汽车线控转向技术的发展与应用
2024年汽车线控转向系统(SBW)市场前景分析
汽车线控转向系统（SBW）市场前景分析1. 引言随着科技的发展和社会进步，汽车行业也在不断演进。
传统的机械式转向系统已经不能满足人们对于汽车驾驶的需求，因此，汽车线控转向系统（Steer-by-Wire, SBW）应运而生。
本文将对汽车线控转向系统的市场前景进行深入分析。
2. 汽车线控转向系统简介汽车线控转向系统是一种采用电子控制技术实现转向操作的系统。
它通过传感器和电控单元将驾驶者的转向指令转化为电信号，并通过电机控制前轮的转向角度。
与传统的机械转向系统相比，汽车线控转向系统具有更加精确、灵敏的操控性能，可以提高驾驶的安全性和舒适性。
3. 汽车线控转向系统的市场前景3.1 技术发展趋势随着汽车电子技术的不断进步，汽车线控转向系统也在不断演进。
新一代的汽车线控转向系统采用更先进的传感器和控制算法，能够实现更加精确的转向控制，并具备智能化的功能，例如自动驾驶、自动泊车等。
这些创新技术将推动汽车线控转向系统市场的发展。
3.2 市场规模与增长趋势根据市场研究数据，汽车线控转向系统市场在过去几年取得了持续增长。
预计未来几年内，全球汽车线控转向系统市场规模将继续扩大。
主要驱动因素包括：汽车安全性的提升、驾驶者对于驾驶舒适性的需求增加、智能化驾驶技术的普及等。
3.3 市场竞争格局与主要厂商目前，汽车线控转向系统市场竞争激烈，主要的厂商包括：奥托立夫（ZFLS）、日立（HITACHI）、积时利（JTEKT）等。
这些厂商拥有先进的技术和丰富的经验，在市场上具有一定的竞争优势。
4. 汽车线控转向系统市场的挑战与机遇在汽车线控转向系统市场发展的过程中，也面临一些挑战与机遇。
### 4.1 挑战 - 技术成熟度：新技术的应用需要经过严格的性能测试和认证，以确保其可靠性和安全性。
- 成本压力：由于汽车线控转向系统的制造成本较高，市场竞争激烈，如何降低成本是一个重要的挑战。
- 安全性风险：对于汽车线控转向系统而言，安全性是一个重要的考虑因素。
汽车线控转向系统发展概况与典型布置形式
汽车线控转向系统发展概况与典型布置形式汽车线控转向系统是指通过操作车辆转向控制器，通过线缆将转向指令传输到转向机构，从而实现对车辆转向的控制的一种系统。
该系统在车辆转向操作上有着重要的作用，能够提高驾驶员的操控性和舒适性。
下面将对汽车线控转向系统的发展概况和典型布置形式进行探讨。
1.发展概况：汽车线控转向系统的发展可以追溯到20世纪中叶，最初采用机械传动的方式进行转向控制。
然而，随着汽车工业的发展和技术的进步，线控转向系统开始采用电子化控制技术，这使得转向系统的可靠性、稳定性和精确性得到了显著提高。
随着电子技术和自动化技术的不断发展，现代汽车线控转向系统已经进化为一种集成了电子控制单元(ECU)、电动助力转向器和传感器的高度自动化系统。
同时，通过与其他辅助转向系统（如自动驾驶、车道保持辅助等）的联动，进一步提升了驾驶员的操控性和行驶安全性。
目前，汽车线控转向系统已经成为了现代汽车中必备的重要组成部分。
2.典型布置形式：典型的汽车线控转向系统通常包括以下几个关键组件：(1)转向控制器：驾驶员通过操纵转向盘来产生转向指令。
转向控制器通常由转向盘、方向盘传感器和信号处理单元组成，可以对驾驶员转向意图进行检测、处理和转化为电信号。
(2)电动助力转向器：电动助力转向器通过电动机的力量来辅助驾驶员进行转向操作。
该装置通常由电动机、齿轮传动机构和助力转向控制单元组成。
(3)传感器：传感器用于检测车辆当前的速度、方向和转动角度等参数，并将这些信息传输给电控单元进行处理。
常见的传感器包括转向角传感器、转向力矩传感器、方向指示器传感器等。
(4)电控单元：电控单元是整个系统的核心部件，负责接收和处理来自转向控制器和传感器的信号，以及控制电动助力转向系统的工作状态。
电控单元通常由微处理器、控制算法和输出驱动电路等组成。
(5)转向机构：转向机构是将驾驶员转向指令转化为车辆实际转向的装置，通常由转向齿条、齿轮、连杆和转向臂等组成。
线控转向系统技术综述与实车应用(一)
◆文/江苏 高惠民线控转向系统技术综述与实车应用(一)一、概述汽车线控技术(X-by-wire)起源于飞机的电传操纵系统，飞行员不再通过传统的机械回路或液压回路来控制飞机的飞行姿态，而是通过安装在操纵杆处的传感器检测飞行员施加在其上的力和位移，并将其转换为电信号，在电控单元中将信号进行处理，然后传递到执行机构，从而实现对飞机的控制。
随着线控技术的发展，这一技术逐渐应用到汽车。
图1所示为集成线控系统线控转向(Steer by Wire,简称 SBW)系统、线控制动(Brake by Wire,简称BBW)系统示意图。
汽车线控技术就是将驾驶员的操纵动作经过传感器转变为电信号，通过电缆直接传输到执行机构的一种系统。
