汽车线控转向技术发展趋势

芝能汽车目前和汽车馆主联合一起在做行业技术报告，摘选部分比较基础的信息供参考。

01、线控转向技术路线

线控转向技术是一种创新的电子转向系统，通过采用传感器、电机和控制器等电子部件取代传统的转向柱、轴和齿轮等机械部件，实现了方向盘和车轮之间无需物理连接的驾驶方式。

这项技术的引入为驾驶员带来了全新的体验和便利。通过算法、电子设备和执行器的运作，线控转向系统可以模拟真实道路感觉，并为驾驶员提供精准的转向反馈。不仅如此，它还能适应不同类型的车辆，从运动车型到豪华轿车，都能实现出色的性能和舒适性。而可变传动比的设计更进一步增强了车辆的操控性和舒适性。

相比传统的转向系统，线控转向技术具有诸多优点：

● 可变传动比：对应相同轮胎转动角度，普通的传统方向盘可以转动180度，而线控转向可能只需要转动40度或不转动。

● 更精确灵敏：可提供更精确、更灵敏的转向，以及可定制的转向风格，调整转向路感电机的反馈阻尼可以给驾驶者不同的阻尼感受

● 平台化：对于左右驾车型，可以共用转向执行机构，提高平台共用性，缩短海外国内平台车型研发时间

● 可用于辅助驾驶功能：无人工转向操作时，可以通过自动驾驶控制器发送转向命令，实现直接控制驱动电机执行转向命令

目前，国内外许多汽车制造商和技术提供商都在积极研发和推广线控转向技术。例如，丰田已在其bZ4x车型中应用了OMG（One Motion Grip）技术，实现了方向盘与转向执行系统的机械分离，为驾驶员提供更轻松的操作体验。此外，特斯拉也计划在新款Model S和Model X车型中采用线控转向技术，以进一步提升其驾驶性能和便利性。

在线控转向系统中，控制器通过方向盘(Steering Wheel)上的扭矩和转向角传感器检测驾驶员的意图，结合车速、轮速等信息进行分析和判断，输出控制转向的指令给前轮转向电机(Steering Motor)和后轮转向电机(Rear Road Wheel Motor)，进而驱动转向机构进行转向；同时可以检测道路阻力，将阻力反馈到转矩反馈电动机(Driver Feedback Motor)上，用于模拟道路阻力给驾驶员。该系统还可以包括备用传感器和冗余措施，以确保转向系统在发生故障时仍能正常工作。

02、特斯拉的线控转向系统实施计划

预计在2024年Q2季度Tesla会宣布将在新款ModelS和Model X车型中匹配Yoke方向盘使用线控转向技术。

特斯拉计划于2024年第二季度在新款Model S和Model X车型中引入线控转向系统，并匹配Yoke方向盘。

特斯拉之所以加入线控转向技术，原因是为了不断寻求减少汽车零部件以加快生产时间。传统的电动转向系统在安装齿条和小齿轮系统之前需要连接转向柱到万向节上，而采用线控转向系统可以节省制造时间。

线控转向技术的一大优势是方向盘不再与路面直接连接，从而提供更平稳的驾驶体验。这意味着在不平坦的路面上，车轮不会出现振动或拉动，使得驾驶更加安全，尤其对于残疾人或老年驾驶员来说尤为重要。

该先进的控制系统能够实时监测多个输入变量，以产生精确的转向比。这意味着驾驶员在低速急转弯时不需要频繁转动方向盘，例如在停车场中，理论上甚至可以完全消除手动转向的需求。

03、丰田等其他厂商的技术

除了特斯拉，丰田在2022年的bZ4x车型中采用了丰田OMG（One Motion Grip）技术，这一先进技术集成了线控转向技术和赛车手方向盘，实现了方向盘与转向执行系统的机械分离。

丰田OMG技术通过电信号和高速总线取代了传统的机械结构，将方向盘转动角度设定为正负150°，基本无需换手打轮即可完成转向操作，极大地减轻了驾驶员在转弯、掉头、入库等操作时的负担，更加适合丰田未来推动的轭式方向盘的实际使用情景。

根据丰田的线控转向技术专利，其线控转向系统由方向盘位置的转向扭矩执行器和转向轴位置的转向控制执行器组成。方向盘扭矩和方向盘角度信号作为转向控制的核心输入量，与可变转向速比功能结合计算出目标前轮角度控制变量，送入转向控制执行器中的角度反馈控制器，用于精确控制前轮角度和电机电流。同时，前轮角度和电机电流作为路面信息返回方向盘执行器，产生转向反馈力。

国外的Tier1供应商如JETKT、日立、摩比斯、ZF和耐世特已经具备成熟的线控转向技术。丰田等国外厂商已经陆续推出量产车型搭载线控转向系统，而特斯拉也正在研发线控转向系统，预计未来中高端车型将普遍采用该技术。在国内，百度已经与ZF展开战略合作，共同开发线控技术，而蔚来也已经组建了自己的转向电控开发团队，从ZF的离职人员来看，他们已经形成了一个整合的团队。可以预见，线控转向技术将成为未来汽车技术创新的风口之一，与轮边电机和主动液压悬挂等技术一起重新定义了技术创新的壁垒。