汽车线控转向技术的产业化趋势分析

汽车线控转向技术的产业化趋势分析

摘要：简要叙述线控转向系统的结构、工作原理，介绍该项技术的优势及产业化所存在的问题，重点论述其发展前景及产业化的趋势。

关键词：线控转向； 结构原理； 技术优势； 产业化趋势；

转向系统作为汽车底盘中一个十分重要的子系统具有举足轻重的作用，是汽车实现转向功能及保持直线行驶的机构。随着汽车技术的发展，转向系统大致经历了一下发展历程：

机械式无助力转向系统→常规液压式助力转向系统（HPS）→电液式助力转向系统（EHPS） →电动式助力转向系统（EPS）→主动转向系统→线控转向系统（SBW）；由于线控转向系统是目前汽车转向系统技术中最为先进的技术之一，具有操纵稳定性更好的特点,而且它在转向盘和转向轮之间不再采用机械连接,彻底摆脱传统转向系统所固有的限制,在给驾驶员带来方便的同时也提高了汽车的安全性。因而线控转向技术成为目前国内外各大汽车厂商及汽车科研机构竞相研究的对象。

1、线控转向系统的发展概况

德国奔驰公司在1990年开始了前轮线控转向的研究,并将它开发的线控转向系统应用于概念车F400Carving（1996）上。日本Koyo也开发了线控转向系统,但为了保证系统的安全,仍然保留了转向盘与转向轮之间的机械部分,即通过离合器连接,当线控转向失效时通过离合器结合恢复到机械转向。宝马汽车公司的概念车BMWZ22,应用了Steering-By-Wire技术,转向盘的转动范围减小到160°,使紧急转向时驾驶员的忙碌程度得到了很大降低。意大利Bertone设计开发的概念车“FILO ”, 雪铁龙越野车“C-Crosser”, Daimlerchrysler 概念车“R129”,都采用了线控转向系统。2003年日本本田公司在纽约国际车展上推出了LexusHPX概念车,该车也采用了线控转向系统,在仪表盘上集成了各种控制功能,实现车辆的自动控制。估计几年后,机械系统将由电缆与电子信号取代[1]。2005年1月戴姆勒•克莱斯勒公司在底特律北美国际车展上展出了一款突出吉普车型恶劣路面行驶性能的概念车”吉普飓风(Jeep Hurricane)”，该车不仅采用了四轮线控转向技术，并且将转向模式发挥到极致，除了常规的前轮转向及后轮随动转向外，还具备了回转式转向（零转弯半径转向）及滑移转向（蟹行转向）。

2、 控转向系统的结构及工作原理

2.1、线控转向系统的结构

汽车线控转向系统由转向操纵模块、转向执行机构和具有容错功能的控制单元( ECU)三个主要部分以及自动防故障系统、电源等辅助系统组成，如下图1所示：

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