目前，汽车的线控技术主要有线控转向(Steer by Wire,简称 SBW)系统、线控制动(Brake by Wire,简称BBW)系统、线控驱动(Drive by Wire,简称DBW)系统、线控悬架(Suspension by Wire)系统、线控换挡(Shift by Wire)系统。
通过分布在汽车各处的传感器实时获取驾驶员的操作意图和汽车行驶过程中的各种参数信息，传递给电控单元，电控单元将这些信息进行分析和处理，得到合适的控制参数传递给各个执行机构，进行对汽车的控制，极大的提高车辆的动力性、制动性、操纵稳定性和平顺性。
其中，SBW作为线控底盘系统的关键组成部分，一直是国内外汽车厂商及学术界研究的热点。
根据我国《智能网联汽车技术路线图》规划，将在2025年实现智能线控底盘系统产业化推广应用。
SBW就是通过线控化、智能化实现个性驾驶、辅助驾驶、自动驾驶等目标，是智能网联汽车落地的关键技术。
二、SBW系统的结构及工作原理汽车转向系统大致经历了机械转向系统、液压助力转向系统(Hydraulic Power Steering，HPS)、电控液压助力转向系统 (Electro Hydraulic Power Steering，EH PS)、电动助力转向系统 (El ectr ic Power Steering，EPS)的一个发展过程。
2024年汽车线控转向系统市场前景分析
2024年汽车线控转向系统市场前景分析引言随着汽车工业的发展和技术的不断进步，汽车线控转向系统作为一种新型的驾驶辅助技术，在汽车行业中不断得到应用和推广。
本文将对汽车线控转向系统市场的前景进行分析，探讨其发展趋势和市场潜力。
市场需求汽车线控转向系统是一种能够通过电子控制模块实现车辆转向的技术，它能够提供更加准确、稳定的操控效果，并且能够适应不同驾驶环境的需求。
随着人们对驾驶安全性和操控性的要求提高，汽车线控转向系统的需求也在不断增加。
技术发展趋势随着自动驾驶和智能驾驶技术的发展，汽车线控转向系统的功能也在不断完善。
未来的汽车线控转向系统将更加智能化和自动化，可以通过传感器和算法实现自动避障、自动泊车等功能。
此外，随着电动汽车的普及，对于节能减排的要求也在增加，汽车线控转向系统将成为实现高效能耗的重要技术之一。
市场竞争分析目前，全球汽车线控转向系统市场竞争激烈，主要厂商包括博世、德尔福等。
这些企业通过不断投入研发和提高产品性能来增强其市场竞争力。
此外，新兴企业也纷纷进入该市场，加剧了竞争的程度。
为了在市场竞争中取得优势，不仅要拥有先进的技术研发能力，还需要注重与汽车制造商的合作，实现产品的定制化。
市场前景分析随着智能驾驶技术的不断发展和汽车行业的转型升级，汽车线控转向系统市场的前景将十分广阔。
根据市场研究机构的数据分析，预计未来几年，汽车线控转向系统市场将保持较高的增长率。
主要原因有以下几点：1.驾驶安全性要求的提高：人们对驾驶安全性和操控性的要求越来越高，汽车线控转向系统能够提供更加稳定、准确的操控效果，满足消费者的需求。
2.自动驾驶技术的发展：随着自动驾驶技术的发展，汽车线控转向系统将成为实现自动驾驶的重要组成部分。
随着自动驾驶汽车的普及，汽车线控转向系统的市场需求将进一步增加。
3.环境保护要求的提高：面对日益严峻的环境问题，汽车行业也在不断提高能源利用率和减少排放。
汽车线控转向系统作为一种能够提高能源利用率的技术，在电动汽车领域具有很大的市场潜力。
2024年汽车线控转向系统市场发展现状
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。
线控转向系统技术综述与实车应用(二)
◆文/江苏 高惠民线控转向系统技术综述与实车应用(二)(接2022年第6期)六、SBW系统的路感反馈控制汽车转向系统主要有两大功能：一是操纵转向，驾驶员通过操纵转向盘来控制转向轮绕主销转动；二是反馈路感，将整车及轮胎的运动状态、受力情况通过转向盘反馈给驾驶员，即路感。
前者驾驶员是输入，实现转向系统的角位移功能；后者是将路感反馈给驾驶员，实现力传递功能。
二者结合，构成了汽车转向过程中的“人一车—路”的闭环控制。
1.转向盘力矩分析 驾驶员在操纵车辆过程中，转向盘操纵转矩与转向盘转角、车速以及路面附着情况等密切相关。
为了让驾驶者能够清晰地触摸到这些信息，所设计的SBW转向盘上力矩模型(图9)，充分考虑转向盘力矩影响因素，如反馈力矩、摩擦力矩、阻尼控制力矩、限位控制力矩以及主动回正力矩，这些可以看作转向盘上的反作用力。
所建立模型是这些力矩的总和。
(1)反馈力矩根据车辆行驶状态反馈给驾驶员的力矩，其大致反映了车辆的行驶状态和路面状况。
在相关标准和文献的研究中，大量的研究结果表明车速、转向盘转角、侧向加速度与转向盘转矩之间存在密切联系。
①汽车低速行驶时，其侧向加速度的变化较小，驾驶员不易感知到此车身信息的变化，但是对转向盘转角变化却非常敏感，因而在设计路感时，转向盘转角和车速信息要占比较大的权重。
②汽车高速行驶时，由于受到车辆操纵稳定性的制约，转向盘在较小的范围内转动，此时转角的变化对侧向加速度的影响很大，驾驶员对侧向加速度变化反而很敏感，因而在设计路感时，要重点考虑侧向加速度和车速对转向盘力矩的影响。
