谈谈线控转向系统（上）-英菲尼迪Q50的线控转向系统

说到线控转向系统，一般来说，大家第一个想到的应该就是英菲尼迪的Q50。

各大OEM在概念车上使用线控转向系统的其实很多，比如奔驰概的F400Carving、宝马的BMW Z22和雪铁龙C_Crosser概念车等，但实实在在用在量产车上的，Q50是目前为止唯一的一个车型，是当之无愧的先驱，从吃螃蟹这一点的创新精神和勇气来说，必须得到掌声和敬佩。但也由于这项技术在汽车上的应用实在太新，虽然英菲尼迪以及转向系统供应商KYB前后花了十多年时间进行设计与验证，但是不幸的是在上市不到一年的时间内，线控转向系统就因为缺陷而不得不大量召回，从这个角度讲，Q50又成为了一个先烈。

线控转向这项技术本身并不是新，在飞机上早已得到广泛应用，采用线传信号的方法，取消了机械联动装置，使得操纵更为灵活。

但在乘用车上的应用尚不成熟，究其原因其一是汽车是在一个平面运动，而飞机是多维度运行，飞机对转向灵敏性和操纵的灵活性要求更高；其二，飞机的转向操纵机构与转向执行机构（舵机）间隔非常远，因而对线控转向的需求也更迫切。而在乘用车上，EPS在目前阶段基本能满足当前的驾驶需求，因此线控转向并未普及。

但是之于乘用车，线控转向又有实实在在的优点，表现在：

可以轻易的实现主动转向功能

可以获得比EPS更快的响应速度

可以轻易地滤除路面激震信号

碰撞时管柱侵入的可能性降低，安全性得到提高

更灵活的布置方式

可以获得更大的驾驶员腿部空间

下面我来扒一扒这一套线控转向系统，如下：

（一） 转向管柱总成，其包含的子部件有：

转向管柱

中间轴

ECU1 电机 1

方向盘绝对位置传感器

机械离合器

其主要功能有：

方向盘力反馈

这一点，在国内很多媒体报道中以车辆经过减速带时感受不到明显的路面震颤为由高呼Q50的力反馈做的多么多么好，但国外的一些专业车辆测评机构给出的评价貌似并不是很高。下面一段话来自Autocar，请读者自行感受。

方向盘调节

测量方向盘角度

碰撞溃缩

机械离合器控制

一般情况下，离合器是断开的，但是如果管柱角度超过一定限制或转向机被堵住（如路肩）的情况下，离合器会临时吸和

转向机侧的两个电机有一个以上正常工作且管柱侧的电机正常工作时，离合器保持断开

管柱侧电机失效且转向机侧任意一个电机失效时，离合器吸和……

（二） 转向器总成，其包含的子部件有：

转向机

小齿轮GearBox*2

（ECU 电机）*2

扭矩传感器

其实现的功能为：

在正常情况下，两个ECU 电机并联工作，工作在转角伺服控制状态；

故障模式下，离合器吸和，采集扭矩传感器信号，实现传统的EPS基本助力功能。

已知的问题：

从公开渠道可以获取到的召回信息如下：

作者拍脑袋进行了如下猜测：

因为转向器总成上没有安装绝对转角传感器，为了实现角度伺服功能，必须使用两个无刷电机的角度信号分别来估算齿条位置，并用这两个冗余信号进行合理性检查后来作为齿条位置传感器信号反馈。

如果两个电机位置信号得到的齿条位置信号不匹配，则输出故障，通知转向管柱侧ECU吸和离合器，自身工作在EPS模式

在某些极端情况下（如召回通告中所说的低压启动），两个电机位置信号同时出现错误或未能将离合器吸和，导致误动作。

如果真是如此的话，在齿条侧装一个TAS同时采集扭矩和转角信号就应该不会有这个BUG产生，很难理解KYB为何仅仅选用了一个TOS。

成本？Oh my god，对这种全新的事物而言，成本有那么重要吗？

新生事物总归不完美，但是没有尝试过的话，我们就永远没法知道这个应用还存在多少潜在的位置问题。因此，本文的最后我还是想手动给Infiniti和KYB一个大大的赞。