Nissan 在近日發表了一套名為「Independent Control Steering Technology」獨力控制轉向科技的新技術,就是採用所謂的線傳 (Drive-by-wire) 設計,用電子訊號控制來取代既有的機械結構,目前,Nissan 是率先將線傳科技應用在轉向系統的車廠,並預計在 1 年內,使用於部分 Infiniti 車款上,帶來全新的駕馭體驗。
我們每天開車轉動方向盤時,方向盤後方的方向機柱穿過擋火牆與萬向接頭相連,萬向接頭再和轉向機構相連,進而將旋轉動作轉化為左右平移的能量,一邊推一邊拉,迫使前輪作出轉向動作。說了一連串的機械名詞,其實想表達的就是現今車輛的轉向系統,都是透過機械與機械間的緊密相連,來達到車隨意轉的目的。但如果未來的車輛少了中間機械了鏈結,而是透過電子訊號來控制前輪轉動,開起來的感受到底會如何?
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顛覆傳統設計,使用電子訊號控制前輪轉向
電子轉向系統?相信許多人一定認為未來開車簡直就跟打電動沒兩樣!的確,Nissan 駕駛控制研發團隊 (Driving control development team) 主管 Takeshi Kimura 也表示許多汽車新聞工作者,在聽到線傳轉向系統的反應也都聯想到了電玩遊戲,並對其所營造出操駕感受相當不以為然。為此,Nissan 特別規劃了一次盲駕體驗,測試車輛一部使用傳統機械式轉向系統,另一部使用 Nissan 線傳轉向系統,結果測試人員認為線傳轉向系統擁有更好的路感回饋及轉向反應。
這個結果確實令人驚訝,畢竟以往我們所熟知的路感,是透過一連串機械結構的作動所回傳而來,而當改以電子訊號模擬時,操駕感受確實讓人好奇。
Nissan 的 Independent Control Steering Technology,整體架構和傳統轉向系統類似,同樣包含了方向盤、方向機柱及轉向機,不同之處在於多了 3 組 ECU (Electronic Control Unit) 電子控制單元、方向盤後方的轉向回饋作動器、離合器及轉向機上的轉向角度作動器。
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當駕駛者轉動方向盤時,轉角訊號經由 ECU 處理,將電子訊號傳送給轉向作動器,並透過馬達驅動轉向機進行轉向。而由於方向盤未與轉向機「直接」相連,因此 Nissan 表示此套系統將替駕駛者過濾掉不必要的震動,且當行駛在崎嶇路面或車轍時,方向盤不會再因路面的劇烈變化而產生過度震動,讓駕駛者能更平穩地掌控方向盤。至於路感回饋部分,將由 ECU 辨識路面狀況及彈跳資訊,將訊號傳給轉向回饋作動器,模擬出駕駛者開車時所需要的回饋資訊。
而 Independent Control Steering Technology 系統之所以設置了三套 ECU,是為了防止 ECU 故障所做出的防範措施,只要有一組 ECU 故障,就會有另一組 ECU 接手處理。若 ECU 不幸全部故障,設置於方向機柱與轉向機間的離合器,就會將兩者接合,形成與傳統轉向系統相同的結構,確保駕駛者能繼續轉向。
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提到電子線傳轉向系統,難免讓人聯想起近來廣泛運用的 EPS (Electric Power Steering) ,不過 EPS 的基本架構仍是使用機械結構帶動轉向機構,電動馬達是用來減輕駕駛者操作方向盤所需的力道;而 Nissan 的 Independent Control Steering Technology 線傳轉向系統,是使用電子訊號直接控制電動馬達進行轉向,兩者間的作動原理有所不同。
預計 1 年內上市,Infiniti 車款率先搭載
Nissan 之所以要研發線傳控制系統,除了這套系統可阻隔掉許多從路面回傳來的震動,讓行車感受更舒適之外,轉向反應比傳統機械式更快速也是原因之一。不過,最重要的因素,是將轉向系統電子化後,可藉由電子控制延伸出更多元的功能,像是 U-CAR 在日前曾介紹過的 Nissan Autonomous Emergency Steering System 主動式緊急轉向系統,就是透過線傳科技來達成。
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而 Nissan 同時也在線傳轉向系統上加入一套名為 Straight-line Stability System 直行穩定系統的功能,這套系統透過設置在前擋上緣的攝影機,針測前方道路標線,若系統發現車輛有偏擺現象時,ECU 便會發出信號給轉向作動器,針對前輪轉角進行為調,在駕駛者不易察覺的情況下些微修正行車方向,讓車輛繼續穩定地執行,可降低駕駛修正方向盤的機率,降低長途駕駛的疲勞程度。
對線傳轉向系統的操駕感受好奇嗎?不用擔心,Nissan 表示 Independent Control Steering Technology 獨立控制式轉向系統在 1 年內就會與普羅大眾見面,Nissan 預計先將此系統配置在 Infiniti 部分車款上,屆時就能親身體驗這套系統的效果到底如何。
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