③汽车在高、低速之间行驶时，此时的车速越大，则转向盘力矩越大。
驾驶员对侧向加速度和转向盘转角都较为敏感，因而在设计路感时，不仅要考虑转向盘转角的影响，也要将侧向加速度和车速对转向盘力矩的影响考虑进去。
(2)摩擦力矩在机械结构中，摩擦力矩是一直存在不可忽略的。
而SBW系统因断开了转向管柱与转向器间的连接，所以驾驶员能够直接感受到的摩擦力矩只来源于转向盘总成。
汽车线控转向系统的关键技术及发展前景
２ ０ １ ４年
２所示 。
第 １期
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源与车Fra bibliotek辆 ３ １
术 。 目前存 在 着多 种 汽 车 总 线标 准 ， 未来 会 使 用 具 有 高 速实 时传 输特性 的一些 总线标 准 和协议 。这 一 类 总 线标 准 主要 有 时 间 触 发 协 议 （ Ｔ Ｔ Ｐ ） 、 Ｂ ｙ ｔ ｅ ｌ ｆ ｉ ｇ ｈ ｔ
给转 向盘 子系 统 中模 拟路感 的部 件 。工作 原理 如 图
采 集信 号 ， 然后 对 信 号进 行 处 理 、 分析 ， 同时 向控 制 器、 前轮 转 向电机 以及方 向盘 力 矩 电机 发 送 控 制信
收稿 日期 ： ２ ０ １ ４ ． Ｏ １ ． ２ ０
作 者 简 介 ：王 一 斐 （ １ ９ ６ ８ 一 ） ， 男， 甘 肃 灵台 人 ， 副教授， 主要 从 事 汽 车 运 用 工 程 的研 究 上作 。
号， 由这些信 号判 断汽 车 的运 动行驶 状 态 ， 在 此过 程 中对驾 驶人 员 的操 作 实 施 监 控 ， 最终 达 到汽 车 智 能 化 控制 的 目的 。 ３ ） 车 轮 转 向模 块 由转 向 电机 、 控制器 、 转 向
向模 块 个主要 模 块 以及 自动 防故 障 系统 、 电源 等
少汽 车发 生碰撞 时 对 驾驶 员 的伤 害 ， 线 控转 向 系统
提高 了汽 车 的转 动效 率 ， 缩 短 了系统 响应 的时 间 ， 从
而进一 步 改善 了驾驶 特性 ， 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 。取 消转 向柱 、 转 向器后 ， 有利 于提 高汽 车碰撞 安
浅析汽车线控技术的运用及发展趋势
浅析汽车线控技术的运用及发展趋势摘要线控转向技术是汽车转向系统发展中最新的技术，方向盘与转向轮之间通过控制信号连接，摆脱了两者间齿轮啮合的固定传动比限制，转向系统传动比可通过软件自由设定。
本文通过介绍汽车线控转向系统的结构和关键技术，总结了其性能特点以及现阶段开发应用中的主要问题。
随着电子产品在汽车中所占比例越来越高，新型环保节能电动汽车车如混合动力电动汽车的不断开发，为线控转向技术带来了更为广阔的应用前景。
关键词线控技，汽车制动发展正文随着汽车电子技术、自动控制技术的逐步成熟和汽车网络通信技术的广泛应用，汽车线控技术也逐步得到青睐和深入研究，它和42V电压系统和网络技术左右着汽车未来的发展趋势。
汽车线控技术就是将驾驶员的操纵动作经过传感器变成电信号，通过电缆直接传输到执行机构的一种系统。
目前的线控技术包括线控换档系统、线控制动系统、线控悬架系统、线控增压系统、线控油门系统及线控转向系统。
其中线控转向系统在高级轿车、跑车及概念车上有广泛的应用，它为自动驾驶提供了良好的平台;线控制动系统在工业车辆上应用较多，将来随着线控技术的成熟和成本的降低及追求自动驾驶的影响，线控技术将会越来越多地应用于普通车辆。
本文主要介绍汽车线控制动系统和线控转向系统。
1线控驱动汽车传统的驱动方式是由驾驶员通过踩油门控制发动机的输出扭矩大小，而线控驱动是由电子控制器根据驾驶员的要求来控制发动机。
驾驶员只需要通过踩踏板输出一个控制发动机的信号，控制信号再由传感器传传到电子控制器，进而控制发动机实现驱动。
线控驱动的应用，使发动机控制中的一些先进功能更容易实现。
譬如：可变压缩比；电动控制发动机进排气阀门；可变气缸（根据工况关闭选定的气缸）2线控转向汽车线控转向系统取消了转向盘和转向轮之间的机械连接，完全摆脱了传统转向系统的各种限制，不但可以自由设计汽车转向的力传递特性，而且可以设计汽车转向的角传递特性，给汽车转向特性的设计带来更大的空间，是汽车转向系统的重大革新。
汽车线控技术的应用及发展趋势
汽车线控技术的应用及发展趋势随着汽车电子技术、自动控制技术的逐步成熟和汽车网络通信技术的广泛应用，汽车线控技术也逐步得到青睐和深入研究，它和42V电压系统和网络技术左右着汽车未来的发展趋势。
汽车线控技术就是将驾驶员的操纵动作经过传感器变成电信号，通过电缆直接传输到执行机构的一种系统。
目前的线控技术包括线控换档系统、线控制动系统、线控悬架系统、线控增压系统、线控油门系统及线控转向系统。
其中线控转向系统在高级轿车、跑车及概念车上有广泛的应用，它为自动驾驶提供了良好的平台;线控制动系统在工业车辆上应用较多，将来随着线控技术的成熟和成本的降低及追求自动驾驶的影响，线控技术将会越来越多地应用于普通车辆。
