日產電控轉向技術：顛簸路面也能穩定暢行

自汽車誕生以來一直使用的方向盤控制方法終于改變了。日產將在新的“天際線”上采用被稱為“線控轉向”的電子控制技術。由于轉向技術關系到汽車安全的根本問題，日產在電子轉向技術上從研究到實際應用已經花了15年時間。

在崎嶇不平的道路上，汽車劇烈搖晃，方向盤幾乎失控。為了防止汽車失控，恐怕很多司機都有過減速、拼命抓方向盤的經歷。然而，即使在顛簸的道路上，作者的試駕車也不會失控，而是會朝著他想要的方向行駛。

這依賴于一種名為“電子控制轉向”的新技術。

天際線在世界上首次采用電子轉向。

日產2012年8月在美國推出的“英國菲尼迪Q50”將于2014年2月作為新的“天際線”進入日本市場。這款車的亮點在于，它是世界上第一款配備電子控制轉向系統的汽車。該公司稱之為“直接主動轉向”。

過去，駕駛員方向盤的角度和力通過一個稱為傳動軸的部件機械地傳遞到前輪軸。從而改變輪胎角度并控制行駛方向。然而，這樣，道路顛簸的反應會直接反映到方向盤上，導致“方向盤失控”

電子轉向系統取消了方向盤和傳動軸之間的機械連接，但使用電信號和電機來控制輪胎的方向。

其原理如下。首先，傳感器用于檢測方向盤的旋轉。根據檢測結果，ECU（電子控制單元）的計算機將輪胎應該轉動的角度轉換為控制信號，通過貫穿汽車內部的線束，即變速器系統，將其傳輸到控制輪胎角度的電機。因為方向盤的操作是通過電線傳遞的，而不是使用傳動軸，所以它被稱為電控轉向。

為了便于理解，你可以把方向盤想象成一個遙控器，而輪胎是一個遠程操作的電器。由于方向盤和輪胎之間沒有機械連接，即使在顛簸的道路上，方向盤也能忠實地遵循駕駛員的指令而不會失控。

由于電信號可以無延遲地調整輪胎角度，與傳統的傳動軸失真損失方式相比，汽車對方向盤操作更敏感。

然而，駕駛傳統汽車時，駕駛員可以通過方向盤感受到路面的細微變化。例如，道路打滑的程度等，對于駕駛員來說，這些信息是實現安全駕駛的重要因素。

正確傳達路況

日產汽車通過在方向盤后面安裝一個名為“轉向力執行器”的電機成功地解決了這個問題。領導電子轉向系統開發的日產汽車元件技術開發部部長木村健，他說：“路面的反作用力以電信號的形式傳遞給電機，電機將細微的路況反饋給駕駛員。與具有傳導損耗的機械連接相比，電信號可以更快地向駕駛員反映路況。”。

一方面，它過濾掉影響駕駛的信息，如大的車轍和裂縫，另一方面，實時傳輸微妙的路況。電子控制轉向系統將兩者結合在一起，以實現平穩駕駛。

除了方向盤，電子轉向系統還使用了兩個電機，即安裝在前輪軸上的“轉向角執行器”。顧名思義，它的功能是控制輪胎的角度。

例如，當駕駛員將方向盤保持在平直狀態時，輪胎會在顛簸道路的壓力下改變方向。此時，電機可以立即抵消壓力，使汽車保持直線。

安裝在前輪軸上的兩個電機處于相同的運行狀態。“雖然它也可以組合成一個，但它會增加電機的尺寸。由于布局限制，最終采用了兩個”（木村）。然而，日產也表示，即使電機小型化，也不一定會并入o……

。因為在配備了三臺電機后，整個系統的可靠性得到了提高，所以筆者稍后將詳細介紹。

Skyline還通過轉向角執行器和前方汽車攝像頭的聯動實現了穩定駕駛的功能。該功能是在汽車因側風而偏離車道時，自動控制輪胎角度和方向盤的反作用力，以減少偏差。

關于電子控制轉向的優點，木村強調：“開了2個小時，你可以切身感受到它顯然沒有普通汽車那么累。”

既然電子轉向有這么多優點，為什么汽車公司還沒有采用呢？方向盤和輪胎的操作是駕駛的生命線。一旦汽車高速拋錨并轉向危險的方向，悲劇就會發生。競爭對手的技術人員表示，“在最壞的情況下，該公司甚至會召回所有車輛（回收和免費維護）。知道Skyline配備了這一功能，我們也對日產的大膽感到驚訝。”

雙重保險確保可靠性

當ECU、電機、線束等出現故障時，該怎么辦？

第一個是控制傳感器和電機的電子控制單元。雖然有三個ECU分別控制三個電機，但“但內部操作實際上完全相同”（汽車元件技術開發部負責人三浦聰）。此外，每個ECU將相互比較計算結果，并隨時相互監控。

