日产电控转向技术：颠簸路面也能稳定畅行

自汽车诞生以来一直使用的方向盘控制方法终于改变了。日产将在新的“天际线”上采用被称为“线控转向”的电子控制技术。由于转向技术关系到汽车安全的根本问题，日产在电子转向技术上从研究到实际应用已经花了15年时间。

在崎岖不平的道路上，汽车剧烈摇晃，方向盘几乎失控。为了防止汽车失控，恐怕很多司机都有过减速、拼命抓方向盘的经历。然而，即使在颠簸的道路上，作者的试驾车也不会失控，而是会朝着他想要的方向行驶。

这依赖于一种名为“电子控制转向”的新技术。

天际线在世界上首次采用电子转向。

日产2012年8月在美国推出的“英国菲尼迪Q50”将于2014年2月作为新的“天际线”进入日本市场。这款车的亮点在于，它是世界上第一款配备电子控制转向系统的汽车。该公司称之为“直接主动转向”。

过去，驾驶员方向盘的角度和力通过一个称为传动轴的部件机械地传递到前轮轴。从而改变轮胎角度并控制行驶方向。然而，这样，道路颠簸的反应会直接反映到方向盘上，导致“方向盘失控”

电子转向系统取消了方向盘和传动轴之间的机械连接，但使用电信号和电机来控制轮胎的方向。

其原理如下。首先，传感器用于检测方向盘的旋转。根据检测结果，ECU（电子控制单元）的计算机将轮胎应该转动的角度转换为控制信号，通过贯穿汽车内部的线束，即变速器系统，将其传输到控制轮胎角度的电机。因为方向盘的操作是通过电线传递的，而不是使用传动轴，所以它被称为电控转向。

为了便于理解，你可以把方向盘想象成一个遥控器，而轮胎是一个远程操作的电器。由于方向盘和轮胎之间没有机械连接，即使在颠簸的道路上，方向盘也能忠实地遵循驾驶员的指令而不会失控。

由于电信号可以无延迟地调整轮胎角度，与传统的传动轴失真损失方式相比，汽车对方向盘操作更敏感。

然而，驾驶传统汽车时，驾驶员可以通过方向盘感受到路面的细微变化。例如，道路打滑的程度等，对于驾驶员来说，这些信息是实现安全驾驶的重要因素。

正确传达路况

日产汽车通过在方向盘后面安装一个名为“转向力执行器”的电机成功地解决了这个问题。领导电子转向系统开发的日产汽车元件技术开发部部长木村健，他说：“路面的反作用力以电信号的形式传递给电机，电机将细微的路况反馈给驾驶员。与具有传导损耗的机械连接相比，电信号可以更快地向驾驶员反映路况。”。

一方面，它过滤掉影响驾驶的信息，如大的车辙和裂缝，另一方面，实时传输微妙的路况。电子控制转向系统将两者结合在一起，以实现平稳驾驶。

除了方向盘，电子转向系统还使用了两个电机，即安装在前轮轴上的“转向角执行器”。顾名思义，它的功能是控制轮胎的角度。

例如，当驾驶员将方向盘保持在平直状态时，轮胎会在颠簸道路的压力下改变方向。此时，电机可以立即抵消压力，使汽车保持直线。

安装在前轮轴上的两个电机处于相同的运行状态。“虽然它也可以组合成一个，但它会增加电机的尺寸。由于布局限制，最终采用了两个”（木村）。然而，日产也表示，即使电机小型化，也不一定会并入o……

。因为在配备了三台电机后，整个系统的可靠性得到了提高，所以笔者稍后将详细介绍。

Skyline还通过转向角执行器和前方汽车摄像头的联动实现了稳定驾驶的功能。该功能是在汽车因侧风而偏离车道时，自动控制轮胎角度和方向盘的反作用力，以减少偏差。

关于电子控制转向的优点，木村强调：“开了2个小时，你可以切身感受到它显然没有普通汽车那么累。”

既然电子转向有这么多优点，为什么汽车公司还没有采用呢？方向盘和轮胎的操作是驾驶的生命线。一旦汽车高速抛锚并转向危险的方向，悲剧就会发生。竞争对手的技术人员表示，“在最坏的情况下，该公司甚至会召回所有车辆（回收和免费维护）。知道Skyline配备了这一功能，我们也对日产的大胆感到惊讶。”

双重保险确保可靠性

当ECU、电机、线束等出现故障时，该怎么办？

第一个是控制传感器和电机的电子控制单元。虽然有三个ECU分别控制三个电机，但“但内部操作实际上完全相同”（汽车元件技术开发部负责人三浦聪）。此外，每个ECU将相互比较计算结果，并随时相互监控。

