汽車(chē)線控轉(zhuǎn)向技術(shù)取消了傳統(tǒng)方向盤(pán)與方向盤(pán)之間的機(jī)械連接，擺脫了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的局限性。線控轉(zhuǎn)向技術(shù)可以通過(guò)數(shù)據(jù)總線傳輸信號(hào)，并從轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)獲得反饋指令。由于取消了轉(zhuǎn)向柱等機(jī)械連接，線控轉(zhuǎn)向技術(shù)可以大大提高汽車(chē)的安全行駛性能，防止交通事故中轉(zhuǎn)向柱對(duì)駕駛員的傷害。此外，該技術(shù)可以在轉(zhuǎn)彎或停車(chē)時(shí)減小方向盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，獲得更好的直行駕駛體驗(yàn)。在駕駛過(guò)程中，通過(guò)仿真生成駕駛員的道路體驗(yàn)，方向盤(pán)提供的信息更加準(zhǔn)確，能夠有效反饋駕駛路況。汽車(chē)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理。汽車(chē)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)汽車(chē)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由方向盤(pán)總成、轉(zhuǎn)向執(zhí)行器總成和主控制器(ECU)三個(gè)主要部分，以及自動(dòng)故障處理系統(tǒng)、電源等輔助系統(tǒng)組成，如圖1所示。圖1汽車(chē)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方向盤(pán)總成的主要作用是將駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖(通過(guò)測(cè)量方向盤(pán)角度)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并傳送給主控制器；同時(shí)接收來(lái)自主控制器的扭矩信號(hào)，產(chǎn)生方向盤(pán)定位扭矩，為駕駛員提供相應(yīng)的路感信息。方向盤(pán)組件包括方向盤(pán)、方向盤(pán)角度傳感器、扭矩傳感器和方向盤(pán)定位扭矩電機(jī)。轉(zhuǎn)向執(zhí)行器總成的作用是接受主控制器的命令，通過(guò)轉(zhuǎn)向電機(jī)控制器控制方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖。轉(zhuǎn)向致動(dòng)器組件包括前輪角度傳感器、轉(zhuǎn)向致動(dòng)器馬達(dá)、轉(zhuǎn)向馬達(dá)控制器和前輪轉(zhuǎn)向組件。主控制器(ECU)的作用是對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行分析處理，判斷車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，向方向盤(pán)扶正器和轉(zhuǎn)向電機(jī)發(fā)出指令，控制兩個(gè)電機(jī)的工作，保證車(chē)輛在各種工況下的理想響應(yīng)，從而減輕駕駛員對(duì)車(chē)輛轉(zhuǎn)向特性隨車(chē)速變化的補(bǔ)償任務(wù)，減輕駕駛員的負(fù)擔(dān)。同時(shí)，控制器還可以識(shí)別駕駛員的操作指令，判斷駕駛員在當(dāng)前狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向操作是否合理。當(dāng)汽車(chē)處于不穩(wěn)定狀態(tài)或駕駛員發(fā)出錯(cuò)誤指令時(shí)，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)會(huì)屏蔽駕駛員的錯(cuò)誤轉(zhuǎn)向操作，自動(dòng)控制穩(wěn)定性，使汽車(chē)盡快恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)。自動(dòng)故障處理系統(tǒng)是線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要模塊。包括一系列的監(jiān)控和執(zhí)行算法，根據(jù)不同的故障形式和故障等級(jí)做出相應(yīng)的處理，最大限度的保持汽車(chē)的正常運(yùn)行。作為應(yīng)用最廣泛的汽車(chē)之一，汽車(chē)的安全性是首要考慮的問(wèn)題，也是所有研究的基礎(chǔ)，因此自動(dòng)故障檢測(cè)和自動(dòng)處理是線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最重要的組成部分之一。它采用了嚴(yán)格的故障檢測(cè)和處理邏輯，大大提高了汽車(chē)的安全性能。供電系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制器、兩個(gè)執(zhí)行電機(jī)等車(chē)載電器的供電任務(wù)，其中僅前輪轉(zhuǎn)角的執(zhí)行電機(jī)最大功率就達(dá)到500 ~ 800 W，車(chē)上其他電子設(shè)備供電負(fù)擔(dān)較重。