這就是使用三個電機的意義所在。3是能夠實現“少數服從多數”的最小數字。如果有兩個ECU，當計算存在差異時，很難判斷誰對誰錯，但如果有三個ECU，則可以得出結論，計算結果與其他兩個不同的ECU不一致。這樣，只需要兩個普通的ecu就可以控制三個電機。但是，當電機和線束出現故障時，電子轉向功能將無法再維持。為了防止這種情況的發生，Skyline在方向盤和輪胎之間保留了一個機械連接機構。

當電子轉向系統正常工作時，ECU會不斷發出信號，切斷方向盤與輪胎之間的離合器。如果出現故障，應立即連接離合器。這樣，在緊急情況下，駕駛員可以像駕駛普通汽車一樣，通過使用機械連接繼續操作方向盤。日產大約在15年前開始研究這項技術。它花了八年時間才應用到Skyline并實現商業化。

事實上，2007年推出的上一代Skyline配備了通過電子轉向控制后輪的技術。當在中速到高速區域行駛時，通過保持后輪與前輪處于同一轉角，可以提高汽車的穩定性。隨著這些經驗的積累，日產領先于其他公司，率先采用電子控制轉向系統。三浦表示，“既然已經做了，就很自然地考慮擴大它的價值”，暗示了將其推廣到其他風格的可能性。電子控制轉向的終極形式是輪胎可以在駕駛過程中獨立判斷路況。“它最終將引領未來必將到來的自動駕駛時代。”

即使在這個階段，通過技術上調整ECU的參數，也可以創造出多種駕駛感受。同一輛車的參數也可以根據不同的情況進行優化，例如體驗賽車的感覺和需要平穩駕駛。如果有更多的地方可以通過軟件進行調整，那么不同類型的汽車（如SUV和轎車）之間出現共同零件的可能性也會增加。

在2013年11月至12月舉行的東京車展上，汽車零部件公司Entien發布了一款概念車，展示了電子控制轉向的新可能性。雙座純電動汽車Q'MOI可以分別調節四個車輪的角度，并展示了原位旋轉等顛覆汽車常識的動作。

當Q'Mi被擋在單行道上時，它可以很容易地繞過，進出停車場也變得更容易。Entien的工作人員興高采烈地說：“我們將努力讓這輛車獲得上路許可。”如果這輛車成功投入實際使用，可能有助于消除日本“離車”的趨勢。

隨著電子轉向系統的投入使用，汽車的形狀可能會遠遠超出……

未來存在的常識。自汽車誕生以來一直使用的方向盤控制方法終于改變了。日產將在新的“天際線”上采用被稱為“線控轉向”的電子控制技術。由于轉向技術關系到汽車安全的根本問題，日產在電子轉向技術上從研究到實際應用已經花了15年時間。

在崎嶇不平的道路上，汽車劇烈搖晃，方向盤幾乎失控。為了防止汽車失控，恐怕很多司機都有過減速、拼命抓方向盤的經歷。然而，即使在顛簸的道路上，作者的試駕車也不會失控，而是會朝著他想要的方向行駛。

這依賴于一種名為“電子控制轉向”的新技術。

天際線在世界上首次采用電子轉向。

日產2012年8月在美國推出的“英國菲尼迪Q50”將于2014年2月作為新的“天際線”進入日本市場。這款車的亮點在于，它是世界上第一款配備電子控制轉向系統的汽車。該公司稱之為“直接主動轉向”。

過去，駕駛員方向盤的角度和力通過一個稱為傳動軸的部件機械地傳遞到前輪軸。從而改變輪胎角度并控制行駛方向。然而，這樣，道路顛簸的反應會直接反映到方向盤上，導致“方向盤失控”

電子轉向系統取消了方向盤和傳動軸之間的機械連接，但使用電信號和電機來控制輪胎的方向。

其原理如下。首先，傳感器用于檢測方向盤的旋轉。根據檢測結果，ECU（電子控制單元）的計算機將輪胎應該轉動的角度轉換為控制信號，通過貫穿汽車內部的線束，即變速器系統，將其傳輸到控制輪胎角度的電機。因為方向盤的操作是通過電線傳遞的，而不是使用傳動軸，所以它被稱為電控轉向。

為了便于理解，你可以把方向盤想象成一個遙控器，而輪胎是一個遠程操作的電器。由于方向盤和輪胎之間沒有機械連接，即使在顛簸的道路上，方向盤也能忠實地遵循駕駛員的指令而不會失控。

由于電信號可以無延遲地調整輪胎角度，與傳統的傳動軸失真損失方式相比，汽車對方向盤操作更敏感。

然而，駕駛傳統汽車時，駕駛員可以通過方向盤感受到路面的細微變化。例如，道路打滑的程度等，對于駕駛員來說，這些信息是實現安全駕駛的重要因素。

正確傳達路況

日產汽車通過在方向盤后面安裝一個名為“轉向力執行器”的電機成功地解決了這個問題。領導電子轉向系統開發的日產汽車元件技術開發部部長木村健，他說：“路面的反作用力以電信號的形式傳遞給電機，電機將細微的路況反饋給駕駛員。與具有傳導損耗的機械連接相比，電信號可以更快地向駕駛員反映路況。”。

