线控转向系统路感模拟研究：从机械回正力矩到电子反馈

"文章探讨了线控转向系统（Steering-By-Wire System，SBW）的路感模拟研究，通过 Carsim 软件建立整车模型，设计变传动比控制策略，并在 Simulink 中搭建 SBW 路感控制策略，以模拟真实路感。文中还分析了机械路感的产生机理，并针对控制模型与驾驶员需求的理想路感间的差异设置了路感修正策略。" 在汽车行业中，路感是指驾驶员通过转向盘感受到的路面信息，包括直线行驶、转向以及回正过程中的感觉。对于驾驶体验和安全性至关重要。标题提到的“回正过程的路感”是路感的一个重要组成部分，尤其在TCP/IP通信协议中，路感的模拟和控制技术对于线控转向系统（SBW）的设计有着深远影响。 直线行驶时的路感，机械式转向系统和电动助力转向系统（EPS）有显著区别。MS系统中，转向盘与车轮机械连接，路面反馈直接但冲击大，而EPS系统则通过电机和阻尼控制提供更平顺的路感。液压助力转向（HPS）系统则通过油液传输力，虽然减震效果好，但信息传递速度慢，路感相对较差。 转向过程的路感涉及操纵力与车速和转角的关系，理想的路感应随车速和转角变化而变化，提供合适的反馈力。 回正过程的路感涉及到转向盘操纵力与转角减小的关系，以及低速和高速行驶时的差异。在低速时，为了保证操纵轻便，回正力矩特性曲线接近中间位置；而在高速时，为了提高稳定性，可能会保留一定的残留角，让车辆自动回正。 路感强度（E）是衡量路感的重要指标，它反映了转向负载增加时，驾驶员操作力的变化程度。机械路感动力学模型则通过分析轮胎回正力矩和转向机构的力学特性，来模拟线控转向系统的路感。 线控转向系统取消了传统机械连接，通过电子控制实现转向，这要求精确模拟真实的路感。文中使用 Carsim 建立整车模型，设计变传动比控制策略，并在 Simulink 中搭建路感控制策略，以仿真不同工况下的回正力矩。通过设置路感修正策略，可以优化驾驶员的操控感受，提供接近真实驾驶的反馈力。 路感模拟研究对于提升线控转向系统的驾驶体验和安全性具有重要意义，它需要结合车辆动力学、控制系统设计以及驾驶员的需求进行综合考虑和优化。通过仿真工具如 Carsim 和 Simulink，可以有效地模拟和测试这些复杂系统，从而推动线控转向技术的发展。