这就是使用三个电机的意义所在。3是能够实现“少数服从多数”的最小数字。如果有两个ECU，当计算存在差异时，很难判断谁对谁错，但如果有三个ECU，则可以得出结论，计算结果与其他两个不同的ECU不一致。这样，只需要两个普通的ecu就可以控制三个电机。但是，当电机和线束出现故障时，电子转向功能将无法再维持。为了防止这种情况的发生，Skyline在方向盘和轮胎之间保留了一个机械连接机构。

当电子转向系统正常工作时，ECU会不断发出信号，切断方向盘与轮胎之间的离合器。如果出现故障，应立即连接离合器。这样，在紧急情况下，驾驶员可以像驾驶普通汽车一样，通过使用机械连接继续操作方向盘。日产大约在15年前开始研究这项技术。它花了八年时间才应用到Skyline并实现商业化。

事实上，2007年推出的上一代Skyline配备了通过电子转向控制后轮的技术。当在中速到高速区域行驶时，通过保持后轮与前轮处于同一转角，可以提高汽车的稳定性。随着这些经验的积累，日产领先于其他公司，率先采用电子控制转向系统。三浦表示，“既然已经做了，就很自然地考虑扩大它的价值”，暗示了将其推广到其他风格的可能性。电子控制转向的终极形式是轮胎可以在驾驶过程中独立判断路况。“它最终将引领未来必将到来的自动驾驶时代。”

即使在这个阶段，通过技术上调整ECU的参数，也可以创造出多种驾驶感受。同一辆车的参数也可以根据不同的情况进行优化，例如体验赛车的感觉和需要平稳驾驶。如果有更多的地方可以通过软件进行调整，那么不同类型的汽车（如SUV和轿车）之间出现共同零件的可能性也会增加。

在2013年11月至12月举行的东京车展上，汽车零部件公司Entien发布了一款概念车，展示了电子控制转向的新可能性。双座纯电动汽车Q'MOI可以分别调节四个车轮的角度，并展示了原位旋转等颠覆汽车常识的动作。

当Q'Mi被挡在单行道上时，它可以很容易地绕过，进出停车场也变得更容易。Entien的工作人员兴高采烈地说：“我们将努力让这辆车获得上路许可。”如果这辆车成功投入实际使用，可能有助于消除日本“离车”的趋势。

随着电子转向系统的投入使用，汽车的形状可能会远远超出……

未来存在的常识。自汽车诞生以来一直使用的方向盘控制方法终于改变了。日产将在新的“天际线”上采用被称为“线控转向”的电子控制技术。由于转向技术关系到汽车安全的根本问题，日产在电子转向技术上从研究到实际应用已经花了15年时间。

在崎岖不平的道路上，汽车剧烈摇晃，方向盘几乎失控。为了防止汽车失控，恐怕很多司机都有过减速、拼命抓方向盘的经历。然而，即使在颠簸的道路上，作者的试驾车也不会失控，而是会朝着他想要的方向行驶。

这依赖于一种名为“电子控制转向”的新技术。

天际线在世界上首次采用电子转向。

日产2012年8月在美国推出的“英国菲尼迪Q50”将于2014年2月作为新的“天际线”进入日本市场。这款车的亮点在于，它是世界上第一款配备电子控制转向系统的汽车。该公司称之为“直接主动转向”。

过去，驾驶员方向盘的角度和力通过一个称为传动轴的部件机械地传递到前轮轴。从而改变轮胎角度并控制行驶方向。然而，这样，道路颠簸的反应会直接反映到方向盘上，导致“方向盘失控”

电子转向系统取消了方向盘和传动轴之间的机械连接，但使用电信号和电机来控制轮胎的方向。

其原理如下。首先，传感器用于检测方向盘的旋转。根据检测结果，ECU（电子控制单元）的计算机将轮胎应该转动的角度转换为控制信号，通过贯穿汽车内部的线束，即变速器系统，将其传输到控制轮胎角度的电机。因为方向盘的操作是通过电线传递的，而不是使用传动轴，所以它被称为电控转向。

为了便于理解，你可以把方向盘想象成一个遥控器，而轮胎是一个远程操作的电器。由于方向盘和轮胎之间没有机械连接，即使在颠簸的道路上，方向盘也能忠实地遵循驾驶员的指令而不会失控。

由于电信号可以无延迟地调整轮胎角度，与传统的传动轴失真损失方式相比，汽车对方向盘操作更敏感。

然而，驾驶传统汽车时，驾驶员可以通过方向盘感受到路面的细微变化。例如，道路打滑的程度等，对于驾驶员来说，这些信息是实现安全驾驶的重要因素。

正确传达路况

日产汽车通过在方向盘后面安装一个名为“转向力执行器”的电机成功地解决了这个问题。领导电子转向系统开发的日产汽车元件技术开发部部长木村健，他说：“路面的反作用力以电信号的形式传递给电机，电机将细微的路况反馈给驾驶员。与具有传导损耗的机械连接相比，电信号可以更快地向驾驶员反映路况。”。