本文主要介绍汽车线控制动系统和线控转向系统。
线控制动系统线控制动系统（BBW，Brake2By2Wire），目前分为两类，一种为电液制动系统（EHB，Electro2Hy2draulicBrake），另一种为电子机械制动系统（EMB，Electro2MechanicalBrake）。
EHB是电子与液压系统相结合所形成的多用途、多形式的制动系统，它由电子系统提供柔性控制，液压系统提供动力;而EMB则将传统制动系统中的液压油或空气等传力介质完全由电制动取代，是未来制动控制系统的发展方向。
1电液制动系统在中小型车辆的传统制动系统中，驾驶员通过制动主缸在轮缸建立制动压力，而EHB则是通过蓄能器提供制动压力。
蓄能器压力由柱塞泵产生，可提供多次连续的制动压力。
EHB由传感器、ECU及执行器（液压控制单元）等构成.制动踏板与制动器间无直接动力传递。
制动时，制动力由ECU和执行器控制，踏板行程传感器将信号传给ECU，ECU汇集轮速传感器、转向传感器等各路信号，根据车辆行驶状态计算出每个车轮的最大制动力，并发出指令给执行器的蓄能器来执行各车轮的制动。
高压蓄能器能快速而精确地提供轮缸所需的制动压力。
同时，控制系统也可接受其他电子辅助系统（例如ABS、BAS、EBD、ESP 等）的传感器信号，从而保证最佳的减速度和行驶稳定性。
国家对线控转向技术的政策
国家对线控转向技术的政策国家对线控转向技术的在汽车行业中起着至关重要的作用。
随着科技的不断发展和车辆制造技术的日益成熟，线控转向技术已经成为汽车制造商们争相发展和应用的重要趋势。
在这一背景下，各国相关部门也纷纷制定了相关和标准，以促进线控转向技术的发展和应用。
本文将从技术原理、发展现状、解读和未来趋势等方面展开深入探讨，以期为相关研究和实践提供参考。
线控转向技术是指通过电子控制系统实现车辆转向操作的一种新型技术。
与传统的机械转向系统相比，线控转向技术具有响应速度快、精度高、可靠性强等优势，能够提高车辆的操控性和安全性。
在现代汽车中，线控转向技术已经被广泛应用于高端汽车和自动驾驶车辆中，并逐渐向中低端汽车市场渗透。
随着智能驾驶技术的发展，线控转向技术将成为汽车行业的重要发展方向。
在全球范围内，各国相关部门对线控转向技术的和标准存在一定差异。
一方面，一些发达国家将线控转向技术视为战略性新兴产业，积极扶持和支持相关研发和生产工作。
这些国家通过激励、技术支持和市场导向等手段，推动线控转向技术的快速发展。
另一方面，一些发展中国家则更多地关注线控转向技术的安全性和环保性能，采取更为严格的标准和监管措施，以确保线控转向技术的合规性和可靠性。
中国作为全球最大的汽车市场之一，对线控转向技术的发展也非常重视。
近年来，中国相关部门出台了一系列相关和计划，以促进线控转向技术在国内的研发和应用。
例如，中国相关部门鼓励汽车制造商加大对线控转向技术的研发投入，推动其在自主品牌车型中的应用。
同时，中国相关部门还积极开展线控转向技术的标准化工作，制定相应的技术规范和检测标准，保障线控转向技术的安全性和可靠性。
这些举措为中国线控转向技术的发展提供了有力支持，也为中国汽车产业的转型升级提供了重要保障。
在实际应用中，线控转向技术存在一些潜在的问题和挑战。
首先，线控转向技术的高度依赖电子控制系统，一旦系统出现故障或受到外部干扰，将对车辆操控性和安全性产生严重影响。
2024年汽车线控转向系统(SBW)市场发展现状
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。
线控四轮转向系统的研究综述及技术总结
线控四轮转向系统的研究综述及技术总结近年来，随着科技的不断发展，机器人技术已经发展成为一个非常热门的领域。
其中，线控四轮转向系统技术的研究已经受到了越来越多的关注。
本文旨在对此类技术的研究进行综述，并对其中几种典型技术进行总结和探讨。
一、线控四轮转向系统的定义与特点线控四轮转向系统是机器人的一个重要部件，主要用于控制机器人的行驶方向。
它的主要特点是与车辆发动机并无直接的机械连接，而是通过电子线控系统实现转向的控制。
二、线控四轮转向系统技术的发展历程线控四轮转向技术最初出现于上世纪70年代后期，当时主要用于汽车的制动系统中。
到了80年代，此技术开始向轮胎转向控制领域扩展，成为了轮胎转向控制系统不可或缺的组成部分。
而随着数字化技术的不断发展，线控四轮转向系统的精度和速度得到了大幅提升。
三、线控四轮转向系统技术的类型1. 前轮转向类型：该类型的系统将前轮作为控制方向的主导部件，能够实现车辆的小半径转弯。
但是在高速行驶时显得力不从心。
2. 后轮转向类型：该类型的系统将后轮作为控制方向的主导部件，能够在高速行驶时实现更好的稳定性。
3. 四轮转向类型：该类型的系统能够实现前、后轮同时转向，从而大幅提高车辆的操控性和稳定性。
四、线控四轮转向系统的优缺点线控四轮转向系统的优点主要体现在其能够提高车辆的操控性，减小车身侧倾，提高车辆的稳定性和安全性。
