汽车线控转向技术的产业化趋势分析
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2024年汽车线控转向系统市场分析现状引言近年来,随着智能驾驶技术的不断发展,汽车行业正处于一次前所未有的变革之中。
作为智能驾驶的重要组成部分之一,汽车线控转向系统不仅能提高驾驶的安全性和稳定性,还能为驾驶员带来更加便捷和舒适的驾驶体验。
本文将对汽车线控转向系统市场的现状进行全面分析,旨在为汽车行业相关从业者提供参考和指导。
1. 汽车线控转向系统市场概述1.1 市场定义汽车线控转向系统是一种通过电子信号控制转向系统的技术,利用电动机替代传统的机械设备来实现转向操作。
该系统能够精确控制车辆的转向角度和转向力度,提供更加精准和平滑的驾驶操控。
1.2 市场规模根据市场研究数据显示,截至2020年,全球汽车线控转向系统市场规模达到XX 亿美元,预计到2025年将增长至XX亿美元。
市场规模的不断扩大主要受到智能驾驶技术的推动和消费者对驾驶安全性和舒适性的不断追求。
1.3 发展趋势随着智能驾驶技术的快速进步,汽车线控转向系统市场呈现出以下发展趋势:•全球市场增长:全球各地区的汽车制造商纷纷推出搭载线控转向系统的新车型,预计未来几年市场将继续保持较高增长率。
•技术创新:为满足驾驶安全性和舒适性上的不断追求,汽车线控转向系统领域不断涌现出新的技术创新,如电动助力转向技术、双电机转向技术等。
•智能化应用:随着智能化技术的不断融入,汽车线控转向系统也将更加智能化。
例如,结合车辆传感器数据和人工智能算法优化转向控制,实现更加智能化的驾驶体验。
2. 汽车线控转向系统市场竞争状况2.1 主要参与企业目前,全球汽车线控转向系统市场上的主要参与企业包括但不限于以下几家:•公司A•公司B•公司C•公司D•公司E这些企业通过不断的技术创新和产品优化,竞争激烈地争夺市场份额。
2.2 市场份额分析根据市场调研数据显示,公司A在全球汽车线控转向系统市场上占据了约XX%的市场份额,位居市场领先地位。
其次是公司B和公司C,分别占据了约XX%和XX%的市场份额。
2024年汽车线控转向系统市场发展现状摘要汽车线控转向系统作为一种创新的车辆转向技术,正在逐步渗透到汽车市场中。
本文将对汽车线控转向系统的市场发展现状进行深入研究和分析,并探讨其在未来的发展趋势。
1. 引言随着汽车工业的不断发展和技术的不断创新,汽车线控转向系统作为一种新的转向技术被广泛应用于各类汽车中。
该技术通过电子控制传动系统实现对汽车的转向控制,提高了行车的稳定性和操控性能,为驾驶员提供了更加舒适和安全的驾驶体验。
2. 汽车线控转向系统的发展历程汽车线控转向系统的发展经历了三个阶段:机械助力转向系统、液压助力转向系统和电动助力转向系统。
在这三个阶段中,汽车线控转向系统的性能逐步提升,操控性和安全性也得到了极大的改善。
3. 汽车线控转向系统的市场应用目前,汽车线控转向系统已经广泛应用于各类汽车中,包括轿车、SUV、商务车等。
不同类型的汽车在使用线控转向系统时,具有不同的需求和特性。
例如,高级轿车和SUV更倾向于采用高性能的电动助力转向系统,而商务车则更关注转向系统的稳定性和可靠性。
4. 汽车线控转向系统的市场竞争格局目前,汽车线控转向系统的市场竞争格局较为激烈。
主要的竞争对手包括国内外的汽车制造商和零部件供应商。
这些竞争者在技术研发、产品质量、售后服务等方面展开激烈竞争,努力提升自身的市场份额和竞争优势。
5. 汽车线控转向系统的发展趋势随着汽车技术的不断发展和消费者对汽车性能要求的提高,汽车线控转向系统有以下几个发展趋势:5.1 技术创新随着科技的不断进步,汽车线控转向系统将会迎来更多的技术创新。
例如,应用人工智能和车联网技术,使得转向系统具备更强的智能化和自动化能力,提高汽车的驾驶安全性和舒适性。
5.2 节能环保汽车线控转向系统的节能环保能力将是未来的发展趋势之一。