一方面，它過濾掉影響駕駛的信息，如大的車轍和裂縫，另一方面，實時傳輸微妙的路況。電子控制轉向系統將兩者結合在一起，以實現平穩駕駛。

除了方向盤，電子轉向系統還使用了兩個電機，即安裝在前輪軸上的“轉向角執行器”。顧名思義，它的功能是控制輪胎的角度。

例如，當駕駛員將方向盤保持在平直狀態時，輪胎會在顛簸道路的壓力下改變方向。此時，電機可以立即抵消壓力，使汽車保持直線。

安裝在前輪軸上的兩個電機處于相同的運行狀態。“雖然它也可以組合成一個，但它會增加電機的尺寸。由于布局限制，最終采用了兩個”（木村）。然而，日產也表示，即使電機小型化，它也會……

我不一定要合并成一個。由于配備了三臺電機后，整個系統的可靠性得到了提高，筆者稍后將詳細介紹。

Skyline還通過轉向角執行器和前方汽車攝像頭的聯動實現了穩定駕駛的功能。該功能是在汽車因側風而偏離車道時，自動控制輪胎角度和方向盤的反作用力，以減少偏差。

關于電子控制轉向的優點，木村強調：“開了2個小時，你可以切身感受到它顯然沒有普通汽車那么累。”

既然電子轉向有這么多優點，為什么汽車公司還沒有采用呢？方向盤和輪胎的操作是駕駛的生命線。一旦汽車高速拋錨并轉向危險的方向，悲劇就會發生。競爭對手的技術人員表示，“在最壞的情況下，該公司甚至會召回所有車輛（回收和免費維護）。知道Skyline配備了這一功能，我們也對日產的大膽感到驚訝。”

雙重保險確保可靠性

當ECU、電機、線束等出現故障時，該怎么辦？

第一個是控制傳感器和電機的電子控制單元。雖然有三個ECU分別控制三個電機，但“但內部操作實際上完全相同”（汽車元件技術開發部負責人三浦聰）。此外，每個ECU將相互比較計算結果，并隨時相互監控。

這就是使用三個電機的意義所在。3是能夠實現“少數服從多數”的最小數字。如果有兩個ECU，當計算存在差異時，很難判斷誰對誰錯，但如果有三個ECU，則可以得出結論，計算結果與其他兩個不同的ECU不一致。這樣，只需要兩個普通的ecu就可以控制三個電機。但是，當電機和線束出現故障時，電子轉向功能將無法再維持。為了防止這種情況的發生，Skyline在方向盤和輪胎之間保留了一個機械連接機構。

當電子轉向系統正常工作時，ECU會不斷發出信號，切斷方向盤與輪胎之間的離合器。如果出現故障，應立即連接離合器。這樣，在緊急情況下，駕駛員可以像駕駛普通汽車一樣，通過使用機械連接繼續操作方向盤。日產大約在15年前開始研究這項技術。它花了八年時間才應用到Skyline并實現商業化。

事實上，2007年推出的上一代Skyline配備了通過電子轉向控制后輪的技術。當在中速到高速區域行駛時，通過保持后輪與前輪處于同一轉角，可以提高汽車的穩定性。隨著這些經驗的積累，日產領先于其他公司，率先采用電子控制轉向系統。三浦表示，“既然已經做了，就很自然地考慮擴大它的價值”，暗示了將其推廣到其他風格的可能性。電子控制轉向的終極形式是輪胎可以在駕駛過程中獨立判斷路況。“它最終將引領未來必將到來的自動駕駛時代。”

即使在這個階段，通過技術上調整ECU的參數，也可以創造出多種駕駛感受。同一輛車的參數也可以根據不同的情況進行優化，例如體驗賽車的感覺和需要平穩駕駛。如果有更多的地方可以通過軟件進行調整，那么不同類型的汽車（如SUV和轎車）之間出現共同零件的可能性也會增加。

在2013年11月至12月舉行的東京車展上，汽車零部件公司Entien發布了一款概念車，展示了電子控制轉向的新可能性。雙座純電動汽車Q'MOI可以分別調節四個車輪的角度，并展示了原位旋轉等顛覆汽車常識的動作。

當Q'Mi被擋在單行道上時，它可以很容易地繞過，進出停車場也變得更容易。Entien的工作人員興高采烈地說：“我們將努力讓這輛車獲得上路許可。”如果這輛車成功投入實際使用，可能有助于消除日本“離車”的趨勢。

隨著電子轉向系統的投入使用，未來汽車的形狀可能會遠遠超出現有的常識。

標簽：日產英菲尼迪遠程

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