缺点在于其成本较高，而且维护和保养相对困难。
五、结论线控四轮转向系统技术的研究是现代机器人技术的重要组成部分，其可以提高机器人的行驶稳定性和操控性。
但是目前该技术在成本和维护等方面还存在问题，需要进一步的研究和探索。
在今后的研究中，我们希望能够不断地完善技术，提高其的可靠性和实用性。
六、线控四轮转向系统技术的应用领域线控四轮转向系统技术的应用领域非常广泛，主要包括汽车制造、机械制造、工业自动化等领域。
在汽车制造领域中，四轮转向技术已经逐渐普及，许多高端品牌的汽车甚至都将其作为标配。
汽车线控转向技术的发展与应用
汽车线控转向技术的发展与应用汽车转向系统的基本性能是保证车辆在任何工况下转动转向盘时有较理想的操纵稳定性。
随着汽车电子技术的不断发展和汽车系统的集成化，汽车转向系统从传统的液压助力转向系统（Hydraulic Power Steering System，HPS）、电控液压动力转向系统（Electronic Control Hydraulic Power Steering Sys-tern，ECHPS），发展到现在逐渐推广应用的电动液压动力转向系统（Electro-Hydraulic Power Steering System，EHPS）。
近年来，汽车线控转向技术（Steer-ing-Bv-Wire，SBW）也成为国外的研究热点。
SBW是X-By-Wire的一种。
X-By-Wire的全称是“没有机械和液力后备系统的安全相关的容错系统”。
“X”表示任何与安全相关的操作，包括转向、制动，等等。
1 汽车线控转向系统的结构和基本原理1.1 汽车线控转向系统的结构汽车线控转向系统由方向盘总成、转向执行总成和主控制器（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，如图1所示。
方向盘总成包括方向盘、方向盘转角传感器、力矩传感器、方向盘回正力矩电机。
方向盘总成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：同时接受主控制器送来的力矩信号，产生方向盘回正力矩.以提供给驾驶员相应的路感信息。
转向执行总成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组成。
转向执行总成的功能是接受主控制器的命令，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。
主控制器对采集的信号进行分析处理.判别汽车的运动状态，向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。
汽车线控转向技术的发展与应用
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基 金 项 目： 江 省 供 销 社 基 金 （６ ｓ １ ； 浙 ０ ｓ０ ） 浙江 经 贸职 业 技 术 学 院教 改
统 的体 系 构 成 、 作 原 理 和 主要 特 点 ， 工 阐述 了线 控转 向 系统 技 术 的主 要 发展 ， 望 了其 研 究 发 展 趋 势 和应 用前 景 。 展
汽车线控转向技术的现状与发展趋势_何仁
第5卷 第2期2005年6月交通运输工程学报Journal of Traffic and T ransport ation EngineeringVo l 15 No 12June 2005收稿日期:2004-11-03基金项目:江苏省六大人才高峰计划项目(E -2002-012)作者简介:何 仁(1962-),男,江苏南京人,江苏大学教授,博士,从事汽车现代设计理论与方法研究.文章编号:1671-1637(2005)02-0068-05汽车线控转向技术的现状与发展趋势何 仁,李 强(江苏大学汽车与交通工程学院,江苏镇江 212013)摘 要:随着汽车工业与电子工业的不断发展,越来越多的线控类技术正在取代汽车传统的机械装置。
汽车线控转向系统由于取消了转向盘和转向轮之间的机械连接装置,彻底摆脱了传统转向系统所固有的弊端,便于和其他系统集成、统一协调控制。
描述了线控转向系统的转向盘系统、电子控制系统和转向系统等组成,介绍了线控转向系统的工作原理和主要特点,阐述了线控转向系统的关键技术在于传感器技术、总线技术、动力电源、容错控制技术等,总结了线控转向技术今后良好的应用前景,展望了其研究发展趋势。