通过应用新能源技术,减少能源消耗和减少污染物排放,促进汽车行业的可持续发展。
5.3 个性化需求随着消费者对汽车个性化需求的增加,汽车线控转向系统也将朝着个性化方向发展。
2024年汽车线控转向系统市场分析报告简介汽车线控转向系统是一种通过电子信号控制车辆转向的技术,它代替了传统的机械连接,在提高驾驶舒适性和安全性方面具有重要作用。
本报告将对汽车线控转向系统市场进行分析,包括市场规模、发展趋势、竞争格局等方面的内容。
市场规模分析根据市场调研机构的数据显示,截至2020年,全球汽车线控转向系统市场规模达到XX亿美元。
预计到2025年,市场规模将达到XX亿美元,年均增长率为X%。
市场规模的快速增长主要受到以下几个因素的驱动:1.驾驶舒适性的提升:汽车线控转向系统能够减轻驾驶员对方向盘的操作力度,提高驾驶的舒适性。
随着人们对驾驶体验要求的提高,汽车线控转向系统的需求也在不断增加。
2.安全性的需求:汽车线控转向系统能够实现精确的转向控制,避免了因驾驶员操作不准确而导致的安全隐患。
随着交通事故的不断增多,对车辆安全性能的要求也在不断提高,这为汽车线控转向系统的市场提供了机遇。
3.智能驾驶技术的发展:随着智能驾驶技术的不断进步,汽车线控转向系统作为智能驾驶的重要组成部分,受到了广泛关注。
智能驾驶技术的发展将进一步推动汽车线控转向系统的市场增长。
发展趋势分析在汽车线控转向系统市场的发展趋势方面,可以从以下几个方面进行分析:1.电动化趋势:随着电动汽车的快速发展,汽车线控转向系统也将面临电动化的趋势。
传统的机械转向系统对于电动汽车来说体积较大且效率低下,而汽车线控转向系统可以提供更小巧、轻量化的解决方案,适应电动汽车的需求。
2.高度集成化:随着汽车电子系统的发展和智能驾驶技术的应用,汽车线控转向系统向着高度集成化的方向发展。
传感器、控制单元等关键部件的集成将提高系统的性能和可靠性。
3.智能化和自动化:未来,汽车线控转向系统有望实现智能化和自动化。
通过与其他汽车电子系统的连接,如ADAS(先进驾驶辅助系统),自动泊车系统等,汽车线控转向系统可以实现更高级别的自动驾驶功能。
竞争格局分析目前,全球汽车线控转向系统市场存在着几家主要厂商,其中包括: - 公司A:公司A是全球领先的汽车线控转向系统制造商,其产品在市场上具有较高的知名度和市场份额,拥有良好的技术研发实力和制造能力。
2023年汽车线控转向系统行业市场分析现状汽车线控转向系统是汽车转向系统的重要组成部分,是驾驶员通过操纵转向盘来控制车辆转向的装置。
随着汽车工业的发展和技术的进步,汽车线控转向系统市场也在不断发展壮大。
目前,全球汽车线控转向系统市场呈现以下几个特点:1. 市场规模不断扩大:汽车线控转向系统市场规模不断扩大,主要受益于汽车产量的增加。
随着经济的发展和人民生活水平的提高,越来越多的人购买汽车,对汽车线控转向系统的需求也不断增加。
2. 技术升级换代:汽车线控转向系统的技术在不断升级换代,以提高安全性和驾驶体验。
传统的液压助力转向系统逐渐被电动助力转向系统取代,后者具有更高的灵敏度和响应速度,能够更好地满足驾驶员的需要。
3. 电动化趋势明显:随着新能源汽车的兴起,电动助力转向系统的需求也大幅增加。
电动助力转向系统具有更高的效率和能量利用率,对于电动汽车来说尤为重要。
此外,电动助力转向系统还可以实现电子辅助转向和自动驾驶等功能,有助于提升驾驶的安全性和便利性。
4. 市场竞争激烈:汽车线控转向系统市场竞争激烈,主要厂商包括博世、TRW、日立、福特、大陆等。
这些厂商凭借其技术实力和品牌影响力在市场上占据一定份额,形成了一定的市场垄断。
此外,一些新能源汽车厂商也开始自主研发线控转向系统,进一步加剧了市场竞争。
5. 市场前景广阔:随着汽车工业的发展和新能源汽车的普及,汽车线控转向系统市场前景广阔。
未来,随着自动驾驶技术的发展和普及,汽车线控转向系统将发挥更重要的作用,为自动驾驶汽车提供更高级的转向控制功能,市场潜力巨大。
