内容概要：本研究旨在评估非冗余方向盘执行器（HWA）在主动反馈力矩失效（即“反馈丢失”，LoF）情况下，车辆对普通驾驶员的可控性，作为线控转向（SbW）系统安全标准制定（ISO 19725）的支撑。研究采用两阶段方法：首先由行业专家进行专家研究，他们在福特Edge和大众ID.4两款车上评估了五种不同的被动LoF阻尼特性，以确定一种适用于普通驾驶员的可控特性；随后进行用户研究，56名无经验的普通驾驶员在福特Edge上测试了选定的阻尼特性（绿色曲线4），重点考察在右转场景下突发LoF故障时的初始可控性和后续适应驾驶的可控性。研究通过客观数据（车辆速度、转向角、扭矩等）、主观评价（临界性、感知安全性）和车道保持情况来综合评估可控性。结果表明，在选定的阻尼特性下，所有参与者均能成功应对初始LoF并保持在车道内，证明了该非冗余设计的可控性，但驾驶员普遍认为转向感觉不自然、费力，主观感受不佳。; 适合人群：汽车工程领域的研究人员、线控转向系统开发工程师、功能安全专家以及参与相关标准（如ISO 19725）制定的专业人士。; 使用场景及目标：①为线控转向系统在无机械备份的非冗余设计下的功能安全论证提供实证依据；②指导被动式HWA回退机制（基于阻尼特性的设计）的开发与优化；③为相关安全标准中关于“反馈丢失”故障场景的可控性要求和验证方法提供科学参考。; 阅读建议：此报告数据详实，结合了专家判断与用户实证，建议读者重点关注第2章（专家研究）中不同阻尼特性的权衡分析，以及第3章（用户研究）中主客观数据的对比和“警告”因素的影响。附录中的图表提供了丰富的原始数据支持，有助于深入理解研究结论。

汽车线控转向技术是指利用电子控制系统替代传统的机械连接，实现驾驶员对车辆转向的控制。这种技术的应用是汽车电子技术发展和集成化的结果。汽车转向系统的基本性能要求车辆在不同工况下转动方向盘时都能保持良好的操纵稳定性。为了满足这一要求，汽车转向系统从传统的液压助力转向系统（HPS）和电控液压动力转向系统（ECHPS）逐渐发展到现在的电动液压动力转向系统（EHPS），并且线控转向技术（SBW）也成为了国际研究的热点。 SBW是X-By-Wire技术中的一种，其全称为“没有机械和液力后备系统的安全相关的容错系统”。这里的“X”可以指代任何与安全相关的操作，如转向和制动等。汽车线控转向系统由三个主要部分组成：方向盘总成、转向执行总成和主控制器（ECU），以及自动防故障系统、电源等辅助系统。 方向盘总成包括方向盘、方向盘转角传感器、力矩传感器和方向盘回正力矩电机。它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，方向盘总成还接受来自主控制器的力矩信号，产生方向盘回正力矩，以便向驾驶员提供路感信息。 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。其功能是根据主控制器的命令，通过转向电机控制器控制转向车轮转动，从而实现驾驶员的转向意图。 主控制器（ECU）对采集的信号进行分析处理，判断汽车的运动状态，并向方向盘回正力矩电机和转向电机发送控制指令，以确保在各种工况下车辆都能有理想的响应。它还可以识别驾驶员的操作指令，判断其合理性，并在汽车处于非稳定状态或驾驶员发出错误指令时屏蔽错误操作，自动执行稳定控制，帮助汽车尽快恢复稳定状态。 自动防故障系统是线控转向系统的重要组成部分，它包含一系列监控和执行算法，用于对不同故障形式和故障等级采取相应措施，以保障汽车在各种情况下都能正常行驶。 电源系统负责为控制器、转向执行电机以及其他车载电器提供电力。由于转向电机的最大功率需求达到500-800W，加上其他电子设备，电源系统需要在高负荷下稳定工作，因此电源性能至关重要。 汽车线控转向系统的特点主要体现在以下几个方面： 1. 提高汽车安全性能。该系统去除了转向柱等机械连接部件，避免了撞击事故中对驾驶员的伤害。智能的主控制器会根据车辆行驶状态判断驾驶员操作是否合理，并自动进行调整。在极端工况下，系统能够自动执行稳定控制，维持汽车稳定。 2. 改善驾驶特性，增强操纵性。转向比率（即方向盘转角与车轮转角的比值）可以根据车速、牵引力控制以及其他相关参数动态变化。低速时转向比率降低，减少转弯或停车时驾驶员转动方向盘的角度；高速时转向比率增加，以获得更好的直线行驶条件。 3. 改善驾驶员的路感。由于转向盘和转向轮之间没有机械连接，驾驶员的“路感”是通过模拟生成的。系统能够从信号中提取最能反映汽车实际行驶状态和路面状况的信息，并将这种信息反馈给驾驶员，以调整转向盘力矩，使驾驶员获得准确的路感。 汽车线控转向技术的发展与应用，预示着未来汽车转向系统将更加安全、智能和高效。随着技术的不断成熟和优化，线控转向系统有望在更多车型中得到应用，为驾驶员提供更加精确的操控体验，并为未来智能驾驶技术的发展奠定基础。

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安全技术-网络信息-汽车线控转向系统建模与控制策略研究.pdf

行业分类-物理装置-汽车线控转向系统经济型硬件在环平台及测试方法.zip

一、线控转向系统的结构及工作原理     （一）线控转向系统的结构     汽车线控转向系统主要由转向盘模块、前轮转向模块、主控制器（ECU）以及自动防故障系统组成。     1     转向盘模块     转向盘模块包括转向盘组件、转向盘转角传感器、力矩传感器、转向盘回正力矩电机。其主要功能是将驾驶员的转向意图（通过测量转向盘转角）转换成数字信号并传递给主控制器，同时主控制器向转向盘回正力矩电机发送控制信号，产生转向盘回正力矩，以提供给驾驶员相应的路感信息。     2     前轮转向模块     前轮转向模块包括前轮转角传感器、转向执行电机、电机控制器和前轮转向组件等。其

汽车转向性能是汽车的主要性能之一，转向系统的性能直接影响到汽车的操纵稳定性，它对于确保车辆的安全行驶、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要的作用。如何合理地设计转向系统，使汽车具有良好的操纵性能，始终是设计人员的重要研究课题。在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，针对更多不同水平的驾驶人群，汽车的易操纵性设计显得尤为重要。线控转向系统(Steering–By-WireS

线控技术（By-Wire），就是由电信号来实现传递转向控制，而不是通过机 械连接装置的硬连接来实现操作。而线控技术早已在现代飞机上得到了普及。 在飞机上，线控技术直接被称之为电传操纵技术（Fly-By-Wire），最早是用于 实现飞机的操控，原理是将飞行员的操纵信号，经过变换器变成电信号，通过 电缆直接传输到自主式舵机的一种系统。 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