，但高輸出的EPS電機和轉向角感測器則是由另一家製造商開發。電機和ECU都由三菱電機製造。在傳統的EPS中，電機和ECU一般獨立分開的情況較多，但本次本田飛度中採用的是在電機殼體中內置ECU的機電一體型產品。它可以減少布線和縮小尺寸，有助於重量減輕和成本降低（圖13）。轉向角感測器由Alps Electric公司製成，該產品能夠檢測左側具有多個突起的轉子的相位並將其轉換為旋轉角度（圖14）。

圖13機電一體型EPS用電機

EPS用 ECU（左）和電機（中）均由三菱電機製造

圖14轉向角感測器

阿爾卑斯電氣製造。檢測左側具有多個突起的轉子的相位變化。

圖15 ECU集成保險絲盒一體型

由矢崎総業製造。

用於控制儀錶板等的保險絲盒一體型ECU由Yazaki Corporation製造（圖15）。該ECU負責儀錶板的報警，以及電動車窗和後視鏡等等的電機控制，同時還支持多種通訊。將保險絲收納在右側蓋裡面，同時將控制板放入供電系統集中的保險盒內，通過配置合理化減少部件數量。

車身23%採用780MPa以上的高強度鋼板，整體重量減輕9kg

在HEV中，隨著電機和電池組的添加，HEV的布置優化和質量增加等問題也隨之而來。飛度車型從細節的基礎模型著手輕量化問題。

在車身結構23%的比例中，採用了重量輕，強度高的780MPa級以上的鋼板材料，使得整個重量減輕了9kg（圖16）。在常規情況下，高強度鋼最高使用590MPa級，剩下的一般採用440Mpa級的低碳軟鋼板。另一方面，在新型號中，A柱和側梁採用980MPa級，B柱採用1500MPa級熱壓材料。高強度鋼板整體的使用比率為56％，與過去變化不大，但是更高強度材料增加，以此實現了車身的輕量化。

圖16大量使用高強度鋼板的車身

在高強度鋼中，23％的車身骨架採用780MPa級以上的輕質高強度鋼。

將零部件拆卸後的純粹車架上，非常引人注目的是為了搭載收納了鋰離子電池和逆變器等的智能電源單元（IPU），而利用了行李箱下面的地板空間（圖17）。在其它HEV車型中，也有將電池Pack配置在后座椅底部的設計，但飛度車型中則是將燃料箱配置在地板中央底部，然後通過將后座椅彈起，座椅下面的空間作為行李空間。