总之,汽车线控转向系统市场规模不断扩大,技术不断升级换代,电动化趋势明显,市场竞争激烈,市场前景广阔。
随着新能源汽车和自动驾驶技术的发展,汽车线控转向系统市场将继续保持快速增长,有望成为汽车工业中的重要一环。
2024年汽车线控转向系统市场环境分析1. 概述汽车线控转向系统是一种先进的汽车控制技术,通过电子控制单元(ECU)与传感器、执行器等组件配合,实现对汽车转向系统的精确控制。
本文将对汽车线控转向系统的市场环境进行分析,包括市场规模、竞争格局、驱动因素等方面。
2. 市场规模汽车线控转向系统市场在过去几年呈现稳定增长的态势。
据市场调研数据显示,2019年全球汽车线控转向系统市场规模达到XX亿美元,预计在未来五年内每年将以X%的年均复合增长率增长。
3. 竞争格局目前,全球汽车线控转向系统市场上主要有几家具有技术实力和市场份额的龙头企业,包括公司A、公司B、公司C等。
这些企业通过不断提升产品性能和技术创新,占据着市场的主导地位。
此外,新兴的技术公司也在逐渐崛起,通过与汽车制造商合作,提供定制化的线控转向系统解决方案。
这些技术公司的加入使竞争进一步加剧,市场竞争格局变得更加多元化。
4. 驱动因素4.1 技术进步随着汽车行业的快速发展,对于汽车的安全性能和驾驶体验要求也越来越高。
汽车线控转向系统作为驾驶辅助系统的重要部分,其技术进步对市场需求的推动作用不可忽视。
不断提升的电子控制技术、传感器技术和执行器技术为汽车线控转向系统的发展提供了技术支持。
4.2 安全要求汽车行业的安全意识日益增强,对于驾驶安全的要求也越来越高。
汽车线控转向系统可以通过精确控制汽车的转向角度和力度,提高驾驶稳定性和操控性,从而减少交通事故的发生。
这种趋势将进一步推动汽车线控转向系统市场的发展。
4.3 智能驾驶技术发展智能驾驶技术作为未来汽车发展的重要趋势,对于汽车线控转向系统提出了更高的要求。
智能驾驶需要汽车具备更高级的自动化驾驶能力,而线控转向系统作为驾驶辅助系统的核心组成部分,将承担更多的功能和责任。
因此,随着智能驾驶技术的发展,汽车线控转向系统市场将迎来新的机遇和挑战。
5. 发展趋势5.1 电动化趋势随着电动汽车行业的快速发展,汽车线控转向系统市场也将受益于电动化趋势。
汽车线控转向系统(SBW)市场发展现状引言汽车线控转向系统(Steer-by-Wire, SBW)是一种采用电子信号而非机械连接来控制汽车转向的技术。
它通过传感器、控制单元和执行器等电子元件,实现从驾驶员转向输入到车辆转向机构的完全电子化。
随着智能汽车技术的快速发展,SBW系统在汽车行业中扮演着越来越重要的角色。
本文将阐述汽车线控转向系统市场的发展现状。
技术进展SBW系统的出现标志着汽车转向技术的重大突破。
相较于传统机械连接的转向系统,SBW系统具有以下优势:1.转向系统可配置性增强:传统转向系统需要通过机械连接来传递转向输入,而SBW系统通过电子信号传递转向输入,使得转向系统更加灵活且可配置性更高。
2.驾驶体验优化:SBW系统可以根据驾驶员的行为和动态状况来调整转向力度和响应速度,从而提供更加舒适和精准的驾驶体验。
3.安全性提升:SBW系统可以实现转向过程的动态控制和安全保护,包括行驶稳定控制、自动纠偏和抵抗方向失控等功能,提高了整车的安全性能。
目前,汽车线控转向系统的市场发展主要集中在以下几个方面。
汽车制造商需求增加随着智能汽车技术的发展,汽车制造商对于SBW系统的需求不断增加。
SBW系统可以与其他驾驶辅助系统和自动驾驶系统相结合,实现更高级别的自动驾驶功能。
许多汽车制造商已经开始将SBW系统用于高端汽车和豪华汽车,以提供更加先进和智能的驾驶体验。
技术研发推动汽车线控转向系统的市场发展也受到技术研发的推动。
随着电子技术和通信技术的不断进步,SBW系统的稳定性、可靠性和安全性得到了很大的提升。
同时,汽车制造商和技术公司也在不断进行SBW系统的创新研究,探索更高效、更智能的转向系统解决方案。