因此，電源的性能對(duì)于保證電網(wǎng)在重負(fù)荷下的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。2.線控轉(zhuǎn)向的原理。汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是決定汽車(chē)主動(dòng)安全性的關(guān)鍵總成。傳統(tǒng)的汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)，汽車(chē)的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)是由駕駛員操縱方向盤(pán)，通過(guò)轉(zhuǎn)向器和一系列連桿傳遞給方向盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。汽車(chē)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)取消了方向盤(pán)與方向盤(pán)之間的機(jī)械連接，完全依靠電能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向

傳感器用于檢測(cè)駕駛員的轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)，然后通過(guò)數(shù)據(jù)總線將信號(hào)傳輸?shù)杰?chē)輛上的ECU，并從轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)得到反饋指令。轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)還從轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)獲得駕駛員的轉(zhuǎn)向命令，并從轉(zhuǎn)向系統(tǒng)獲得車(chē)輪狀況。從而引導(dǎo)整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制車(chē)輪轉(zhuǎn)向所需的角度，并將車(chē)輪角度和扭矩反饋給系統(tǒng)的其余部分，如轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)，使駕駛員獲得路感，轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)根據(jù)不同情況控制路感。圖2線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)II的工作原理。汽車(chē)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn)。提高汽車(chē)的安全性能。拆除轉(zhuǎn)向柱等機(jī)械連接，徹底避免碰撞事故中轉(zhuǎn)向柱對(duì)駕駛員的傷害；智能ECU根據(jù)汽車(chē)的行駛狀態(tài)判斷駕駛員的操作是否合理，并做出相應(yīng)的調(diào)整；它能自動(dòng)控制汽車(chē)在極限工況下的穩(wěn)定性。當(dāng)系統(tǒng)中的電子元件出現(xiàn)故障時(shí)，由于冗余和容錯(cuò)技術(shù)，系統(tǒng)仍然可以實(shí)現(xiàn)其最基本的轉(zhuǎn)向功能。2.改善駕駛特性，增強(qiáng)機(jī)動(dòng)性?；谲?chē)速、牽引力控制等相關(guān)參數(shù)的轉(zhuǎn)向比(方向盤(pán)轉(zhuǎn)角與車(chē)輪轉(zhuǎn)角的比值)是不斷變化的。低速行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向比低，轉(zhuǎn)彎或停車(chē)時(shí)可減小方向盤(pán)轉(zhuǎn)角；高速行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向比變大，獲得更好的直線行駛條件。3.提高駕駛員的路感。由于方向盤(pán)與方向盤(pán)之間的元機(jī)械連接，駕駛員的路感是通過(guò)仿真產(chǎn)生的。可以從信號(hào)中提出最能反映汽車(chē)實(shí)際行駛狀態(tài)和路況的信息，作為方向盤(pán)定位力矩的控制變量，使方向盤(pán)只能向駕駛員提供有用的信息，從而為駕駛員提供更真實(shí)的“路感”。4.提高汽車(chē)的舒適性。因?yàn)槿∠藱C(jī)械結(jié)構(gòu)連接，地面的不平和方向盤(pán)的不平衡不會(huì)傳遞到轉(zhuǎn)向軸上。從而減輕駕駛員的疲勞，并明顯增加駕駛員腿部的活動(dòng)空間和汽車(chē)底盤(pán)的空間。5.個(gè)性化設(shè)置?？梢愿鶕?jù)駕駛員的要求設(shè)定轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比和方向盤(pán)反饋扭矩，以滿足不同駕駛員的要求，適應(yīng)不同的駕駛環(huán)境。與轉(zhuǎn)向相關(guān)的駕駛行為可以通過(guò)軟件設(shè)置和實(shí)現(xiàn)。