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技术巡猎 岚图 线控转向的车,方向盘和车轮之间没有机械连接,停车时方向盘打了一圈

技术巡猎 岚图 线控转向的车,方向盘和车轮之间没有机械连接,停车时方向盘打了一圈,下次上车怎么对上?这个问题听起来有点绕,但其实每个开线控转向车的人迟早都会遇到。

传统车的方向盘和车轮是靠一根机械转向柱硬连在一起的,你转多少,车轮就跟着转多少,物理上锁死了,不存在对不上这种问题。线控转向不一样,它把中间那根柱子砍掉了,方向盘只负责发信号,真正让车轮动起来的变成了电机和电控。好处是路感可以调,碰撞时方向盘也不会怼到人身上,设计自由度比较大。代价就是,方向盘和车轮各玩各的,下电之后没人管它们的位置关系。

你上次停车的时候方向盘可能偏了三十度,车轮却是正的。下次一上车,系统通电,这时候方向盘觉得自己在零度,车轮也觉得自己在零度,但它俩的”零度”压根不是同一个零度。你轻轻一打方向,车轮的响应就跟你预期的对不上,开出去比较危险。所以线控转向的车每次上电,必须先做一个动作,叫方向盘角度对正。也就是告诉系统,现在方向盘实际指的位置和车轮实际指的位置,到底差了多少,然后把差值消掉。岚图这份专利(2026106589807),聊的就是这个事。

他们的方案核心叫自适应PID控制。PID这个词老玩家应该听过,比例积分微分,工程上用来把实际值往目标值上拉的。不过普通的PID有个毛病,参数是固定的,不管差值大还是差值小,都按同一套力度去追,要么追太快超调,要么追太慢让人着急。岚图的思路是,让PID的参数动起来。系统上电之后,会实时采集三个东西。一个是方向盘电机的当前转速,一个是方向盘角度和车轮角度的差值,还有一个是这个差值的变化速度。这三组数据一进系统,先过一遍一阶低通滤波。这个说法比较学术,你可以理解为先把信号里的毛刺剃掉,保留比较干净的趋势。车里电磁环境比较杂,传感器信号多多少少都有噪声,不过滤的话控制器容易被干扰带偏,反而让对正过程抖来抖去。

滤波之后的干净信号,进入下一步。系统会根据角度差值的大小和差值变化的快慢,去查一张预先标定好的表,算出PID参数应该补多少。差值还比较大的时候,比例项给足一点,让电机转得比较快,早点把差距追上。差值缩小之后,比例项收一收,积分和微分顶上来,把最后那一点点误差精细地抹平。整个过程参数不是死的,是跟着实际情况实时调的,这就是自适应的意思。

这套控制是双层结构。外层PID负责算目标,也就是”现在应该以多快的速度去追”。内层还有一个闭环,专门盯着电机的实际转速,确保它真的按外层给的指令在跑。你可以理解为,外层说”咱们以每秒多少度的速度去对正”,内层说”好,我盯着电机,让它实实在在跑这个速度”。两层配合下来,响应比较快,也不容易跑偏。

当然电机转速不能无限往上堆。岚图加了幅值约束,说穿了就是限幅保护。目标转速算出来如果太夸张,系统会把它压到一个安全区间里。电机不会因为指令过猛而超负荷,对正过程也不会因为转速太快冲过头,然后来回摇摆。

那对正到什么程度算完呢?专利里写的是,角度差值小于1.8度,就判定对正完成。1.8度是什么概念?方向盘一圈是360度,1.8度只占半圈的百分之一,人手基本感觉不出来。这个阈值设得比较合理,太松的话驾驶员还能感知到偏差,太严的话对正时间会拖得比较久,影响上车体验。

整个方案看下来,其实有三个比较关键的工程设计点。一个是参数自适应,PID的三种力度根据实时状态动态调配,不是一套参数打天下。一个是双层控制,外层定目标,内层盯执行,分工比较清楚。还有一个是滤波加限幅的组合拳,信号干净,输出不越界,系统跑起来比较稳。三个点单独看都不算特别新奇,但把它们串成一个完整的对正流程,针对线控转向上电这个具体场景做优化,工程价值就出来了。线控转向的量产车目前还不算多,但这个方向已经是行业共识,后面各家都会遇到同样的问题,谁先把这个体验做到顺滑,谁就能在产品细节上拿一分。

线控转向取消机械连接之后,你以为只是少了一根铁柱子,其实后台需要补上一整套电控逻辑,才能让驾驶员觉得”跟以前一样自然”。这份专利就是补逻辑的一环,对日常用车体验影响比较直接。

下次你坐上一台线控转向的车,点火之后方向盘微微动一下然后停住,其实背后就是这么一套计算在跑。你觉得这个1.8度的对正精度够不够用?线控转向取消了机械连接,你觉得换来的驾驶体验值得吗?