关键词:汽车工程;动力转向系统;线控转向;控制技术;综述中图分类号:U 463.4 文献标识码:ACurrent status and development tendency of automobilesteer -by -wire systemH e Ren,Li Qiang(School of A utomobile and T r affic Eng ineering ,Jiangsu U niver sity,Zhenjiang 212013,China)Abstract:With the development of automo bile and electro nic industries,m ore and m ore x -by -w ire system s ar e used to replace traditio nal m echanical sy stems.The main structure of steer -by -w ire(SBW)system w as described.T he SBW system w as subdiv ided into three main subsystems,such as steering w heel subsy stem ,controller subsystem and fro nt w heel mo to r subsy stem.Its function and w orking principle w ere analy zed.Its m ajo r features and key technolog ies w ere introduced,including senso r techno logy ,bus technolo gy,dynam ical pow er and to lerance control technolog y.Its good applicatio n prospect and dev elo pment tendency w ere presented.4figs,18refs.Key words:automobile engineering ;po wer steering system;steer -by -w ire system;contro l technique;reviewAuthor resume:H e Ren(1962-),male,PhD,pro fessor,86-511-8791872,heren@.0 引 言汽车转向系统的基本性能是保证车辆在任何工况下转动转向盘时有较理想的操纵稳定性。
浅谈线控转向技术的发展与应用
浅谈线控转向技术的发展与应用作者：丁玲张雷孟庆健来源：《汽车世界·车辆工程技术（中）》2019年第04期摘要：全面介绍国内外线控转向技术的研究现状，主要组成及工作原理，重点分析线控转向技术开发的关键技术及目前急需解决的问题，掌握线控转向关键技术，为我国汽车的自主研发提供更多的理论基础和技术支持，为线控转向技术在整车上开发和应用提供参考。
关键词：线控转向;研究现状;关键技术随着现代汽车技术的发展与进步，汽车转向系统也经历着变革，电动助力转向已经取代了液压助力和电控液压助力转向，近些年汽车技术正朝着智能化方向发展，各大汽车企业研究都把线控转向技术列为研究课题。
汽车线控转向（Steering-By-Wire，SBW）技术，如图1所示，取消了转向盘和汽车车轮之间的部分机械连接，其角传递和力传递都是通过传感器、控制器和电机实现的，相互之间可以独立进行，摆脱了传统转向系统的各种约束限制，给汽车转向特性带来很大的设计空间。
相对于传统转向系统其优点有：（1）节省空间，减少碰撞伤害;（2）提高了汽车的操纵性能;（3）提高了汽车的稳定性能;（4）优化驾驶员路感;（5）有利于系统集成控制;（6）节省了新车开发的时间和成本。
1 线控转向技术的研究1.1 国外研究现状20世纪 60年代，天合汽车集团（TRW）联合其他转向系统的开发商首次提出线控转向系统的设想。
其后，很多汽车企业和科研机构纷纷投入对线控转向的研究。
近年来，由于线控转向技术的日渐成熟，一些汽车生产商开始将其投入生产。
在 2013年1月14日的底特律车展上，日产展示了英菲尼迪 Q50，如图2所示。
英菲尼迪 Q50 使用了线控转向技术，用两个电机、三个互相监视的 ECU 来实现转向功能，使转向更为精准并具有更强大的适应性。
1.2 国内研究现状相比于国外，我国有关线控转向系统的研究起步较晚。
目前国内对线控转向系统的研究多数以高校的理论为主，并且已经取得一些进展。
线控转向行业分析报告
线控转向行业分析报告一、定义线控转向是一种汽车控制系统，它是通过一种电子设备将汽车的控制信号转换成机械运动，并控制汽车的方向，使汽车按照驾驶者的指导行驶。
二、分类特点线控转向行业主要分为电动助力转向和机械助力转向两种，其中电动助力转向是近年来发展比较快的一种转向方式。
三、产业链线控转向行业的产业链主要由五个环节组成，分别是零部件供应商、系统集成商、汽车制造商、配套服务商和维修服务供应商。
四、发展历程线控转向技术从1950年代开始研究和开发，最初主要是用于大型商用车、挖掘机等特种车辆上。
随着电子技术和汽车工业的发展，电动助力转向技术得到了广泛应用。
五、行业政策文件中国政府在汽车产业政策中通过加大政策扶持力度，促进线控转向行业的发展和创新，并提升其国际竞争力。
六、经济环境近年来我国汽车市场逐渐走向饱和，汽车市场竞争越来越激烈，行业内的竞争和压力越来越大。