持续发展的监管环境监管环境对汽车行业的发展起到了重要的影响。
随着智能汽车和自动驾驶技术的兴起,各国政府和监管机构都开始制定相关规定和标准,以确保SBW系统的安全性和可靠性。
这为SBW系统的市场发展提供了有力支持,并促使汽车制造商加大对SBW系统的研发和应用力度。
2024年汽车线控转向系统(SBW)市场策略概述汽车线控转向系统(Steer-by-Wire,简称SBW)是一种将传统的机械转向系统替换为电子控制的先进技术。
通过使用电子信号传输转向输入,SBW系统消除了机械连接,提供了更高的精确性和可靠性。
本文将探讨汽车SBW市场策略的重要性,并提供一些建议。
市场分析1.高增长趋势:随着汽车技术的进步和消费者对更安全、更智能驾驶体验的需求,SBW市场有望保持高增长。
根据市场研究,全球SBW市场预计在未来几年内以高于10%的复合年增长率增长。
2.技术优势:SBW系统相对于传统转向系统具有明显的技术优势。
它可以提供更灵敏和准确的操控,对车辆稳定性和安全性的影响较小。
此外,SBW 系统还能为自动驾驶和智能驾驶功能提供更好的支持。
3.市场竞争:目前,SBW市场竞争激烈,主要存在于汽车制造商和技术供应商之间。
大多数主要汽车制造商已经开始采用SBW技术并投入市场。
技术供应商则致力于开发更先进、更可靠的SBW解决方案。
市场策略1. 产品定位根据市场需求和竞争对手分析,确定SBW产品的定位非常重要。
应该在产品定位中强调SBW系统的创新性、安全性和性能优势。
同时,也要考虑不同车型和市场细分的差异,定制化产品以满足消费者需求。
2. 市场营销有效的市场营销策略是推动SBW产品销售的关键。
以下是一些推广SBW系统的常用方法:•针对汽车经销商的培训和推广活动,提高他们对SBW系统的了解,并推动其在销售中的推广。
•通过展会和活动与潜在客户接触,展示和演示SBW系统的性能和优势。
•利用互联网和社交媒体平台进行推广,提高产品的知名度和曝光度。
•与汽车制造商合作,将SBW系统作为高档车型的标配或选装件。
3. 市场定价合理的市场定价是保持竞争力的关键。
在制定价格策略时,需要考虑以下因素:•成本:将研发、生产和营销成本纳入考虑,并确保价格能够覆盖这些成本。
•市场定位:价格应与产品的定位相匹配,同时要考虑消费者对产品的价值感知。
车辆工程技术2车辆技术0 引言 在我国现阶段汽车生产过程中,线控转向技术的科学应用能够对驾驶员路感进行科学改善,同时反应速度和安全性也得到了很大程度的提升,对汽车工业的发展具有极其重要的价值,相关人员必须对其进行科学应用,为了对其具有更为明确的认知,特此展开本次研究。
1 汽车线控转向技术优势 首先可以对驾驶员路感进行科学改善,线控转向系统内部具有前轮控制和转向盘控制,能够对路面各种颠簸进行有效过滤,在控制回正力矩时,可以基于相关信号提取能够真实反映路面状况和汽车行驶状态的信息,并以此为基础控制回正力矩,确保在崎岖道路上车辆依旧能够平稳行驶,对其路感进行合理优化。
其次,具有较快的反应速度,由于车辆转向时,没有传统机械连接,在控制前轮转向方面,能够任意设置传动比[1]。
主控单位在获得相关指令之后,通过综合计算转向盘转动速度,转动力度以及行车状况立刻进行转向,迅速向车轮传递转向指令。
与此同时,整车安装较为方便,一般而言,SBW普遍选择柔性连接,确保在车上能够更为灵活的布置转向系统,可以在需要的任何位置布置转向盘。
同时具有较高的安全性,SBW将车辆中转向柱等各种机械连接去除,因此,当车辆发生碰撞时,能够有效避免管柱侵入伤害驾驶员,在将转向盘移至他处或总成收缩之后,能够确保有效打开安全气囊,进而对驾驶员进行更为有效的安全保护。
2 汽车线控转向系统2.1 系统结构 该系统通常是由控制单元,执行机构和操控模块三个部分构成,同时还有电源,防故障系统等辅助系统。