一方面，它过滤掉影响驾驶的信息，如大的车辙和裂缝，另一方面，实时传输微妙的路况。电子控制转向系统将两者结合在一起，以实现平稳驾驶。

除了方向盘，电子转向系统还使用了两个电机，即安装在前轮轴上的“转向角执行器”。顾名思义，它的功能是控制轮胎的角度。

例如，当驾驶员将方向盘保持在平直状态时，轮胎会在颠簸道路的压力下改变方向。此时，电机可以立即抵消压力，使汽车保持直线。

安装在前轮轴上的两个电机处于相同的运行状态。“虽然它也可以组合成一个，但它会增加电机的尺寸。由于布局限制，最终采用了两个”（木村）。然而，日产也表示，即使电机小型化，它也会……

我不一定要合并成一个。由于配备了三台电机后，整个系统的可靠性得到了提高，笔者稍后将详细介绍。

Skyline还通过转向角执行器和前方汽车摄像头的联动实现了稳定驾驶的功能。该功能是在汽车因侧风而偏离车道时，自动控制轮胎角度和方向盘的反作用力，以减少偏差。

关于电子控制转向的优点，木村强调：“开了2个小时，你可以切身感受到它显然没有普通汽车那么累。”

既然电子转向有这么多优点，为什么汽车公司还没有采用呢？方向盘和轮胎的操作是驾驶的生命线。一旦汽车高速抛锚并转向危险的方向，悲剧就会发生。竞争对手的技术人员表示，“在最坏的情况下，该公司甚至会召回所有车辆（回收和免费维护）。知道Skyline配备了这一功能，我们也对日产的大胆感到惊讶。”

双重保险确保可靠性

当ECU、电机、线束等出现故障时，该怎么办？

第一个是控制传感器和电机的电子控制单元。虽然有三个ECU分别控制三个电机，但“但内部操作实际上完全相同”（汽车元件技术开发部负责人三浦聪）。此外，每个ECU将相互比较计算结果，并随时相互监控。

这就是使用三个电机的意义所在。3是能够实现“少数服从多数”的最小数字。如果有两个ECU，当计算存在差异时，很难判断谁对谁错，但如果有三个ECU，则可以得出结论，计算结果与其他两个不同的ECU不一致。这样，只需要两个普通的ecu就可以控制三个电机。但是，当电机和线束出现故障时，电子转向功能将无法再维持。为了防止这种情况的发生，Skyline在方向盘和轮胎之间保留了一个机械连接机构。

当电子转向系统正常工作时，ECU会不断发出信号，切断方向盘与轮胎之间的离合器。如果出现故障，应立即连接离合器。这样，在紧急情况下，驾驶员可以像驾驶普通汽车一样，通过使用机械连接继续操作方向盘。日产大约在15年前开始研究这项技术。它花了八年时间才应用到Skyline并实现商业化。

事实上，2007年推出的上一代Skyline配备了通过电子转向控制后轮的技术。当在中速到高速区域行驶时，通过保持后轮与前轮处于同一转角，可以提高汽车的稳定性。随着这些经验的积累，日产领先于其他公司，率先采用电子控制转向系统。三浦表示，“既然已经做了，就很自然地考虑扩大它的价值”，暗示了将其推广到其他风格的可能性。电子控制转向的终极形式是轮胎可以在驾驶过程中独立判断路况。“它最终将引领未来必将到来的自动驾驶时代。”

即使在这个阶段，通过技术上调整ECU的参数，也可以创造出多种驾驶感受。同一辆车的参数也可以根据不同的情况进行优化，例如体验赛车的感觉和需要平稳驾驶。如果有更多的地方可以通过软件进行调整，那么不同类型的汽车（如SUV和轿车）之间出现共同零件的可能性也会增加。

在2013年11月至12月举行的东京车展上，汽车零部件公司Entien发布了一款概念车，展示了电子控制转向的新可能性。双座纯电动汽车Q'MOI可以分别调节四个车轮的角度，并展示了原位旋转等颠覆汽车常识的动作。

当Q'Mi被挡在单行道上时，它可以很容易地绕过，进出停车场也变得更容易。Entien的工作人员兴高采烈地说：“我们将努力让这辆车获得上路许可。”如果这辆车成功投入实际使用，可能有助于消除日本“离车”的趋势。

随着电子转向系统的投入使用，未来汽车的形状可能会远远超出现有的常识。

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