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1、线控转向系统（SBW,Steering-by-wire）一、功能简介（1）取消了转向盘和转向轮之间的机械连接，减轻了大约 5 kg 重量； （2）消除了路面的冲击，具有降低噪声和隔振等优点。（3）为今后的辅助驾驶系统和无人驾驶汽车的研发提供技术支持。优点： 取消转向柱、转向器后，有利于提高汽车碰撞安全性和整车主动安全性。 提高了整车设计自由度，便于操控系统布置。例如没有了机械连接，可以很容易把左舵驾驶换为右舵驾驶。 转动效率高，响应时间短。控制单元接收各种数据，可以在瞬时转向条件下，立刻提供转向动力，转动车轮。 改善驾驶特性，增强操纵性。基于车速、牵引力控制以及其它相关参数基础上的转向比率（转
2、向盘转角和车轮转角的比值）不断变化，低速行驶时，转向比率低，可以减少转弯或停车时转向盘转动的角度；高速行驶时，转向比率变大，能够获得更好的直线行驶条件。图 1 线控转向系统示意图转向盘模块的主要功能是将驾驶员的转向意图（通过测量方向盘转角）转换成数字信号并传递给主控制器;同时接受 ECU 送来的电信号，控制回正电机产生相应的方向盘回正力矩以提供给驾驶员相应的路感信号。 前轮转向模块包括前轮转角传感器、转向执行电机、转向电机控制器和前轮转向组件等。转向执行模块的功能是接受 ECU 的命令，控制转向电机实现要求的前轮转角，完成驾驶员的转向意图。 ECU 对采集的信号进行分析处理，判别汽车的运动状态
3、，向方向盘回正力电机和转向电机发送命令，控制两个电机的工作。 二、基本要求1、根据光洋转向试验室的经验数据，对于轻型轿车，在现实中，作用于方向盘的回正力矩值一般在 2-3Nm 左右，其最值也不会超过 5Nm；根据美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)的调查，驾驶员在进行紧急避让的时候，方向盘转速最大为 1.5r/S （轿车） ，一般情况下，方向盘平均转速为：500/s。此处回正电机沿用了北斗星电动助力转向系统中的助力电机（直流12v，170w，30A，1050r/min） ，并配有蜗轮蜗杆减速器（减速比 1：16.5） 。但是尚需开发相应的驱动程序。2、转向执行电机涉及到电机的选型（包括减速
4、机构）以及驱动程序的开发。要求电机尺寸小，质量轻。由于经常处于变速运行，对位置控制精度要求很高，并且在运行过程中要有连续堵转（转速为零）而输出转矩的能力，调速范围较宽。选型时主要考虑电机本身的额定转矩应大于汽车转向时受到的最大输出力矩。有两种算法：一是根据理论公式计算出原地转向阻力矩；另一种方法是根据经验公式计算。详见吉林大学硕士学位论文轻型汽车线控转向系统电机匹配及控制策略研究p62.对于转向执行电机，尽管线控转向没有了方向盘与转向器的机械连接，该电机的最大转速也应依据方向盘转速而定，即转向执行电机输出转速经减速机构后与方向盘转速一致，并且保证转向轻便性要求。减速机构最好避免选择蜗轮蜗杆式，因为系统不希望自锁；同时还应考虑其体积的大小。