其中操作模块具体包括力矩反馈,电机力矩传感器,方向盘总成和转角传感器,其主要作用在于转换驾驶员转向意图,使其形成数字信号,并向控制单元传递,同时还需要接收由控制单元传输的力矩信号,并以此为基础进行方向盘回正力矩的反馈,为驾驶人员提供路感信息。
执行系统具体包括前轮转向组件和传感器,电机控制器,执行电机,该系统的主要作用在于接收控制单元指令,然后通过利用转向电机对车轮转动转向进行控制,使驾驶员转向意图得到有效落实。
线控转向行业分析报告一、定义线控转向是汽车电子产品中的一种,因为用户通过线控来控制汽车的转向动作,所以被称为线控转向。
二、分类特点根据线控转向的功能,可分为手动线控转向、自动线控转向;按照生产厂家的不同,又可分为OEM市场和第一次设备市场两大市场。
线控转向的特点在于,车主可以通过拉动线控轻松地完成车辆的转向动作。
把车轮转向变得更加简单,方便汽车短距离调节方向及直线行驶。
三、产业链线控转向的产业链包括4个方面:1、汽车工程设计研发制造2、汽车零部件研发制造3、销售与维修服务4、相关后续服务。
其中,汽车工程设计研发制造和汽车零部件研发制造是产业链的核心环节,包括产品研发、设计、制造。
四、发展历程线控转向技术在2000年之前一直属于比较低级的技术,在那个时候,许多汽车仍然采用浩大的转向半轴来完成汽车转向的功能。
但是,随着汽车技术的不断发展,线控转向技术也越来越受到关注,它在从手动驾驶向自动驾驶的过渡过程中,具有着重要的意义。
五、行业政策文件及其主要内容行业政策文件包括:《通信行业和信息化部关于加强对汽车电子领域创新发展的意见》、《汽车产业中长期发展规划》等。
这篇文章提及的政策主要涉及行业的发展方向、研发投入、环保等方面,力图推进我国汽车电子行业的发展。
六、经济环境我国在经济发展方面取得了不少成绩,截至2022年,我国的人均GDP已经超过1.5万美元,汽车保有量也呈现增长的趋势。
这为汽车电子行业的发展提供了有力的保障。
七、社会环境随着社会的不断发展,人们对汽车行驶的安全性要求越来越高。
不断提高的城市化程度和交通拥堵,要求车辆具备更高精度、更经济、更舒适、更安全的特性,为行业发展提供了巨大的市场需求。
八、技术环境科技的发展对线控转向技术起了巨大的推动作用。
越来越多的汽车采用高科技的产品和技术,增加了车辆功能复杂性和使用复杂性,提高了产品更换频率,从而促进了行业的发展。
九、发展驱动因素汽车推广、人口技术进步、降低成本、均质化趋势、消费需求等都是驱动行业发展的因素。
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-Croer”,Daimlerchryler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Le某uHP某概念车,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(JeepHurricane)”,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)。
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:
图1汽车线控转向系统结构示意图
转向操纵模块包括方向盘总成、方向盘转角传感器、力矩传感器、力矩反馈电机。
转向操纵模块的主要功能是将驾驶员的转向意图(通过方向盘转角传感器测量方向盘转角)转换成数字信号,并传递给控制单元,同时接受控制单元送来的力矩信号,并由力矩反馈电机产生方向盘回正力矩,以提供给驾驶员相应的路感信息。
转向执行机构由前轮转角传感器、转向执行电机、转向电机控制器和前轮转向组件等组成。
转向执行总成的功能是接受控制单元( ECU)的命令,通过转向电机控制器控制转向车轮转动,实现驾驶员的转向意图。
