線控轉(zhuǎn)向(Steer-By-Wire,SBW)是一種先進的轉(zhuǎn)向技術,通過電信號替代傳統(tǒng)機械連接的轉(zhuǎn)向技術,取消了方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間的物理傳動軸,僅通過傳感器、電子控制單元(ECU)和執(zhí)行電機實現(xiàn)轉(zhuǎn)向控制。
與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比,線控轉(zhuǎn)向有質(zhì)量更輕,路面沖擊更小,噪聲更低且隔振效果更強等優(yōu)點。由于取消了方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間的機械連接,車輛的總體布局更加靈活;能夠根據(jù)車輛的行駛速度、轉(zhuǎn)向角度、橫向加速度等信息,實時調(diào)整轉(zhuǎn)向助力的大小和特性,使車輛在高速行駛時轉(zhuǎn)向更加沉穩(wěn),在低速行駛時轉(zhuǎn)向更加輕便,提高駕駛的安全性和舒適性;還可與其他主動安全系統(tǒng)(如電子穩(wěn)定程序 ESP、自動緊急制動 AEB 等)深度集成;減少了大量的機械部件,如轉(zhuǎn)向柱、萬向節(jié)、傳動軸等,降低了維護成本和故障概率。
線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點包括:
提高汽車安全性能,冗余設計:
去除了轉(zhuǎn)向柱等機械連接,避免了撞車事故中轉(zhuǎn)向柱對駕駛員的傷害;智能化的 ECU 根據(jù)汽車的行駛狀態(tài)判斷駕駛員的操作是否合理,并做出相應的調(diào)整;當汽車處于極限工況時,能夠自動對汽車進行穩(wěn)定控制,提升被動安全性。
通過雙電源、雙通信、雙硬件等冗余架構確保系統(tǒng)可靠性,即使部分模塊失效仍能維持基本轉(zhuǎn)向功能 。
改善駕駛特性,增強操縱性:
基于車速、牽引力控制以及其它相關參數(shù)基礎上的轉(zhuǎn)向比率不斷變化,低速行駛時,轉(zhuǎn)向比率低,可以減少轉(zhuǎn)彎或停車時轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動的角度;高速行駛時,轉(zhuǎn)向比率變大,獲得更好的直線行駛條件。
改善駕駛員的路感:
由于轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向車輪之間無機械連接,駕駛員 “路感” 通過模擬生成??梢詮男盘栔刑崛∽钅軌蚍磻噷嶋H行駛狀態(tài)和路面狀況的信息,作為轉(zhuǎn)向盤回正力矩的控制變量,使轉(zhuǎn)向盤僅向駕駛員提供有用信息,從而為駕駛員提供更為真實的
“路感”。
優(yōu)化車內(nèi)空間布局:
沒有了傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向管柱等機械部件,為機艙內(nèi)其余零部件的布置提供了更充足的空間,也使得車內(nèi)的設計可以更加靈活,例如可以實現(xiàn)更大的方向盤管柱伸縮范圍,釋放更大的駕駛位空間。
高效響應與節(jié)能
電信號傳輸延遲低至毫秒級,響應速度遠超傳統(tǒng)液壓或電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)無機械傳動損耗,能量利用效率更高。
有資料研究顯示,2025年將成為國內(nèi)線控轉(zhuǎn)向量產(chǎn)元年,隨著法規(guī)標準的完善以及智能化的催化,線控轉(zhuǎn)向有望進入加速落地階段,市場前景廣闊。當前,線控轉(zhuǎn)向市場份額領先及產(chǎn)品落地速度較快的國產(chǎn)供應商有望充分受益,如一些核心Tier1 公司。未來,隨著市場的發(fā)展,供應商之間的競爭將更加激烈,將促使企業(yè)不斷加大研發(fā)投入,提高線控轉(zhuǎn)向產(chǎn)品的質(zhì)量和性能,降低成本,以獲得更好的競爭優(yōu)勢。
線控轉(zhuǎn)向技術正在不斷的升級與完善:
為了滿足更高的安全和可靠性要求,線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的冗余設計在不斷優(yōu)化,如采用多重安全冗余設計,包括雙重供電、雙重通信、雙重硬件和雙重軟件等。另一方面,路感模擬技術將不斷改進,以提供更逼真、更符合駕駛員期望的路感體驗。同時,轉(zhuǎn)向電機的性能也將不斷提升,以滿足更高的功率要求和更精準的控制需求。
此外,線控轉(zhuǎn)向是實現(xiàn)高階智能駕駛的核心部件之一,未來將與自動駕駛系統(tǒng)、車輛動力學控制系統(tǒng)等深度融合,實現(xiàn)車輛的自動化轉(zhuǎn)向控制,為自動泊車、換電泊車、自適應巡航、車道保持等智能駕駛功能提供更精準、更可靠的轉(zhuǎn)向支持,提升車輛的整體智能駕駛水平。
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