七、社会环境随着人们生活水平的提高，对汽车驾驶的舒适度和便捷性的要求越来越高，这也推动了线控转向技术的发展。
八、技术环境随着汽车电子技术的不断进步，以及智能化、网联化和新能源汽车的发展，线控转向行业也面临着巨大的机遇和挑战。
九、发展驱动因素1.政策扶持力度的增加；2.技术创新和升级；3.智能化和网联化的发展。
十、行业现状目前，国内线控转向行业主要以电动助力转向技术为主流，主要应用于轿车、SUV、MPV等车型。
十一、行业痛点1.技术水平不稳定；2.品牌竞争激烈，企业间互相兼并和合并；3.产品同质化问题严重。
十二、行业发展建议1.技术创新和升级；2.加强产业协作和布局；3.提高品质和服务水平。
十三、行业发展趋势前景线控转向行业将逐渐向智能化、网络化和数字化方向发展，同时，随着新能源汽车的普及和发展，电动助力转向技术将得到更广泛的应用。
十四、竞争格局目前线控转向行业主要由国内外知名企业和厂商把握，其中以博世、TRW、日立、德尔福等外资品牌最为知名。
十五、代表企业1.博世；2.TRW；3.日立；4.德尔福。
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汽车线控转向技术的发展与应用汽车转向系统的基本性能是保证车辆在任何工况下转动转向盘时有较理想的操纵稳定性。
随着汽车电子技术的不断发展和汽车系统的集成化，汽车转向系统从传统的液压助力转向系统（Hydraulic Power Steering System，HPS）、电控液压动力转向系统（Electronic Control Hydraulic Power Steering Sys-tern，ECHPS），发展到现在逐渐推广应用的电动液压动力转向系统（Electro-Hydraulic Power Steering System，EHPS）。
近年来，汽车线控转向技术（Steer-ing-Bv-Wire，SBW）也成为国外的研究热点。
SBW是X-By-Wire的一种。
X-By-Wire的全称是“没有机械和液力后备系统的安全相关的容错系统”。
“X”表示任何与安全相关的操作，包括转向、制动，等等。
1 汽车线控转向系统的结构和基本原理1.1 汽车线控转向系统的结构汽车线控转向系统由方向盘总成、转向执行总成和主控制器（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，如图1所示。
方向盘总成包括方向盘、方向盘转角传感器、力矩传感器、方向盘回正力矩电机。
方向盘总成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：同时接受主控制器送来的力矩信号，产生方向盘回正力矩.以提供给驾驶员相应的路感信息。
转向执行总成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组成。
转向执行总成的功能是接受主控制器的命令，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。
主控制器对采集的信号进行分析处理.判别汽车的运动状态，向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500-800 W，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。
1.2汽车线控转向系统的原理简介汽车转向系统是决定汽车主动安全性的关键总成，传统汽车转向系统是机械系统，汽车的转向运动是由驾驶员操纵转向盘，通过转向器和一系列的杆件传递到转向车轮而实现的。
汽车线控转向系统取消了转向盘与转向轮之间的机械连接.完全由电能实现转向，摆脱了传统转向系统的各种限制.不但可以自由设计汽车转向的力传递特性，而且可以设计汽车转向的角传递特性，给汽车转向特性的设计带来无限的空间。
是汽车转向系统的重大革新。
方向盘总成包括方向盘、方向盘转角传感器、力矩传感器、方向盘回正力矩电机。
方向盘总成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：同时接受主控制器送来的力矩信号，产生方向盘回正力矩.以提供给驾驶员相应的路感信息。
转向执行总成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组成。
转向执行总成的功能是接受主控制器的命令，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。
主控制器对采集的信号进行分析处理.判别汽车的运动状态，向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500-800 W，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。