控制单元( ECU)对采集的信号进行分析处理,判别汽车的运动状态,对方向盘回正力电机和转向电机发送指令,控制两个电机的工作,保证各种工况下都具有理想的车辆响应,以减少驾驶员对汽车转向特性随车速变化的补偿任务,减轻驾驶员负担。
同时控制器还可以对驾驶员的操作指令进行识别,判定在当前状态下驾驶员的转向操作是否合理。
当汽车处于非稳定状态或驾驶员发出错误指令时,线控转向系统会将驾驶员错误的转向操作屏蔽,而自动进行稳定控制,使汽车尽快地恢复到稳定状态。
自动防故障系统是线控转向系的重要模块,它包括一系列的监控和实施算法,针对不同的故障形式和故障等级做出相应的处理,以求最大限度地保持汽车的正常行驶。
作为应用最广泛的交通工具之一,汽车的安全性是必须首先考虑的因素,是一切研究的基础,因而故障的自动检测和自动处理是线控转向系统最重要的组成系统之一。
它采用严密的故障检测和处理逻辑,以更大地提高汽车安全性能。
电源系统承担着控制器、两个执行马达以及其它车用电器的供电任务,其中仅前轮转角执行马达的最大功率就有500—800W,加上汽车上的其它电子设备,电源的负担已经相当沉重。
所以要保证电网在大负荷下稳定工作,电源的性能就显得十分重要。
在42V 供电系统中这个问题将得到圆满的解决。
2.2、线控转向系统的工作原理
汽车线控转向系统的工作原理示意图如图2所示。
驾驶员转动转向盘时,转向控制系统将转向盘转角传感器、车速传感器测得的信号,通过数据总线将信号传递给车上的控制单元( ECU),并从转向控制系统获得反馈命令;转向控制系统也从转向操纵机构获得驾驶员的转向指令,并从转向系统获得车轮情况,从而指挥整个转向系统的运动。
转向系统控制车轮转到需要的角度,并将车轮的转角和转动转矩反馈到系统的其余部分,比如转向操纵机构,以使驾驶员获得路感,这种路感的大小可以根据不同的情况由转向控制系统控制。
又因为转向系统完全在转向控制系统的控制下运动,所以几乎可以在任意位置实现任意转向传动比,控
制单元( ECU)综合这些和其他信号作出判断后,再控制前轴的转向角度。
图2汽车线控转向系统的工作原理
汽车线控转向系统还具备防错功能及自动防故障系统。
为避免驾驶员的错误判断,这个系统还会忽略驾驶员的转向输入,平稳地将车保持在最安全的状态。
当线控转向系统出现故障时,该系统控制单元( ECU)输出故障信息并通过总线将信息传递给驾驶员信息系统,使得驾驶员第一时间作出反应,并同时开启故障离合器使驾驶员能够通过传统机械式转向保持对车辆转向的操控。
3、线控转向系统的技术优势
3.1、便于操控系统布置。
例如取消了传统的转向柱连接,可以很容易把左舵驾驶换为右舵驾驶。
3.2、有利于整车平台化策略实现。
例如,各类传感器如方向盘转角传感器、力矩传感器可进行通用化设计,执行电机、力矩反馈电机及控制单元(ECU)等可进行模块化、系列化设计。
3.3、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。
3.4、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传动比(转向盘转角和车轮转角的比值)不断变化。
3.4.1、低速行驶时,转向传动比低,可以减少转弯或停车时转向盘转动的角度;
3.4.2、高速行驶时,转向传动比变大,能够获得更好的直线行驶条件。
3.5、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。
3.6、有利于底盘整合,对于实现一体化底盘有较大贡献
目前越来越多的主动安全控制系统投入车辆的应用。
如DYC、ESP等是通过对车轮纵向力进行控制,以补偿由车辆横向加速度或横摆角速度变化引起的行驶方向失控和车身姿态不稳,增加车辆道路保持性能并改善操纵稳定性能,采用线控转向系统后有利于整合底盘技术,综合利用主动悬架、ASR、DYC或ESP 等系统的传感器,实现数据共享。
同时对于控制软件方面,可以综合考虑车辆弯道行驶和车身横向稳定性控制,进一步提高车辆操纵稳定性和安全性。