中心議題：

• 線控轉向係統的發展概況
• 線控轉向係統的結構及工作原理

解決方案：

• 線控轉向係統方案
• 主控製器對采集的信號進行分析處理

前言

汽車轉向性能是汽車的主要性能之一，轉向係統的性能直接影響到汽車的操縱穩定性，它對於確保車輛的安全行駛
、減少交通事故以及保護駕駛員的人身安全、改(gai)善(shan)駕(jia)駛(shi)員(yuan)的(de)工(gong)作(zuo)條(tiao)件(jian)起(qi)著(zhe)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)。如(ru)何(he)合(he)理(li)地(di)設(she)計(ji)轉(zhuan)向(xiang)係(xi)統(tong)
，使(shi)汽(qi)車(che)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)操(cao)縱(zong)性(xing)能(neng)，始(shi)終(zhong)是(shi)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)的(de)重(zhong)要(yao)研(yan)究(jiu)課(ke)題(ti)。在(zai)車(che)輛(liang)高(gao)速(su)化(hua)、駕駛人員非職業化、車流密集化的今天，針對更多不同水平的駕駛人群，汽車的易操縱性設計顯得尤為重要。線控轉向係統(Steering – By - WireSystem，簡稱SBW)的發展，正是迎合這種客觀需求。它是繼EPS後發展起來的新一代轉向係統，具有比EPS操cao縱zong穩wen定ding性xing更geng好hao的de特te點dian，而er且qie它ta在zai轉zhuan向xiang盤pan和he轉zhuan向xiang輪lun之zhi間jian不bu再zai采cai用yong機ji械xie連lian接jie
，徹che底di擺bai脫tuo傳chuan統tong轉zhuan向xiang係xi統tong所suo固gu有you的de限xian製zhi，在zai給gei駕jia駛shi員yuan帶dai來lai方fang便bian的de同tong時shi也ye提ti高gao了le汽qi車che的de安an全quan性xing。

一、線控轉向係統的發展概況

德國奔馳公司在1990年開始了前輪線控轉向的研究，並將它開發的線控轉向係統應用於概念車F400Carving上。日本Koyo也(ye)開(kai)發(fa)了(le)線(xian)控(kong)轉(zhuan)向(xiang)係(xi)統(tong)，但(dan)為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)，仍(reng)然(ran)保(bao)留(liu)了(le)轉(zhuan)向(xiang)盤(pan)與(yu)轉(zhuan)向(xiang)輪(lun)之(zhi)間(jian)的(de)機(ji)械(xie)部(bu)分(fen)

，即(ji)通(tong)過(guo)離(li)合(he)器(qi)連(lian)接(jie)，當(dang)線(xian)控(kong)轉(zhuan)向(xiang)失(shi)效(xiao)時(shi)通(tong)過(guo)離(li)合(he)器(qi)結(jie)合(he)回(hui)複(fu)到(dao)機(ji)械(xie)轉(zhuan)向(xiang)。寶(bao)馬(ma)汽(qi)車(che)公(gong)司(si)的(de)概(gai)念(nian)車(che)BMWZ22，應用了SteerByWire技術，轉向盤的轉動範圍減小到160°


，使緊急轉向時駕駛員的忙碌程度得到了很大降低。意大利Bertone設計開發的概念車“FILO”，雪鐵龍越野車“C-Crosser”，Daimlerchrysler概念車“R129”
，都采用了線控轉向係統。2003年日本本田公司在紐約國際車展上推出了LexusHPX概(gai)念(nian)車(che)，該(gai)車(che)也(ye)采(cai)用(yong)了(le)線(xian)控(kong)轉(zhuan)向(xiang)係(xi)統(tong)，在(zai)儀(yi)表(biao)盤(pan)上(shang)集(ji)成(cheng)了(le)各(ge)種(zhong)控(kong)製(zhi)功(gong)能(neng)
，實(shi)現(xian)車(che)輛(liang)的(de)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)。估(gu)計(ji)幾(ji)年(nian)後(hou)
，機(ji)械(xie)係(xi)統(tong)將(jiang)由(you)電(dian)纜(lan)與(yu)電(dian)子(zi)信(xin)號(hao)取(qu)代(dai)。

二、線控轉向係統的結構及工作原理

(一)線控轉向係統的結構

汽車線控轉向係統主要由轉向盤模塊、前輪轉向模塊、主控製器(ECU)以及自動防故障係統組成，其結構如圖1所示。
 

1.轉向盤模塊

轉向盤模塊包括轉向盤組件
、轉向盤轉角傳感器、力矩傳感器、轉向盤回正力矩電機。其主要功能是將駕駛員的轉向意圖(通過測量轉向盤轉角)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)並(bing)傳(chuan)遞(di)給(gei)主(zhu)控(kong)製(zhi)器(qi)
，同(tong)時(shi)主(zhu)控(kong)製(zhi)器(qi)向(xiang)轉(zhuan)向(xiang)盤(pan)回(hui)正(zheng)力(li)矩(ju)電(dian)機(ji)發(fa)送(song)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao)，產(chan)生(sheng)轉(zhuan)向(xiang)盤(pan)回(hui)正(zheng)力(li)矩(ju)，以(yi)提(ti)供(gong)給(gei)駕(jia)駛(shi)員(yuan)相(xiang)應(ying)的(de)路(lu)感(gan)信(xin)息(xi)。