1.2汽车线控转向系统的原理简介汽车转向系统是决定汽车主动安全性的关键总成，传统汽车转向系统是机械系统，汽车的转向运动是由驾驶员操纵转向盘，通过转向器和一系列的杆件传递到转向车轮而实现的。
汽车线控转向系统取消了转向盘与转向轮之间的机械连接.完全由电能实现转向，摆脱了传统转向系统的各种限制.不但可以自由设计汽车转向的力传递特性，而且可以设计汽车转向的角传递特性，给汽车转向特性的设计带来无限的空间。
是汽车转向系统的重大革新。
汽车线控转向系统的工作原理如图2所示。
用传感器检测驾驶员的转向数据.然后通过数据总线将信号传递给车上的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。
1.3汽车线控转向系统的特点（1）提高汽车安全性能。
去除了转向柱等机械连接，完全避免了撞车事故中转向柱对驾驶员的伤害；智能化的ECU根据汽车的行驶状态判断驾驶员的操作是否合理，并做出相应的调整；当汽车处于极限工况时，能够自动对汽车进行稳定控制。
（2）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，获得更好的直线行驶条件。
（3）改善驾驶员的路感。
由于转向盘和转向车轮之间元机械连接，驾驶员“路感”通过模拟生成。
可以从信号中提出最能够反应汽车实际行驶状态和路面状况的信息.作为转向盘回正力矩的控制变量，使转向盘仅向驾驶员提供有用信息，从而为驾驶员提供更为真实的“路感”。
（4）增强汽车舒适性。
由于消除了机械结构连接，地面的不平和转向轮的不平衡不会传递到转向轴上。
从而减缓了驾驶员的疲劳：驾驶员的腿部活动空间和汽车底盘的空间明显增大。
2 汽车线控转向系统的主要技术发展汽车线控转向系统的实现有如下的关键技术需要解决。
2.1 线控转向系统的稳定可靠及安全性问题目前阻挠线控转向系统普及的一个重要因素是其可靠性问题，现在还无法在可靠性与成本之间取得一个很好的平衡。
世界各大研究机梅正在就这一问题进行联合攻关，相信这一问题能够得到合理的解决。
装载机线控转向系统的实现，必须解决如下问题：（1）目前，电子部件还没有达到机械部件那样可靠的程度，如何保证在电子部件出现故障后，系统仍能实现其最基本的转向功能，即如何保证电子转向系统的稳定可靠、安全工作是十分重要的，这也是电子转向系统目前最为突出的问题：（2）由于方向盘与转向轮之间没有直接的机械连接，因此如何提供给驾驶员合适的路感.以使驾驶员能够感受到道路的状况以及转向轮所处的位置，从而据此调节转向力矩是其中的关键技术之一：（3）为了保证车辆的行驶安全性，即车辆只要是在运行中，都应该保证转向系统能够起作用；（4）如何通过软件来实现方向盘转向圈数、转向敏感度和路感强弱可调节。
线控转向系统的稳定可靠及安全性问题对于传统的机械系统，可以通过精巧设计来实现系统的安全性和可靠性.但线控转向系统由于转向盘和转向车轮之间无机械连接，完全依靠电子和电器元件来工作。
目前，电子部件还没有达到机械部件那样可靠的程度，如何保证在电子部件出现故障后，系统仍能实现其最基本的转向功能.即如何保证线控转向系统的稳定可靠、安全工作是十分重要的。
这也是线控转向系统最需要解决的关键技术。
为解决这个问题，国外一些汽车公司采用了系统冗余和容错技术。
2.2 线控转向系统中模拟“路感"的问题如何生成让驾驶员能够感知汽车实际行驶状态和路面状况的路感，是实现线控转向系统必须解决的问题之一。
这就涉及到模拟路感的电机震动控制技术。
汽车转向系一直存在着轻与灵的矛盾。
为此，人们常将转向器设计成变传动比，在转向盘小转角时以灵为主，在转向盘大转角时以轻为主。
但是，灵的范围只在转向盘中间位置附近.仅对高速行驶有意义，并且传动比不能随车速变化，所以这种方法不能从根本上解决这一矛盾。
另外，转向力与路感也是相互制约的，转向力小意味着转向轻便，能减小驾驶员的体力消耗；但转向力过小，就缺乏路感。
传统液压动力转向由于不能对助力进行实时调节与控制，所以协调转向力与路感的关系困难.特别是汽车高速行驶时，仍然会提供较大助力，使驾驶员缺乏路感，甚至感觉汽车发飘.从而影响操纵稳定性。
由于线控转向系统由电机提供动力源，由于电动机具有弹簧阻尼的效果，能减少不平路面对转向盘的冲击力和车轮不平衡引起的震动，这样同时就减少了驾驶员的“路感”。
采用模拟路感的电机震动控制技术可以有效地解决这一问题。
2.3线控转向系统的动力电源问题线控转向系统在传统的ECU供电系统条件下无法实施。
未来车辆将采用电源技术，到时汽车电子附件的供电问题将会得到圆满解决。
2.4传感器的精度和成本问题传感器是线控转向系统中最重要的器件之一。
在线控转向系统中需要多个转向传感器参与工作。
这些传感器的作用是：实时检测转向盘与转向电动机的转矩或转角的大小和方向，并将此信息转换为电信号传送到电子控制器。
电子控制器根据转向传感器的信号及车辆导向单元的信号按照控制模型进行分析运算与判断，然后将该信息送至转向盘电动机与两个转向电动机。
传感器的精度问题决定了整个线控转向系统的性能可靠性。