2-3線控轉(zhuǎn)向的力反饋系統(tǒng)根據(jù)力反饋?zhàn)饔迷淼牟煌€控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)向盤阻力矩的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有基于電機(jī)提供力反饋、基于磁流變液提供力反饋、操縱桿、基于液壓作用等多種結(jié)構(gòu)形式。1)基于電機(jī)的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)路感反饋裝置下圖顯示了力反饋執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用電機(jī)的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖。電機(jī)可采用無刷直流電機(jī)。轉(zhuǎn)向軸的一端與轉(zhuǎn)向盤連接，另一端與電機(jī)的蝸桿傳動減速器中的輪連接。蝸桿與電機(jī)輸出軸連接。主控制單元發(fā)送轉(zhuǎn)向盤反饋力矩目標(biāo)值到力反電機(jī)的驅(qū)動電路，控制電機(jī)的輸出力矩，調(diào)節(jié)路感的大小，主控制單元綜合左、右橫拉桿力信號，進(jìn)行力矩值查表，產(chǎn)生目標(biāo)轉(zhuǎn)向盤反饋力矩值輸出到轉(zhuǎn)向盤執(zhí)行機(jī)構(gòu)。2-3線控轉(zhuǎn)向的力反饋系統(tǒng)1一轉(zhuǎn)向柱;2一力反電機(jī);3一電機(jī)轉(zhuǎn)角傳感器;4一力反饋電機(jī)照動電路:5一主控制單元;6一轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動電路;7一轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)角傳感器;8一轉(zhuǎn)向電機(jī):9一絲杠傳動;10一車速傳感器;11一蝸桿傳動減速器2-3線控轉(zhuǎn)向的力反饋系統(tǒng)1一轉(zhuǎn)向盤執(zhí)行機(jī)構(gòu):2一轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器;3一轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器;4一轉(zhuǎn)向盤力反饋總成;5一車速傳感器;6一車速信號;7ー前輪轉(zhuǎn)角目標(biāo)值;8一車輪轉(zhuǎn)向單元;9一左橫拉桿力信號:10一右橫拉桿力信號1ー主控制單元;12一力矩目標(biāo)值;13一轉(zhuǎn)向盤力矩信號:14ー轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角信號:15一左橫拉桿力傳感器16一右橫拉桿力傳感器;17一車輪轉(zhuǎn)角傳感器2-3線控轉(zhuǎn)向的力反饋系統(tǒng)2)基于磁流變液的可調(diào)路感反饋裝置利用磁流變液具有“液”、“固”態(tài)瞬間轉(zhuǎn)換的可逆性和可控性對阻尼力實(shí)施控制，能量消耗較低、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、可靠性高。低成本磁流變液的測試與討論結(jié)果顯示，磁流變液能夠滿足力反饋安全可靠的需要。如圖所示，基于磁流變液的新型轉(zhuǎn)向盤觸感反饋裝置，包括磁流變液、線圈、轉(zhuǎn)子、控制器等。轉(zhuǎn)向盤通過轉(zhuǎn)向軸與磁流變液觸感反饋裝置連接。殼里充滿磁流變液，轉(zhuǎn)子對磁流變液的機(jī)械阻力和黏度敏感。可采用遺傳算法進(jìn)行磁流變液阻尼器阻尼力與位移和速度的非線性模型參數(shù)識別。基于磁流變液的可調(diào)路感反饋裝置工作原理見圖。控制單元接收轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩或位置等傳感器的信號，控制線圈中的電流變化，進(jìn)而控制產(chǎn)生的磁場，磁流變液的黏度隨磁場變化而變化。增加磁流變液的黏度時，轉(zhuǎn)子自由旋轉(zhuǎn)的阻力增加，駕駛員通過轉(zhuǎn)向盤感受到轉(zhuǎn)動阻力的變化。2-3線控轉(zhuǎn)向的力反饋系統(tǒng)1一轉(zhuǎn)子;2一線圈;3一磁流變液;4一轉(zhuǎn)子5一殼;6一轉(zhuǎn)向軸;7一轉(zhuǎn)向柱罩;8一葉片2-3線控轉(zhuǎn)向的力反饋系統(tǒng)3)采用操縱桿的新型轉(zhuǎn)向盤力反饋裝置線控系統(tǒng)可替代現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向盤、踏板而開發(fā)新型的人機(jī)界面，例如操縱桿，其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在三方面:第一，改進(jìn)人機(jī)工程學(xué)和駕駛室的設(shè)計。駛員只需抓住操縱桿而不必再將一雙手放在轉(zhuǎn)向盤上、雙腳于踏板上。儀表和控制器等也有了更靈活的布置空間，使90％以上的駕駛員對儀表和道路有較好視野。第二，增強(qiáng)被動安全性。沒有了轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向管柱、踏板等在汽車發(fā)生碰撞時會進(jìn)入乘員空間的部件，駕駛員安全緩沖空間更大。第三，操縱桿上面設(shè)有加速、制動、轉(zhuǎn)向等按鈕，便于有身體障礙的人士駕駛車輛駕駛員通過操縱桿力輸人向線控系統(tǒng)ECU發(fā)送力信號，實(shí)現(xiàn)駕駛時同時轉(zhuǎn)向制動或加速的作用。操縱手柄可以在支撐座上自由轉(zhuǎn)動，在操縱桿底面的前、后、左、右四個位置處采集力的信號，力的大小通過膜片彈簧的形變體現(xiàn)出來，通過應(yīng)變片的測量得出此時駕駛員施加的力，系統(tǒng)ECU計算得到駕駛員所需要的轉(zhuǎn)向、加速或者制動等駕駛意圖。2-3線控轉(zhuǎn)向的力反饋系統(tǒng)采用操縱桿形式，駕駛汽車就像玩游戲一樣輕松。通用的線控燃料電池概念車Hy-wire(2002年)上安裝了SKF為其設(shè)計的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。由圖可見，傳統(tǒng)汽車上的轉(zhuǎn)向柱與轉(zhuǎn)向盤被一個彩色的小屏幕和兩個手柄代替。加速時司機(jī)只需轉(zhuǎn)動手柄，減速時則只需位于同一手柄上的剎車制動器，轉(zhuǎn)向時只需上下滑動手柄即可。轉(zhuǎn)向時，駕駛員只需向左/右推操縱桿，施加一個橫向力。操縱桿的偏轉(zhuǎn)程度向駕駛員提供轉(zhuǎn)向輪的實(shí)際位置信息