2.前輪轉向模塊

前輪轉向模塊包括前輪轉角傳感器、轉向執行電機、電dian機ji控kong製zhi器qi和he前qian輪lun轉zhuan向xiang組zu件jian等deng。其qi功gong能neng是shi將jiang測ce得de的de前qian輪lun轉zhuan角jiao信xin號hao反fan饋kui給gei主zhu控kong製zhi器qi，並bing接jie受shou主zhu控kong製zhi器qi的de命ming令ling，控kong製zhi轉zhuan向xiang盤pan完wan成cheng所suo要yao求qiu的de前qian輪lun轉zhuan角jiao，實shi現xian駕jia駛shi員yuan的de轉zhuan向xiang意yi圖tu。

3.主控製器

主(zhu)控(kong)製(zhi)器(qi)對(dui)采(cai)集(ji)的(de)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)處(chu)理(li)，判(pan)別(bie)汽(qi)車(che)的(de)運(yun)動(dong)狀(zhuang)態(tai)，向(xiang)轉(zhuan)向(xiang)盤(pan)回(hui)正(zheng)力(li)矩(ju)電(dian)機(ji)和(he)轉(zhuan)向(xiang)電(dian)機(ji)發(fa)送(song)命(ming)令(ling)，控(kong)製(zhi)兩(liang)個(ge)電(dian)機(ji)協(xie)調(tiao)工(gong)作(zuo)。主(zhu)控(kong)製(zhi)器(qi)還(hai)可(ke)以(yi)對(dui)駕(jia)駛(shi)員(yuan)的(de)操(cao)作(zuo)指(zhi)令(ling)進(jin)行(xing)識(shi)別(bie)，判(pan)定(ding)在(zai)當(dang)前(qian)狀(zhuang)態(tai)下(xia)駕(jia)駛(shi)員(yuan)的(de)轉(zhuan)向(xiang)操(cao)作(zuo)是(shi)否(fou)合(he)理(li)。當(dang)汽(qi)車(che)處(chu)於(yu)非(fei)穩(wen)定(ding)狀(zhuang)態(tai)或(huo)駕(jia)駛(shi)員(yuan)發(fa)出(chu)錯(cuo)誤(wu)指(zhi)令(ling)時(shi)，前(qian)輪(lun)線(xian)控(kong)轉(zhuan)向(xiang)係(xi)統(tong)將(jiang)自(zi)動(dong)進(jin)行(xing)穩(wen)定(ding)控(kong)製(zhi)或(huo)將(jiang)駕(jia)駛(shi)員(yuan)錯(cuo)誤(wu)的(de)轉(zhuan)向(xiang)操(cao)作(zuo)屏(ping)蔽(bi)
，以(yi)合(he)理(li)的(de)方(fang)式(shi)自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)車(che)輛(liang)
，使(shi)汽(qi)車(che)盡(jin)快(kuai)恢(hui)複(fu)到(dao)穩(wen)定(ding)狀(zhuang)態(tai)。

4.自動防故障係統

zidongfangguzhangxitongshixiankongzhuanxiangxitongdezhongyaomokuai，tabaokuoyixiliedejiankongheshishisuanfa
，zhenduibutongdeguzhangxingshiheguzhangdengjizuochuxiangyingdechuli
，yiqiuzuidaxiandudebaochiqichedezhengchangxingshi。xiankongzhuanxiangjishucaiyongyanmideguzhangjiancehechuliluoji，yizuidachengduditigaoqicheanquanxingneng。

(二)線控轉向係統的工作原理

其工作過程:laizizhuanxiangpanchuanganqihegezhongcheliangdangqianzhuangtaidexinxisonggeidianzikongzhizixitonghou
，liyongjisuanjiduizhexiexinxijinxingkongzhiyunsuan，ranhouduicheliangzhuanxiangzixitongfachuzhiling，shicheliangzhuanxiang。
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同時車輪轉向子係統中的轉向阻力傳感器給出的信息也經電子控製子係統
，傳給轉向盤子係統中模擬路感的部件。原理如圖2所示。
 

由於線控轉向係統中的轉向盤和轉向輪之間沒有機械連接，是斷開的，通過總線傳輸必要的信息，故該係統也稱作柔性轉向係統。