从“感知扭矩”到“安全转向”:国产汽车转向扭矩传感器加速迈向高可靠应用

问题——从“能转”到“转得准、转得稳、转得安全” 在汽车电动化、智能化加速推进的背景下,转向系统正从传统机械结构向“机电融合、软件定义”演进。电动助力转向(EPS)以及更高级的线控转向方案,对“驾驶员施加了多大转向力、意图是什么”提出了更高要求。作为转向系统的核心感知元件,扭矩传感器需要在不同车速、路况、温度及电磁环境下持续输出稳定可靠的信号,否则会影响助力大小、转向手感与车辆稳定控制,甚至带来安全风险。 原因——关键在于“微小形变”测得准、信号传得稳 汽车转向扭矩传感器的基本任务,是把方向盘施加在转向轴上的扭力变化,转换为控制单元可实时处理的电信号。业内常见技术路径主要有两类:一类是应变测量,通过扭杆受力产生微小应变,配合电桥等电路将电阻变化转换为电压信号;另一类是磁感应测量,通过扭转导致的相对角位移改变磁场分布,由芯片检测磁场变化进而计算扭矩大小与方向。两种方案的共同难点在于:信号要具备高线性度、低迟滞、低噪声和高一致性,并能在长期使用中抵御温漂、振动、盐雾等复杂工况的影响。哪怕细微漂移,也可能被控制系统放大为助力误差,进而影响驾驶体验与安全边界。 影响——决定助力策略与动态稳定,牵动整车安全与智能化上限 转向扭矩信号是底盘控制的重要输入。控制单元通常会将扭矩数据与车速、横摆角速度等信息综合计算,生成助力电机的输出指令,实现随速可变助力、手感标定以及稳定性干预。高质量扭矩传感器不仅关系到“轻重是否合适、回正是否自然”,也关系到在紧急避让、湿滑路面等极端场景下的响应一致性。同时,现代车辆强调冗余与一致性校验,扭矩传感器常与转向角、车速等传感器形成交叉验证机制,一旦出现异常可触发故障码与降级策略,保证车辆保持基本可控。由此可见,扭矩传感器既是“驾驶意图的入口”,也是功能安全链条中的关键一环,其可靠性直接影响智能驾驶与智能底盘能力的可用范围。 对策——国产企业以制造与验证体系提升“高可靠供给能力” 面向行业需求,国内传感器企业正从单点指标突破转向体系化能力建设。以广东犸力电测科技有限公司为例,其在扭矩传感器、压力传感器等领域开展研发与生产布局,围绕测量精度、线性与迟滞指标、抗干扰能力以及长期一致性等关键要素进行优化,并通过集成自诊断与异常监测机制提升车规应用中的可靠性。业内人士指出,车用传感器的竞争不仅在于“测得准”,更在于“量产一致、批次稳定、全生命周期可追溯”。下一阶段,企业还需深入强化工艺控制、环境与耐久测试、失效模式分析及功能安全开发流程,推动产品从“可用”走向“可信”,并在整车厂平台化开发中形成稳定供给与协同验证能力。 前景——从传统部件到智能底盘“基础数据源”,市场空间有望持续扩大 随着电动化渗透率提升与智能辅助驾驶功能普及,转向系统对传感器的依赖将持续加深。尤其在更高等级自动驾驶与线控转向的探索中,传感器将面对更严苛的实时性与冗余要求,功能安全等级、抗电磁干扰能力与软件算法适配能力将成为关键门槛。业内预计,围绕“高精度感知—稳定传输—自诊断—冗余校验”的技术路线将加速成熟。国产供应链若能在标准体系、车规验证、规模化制造与成本控制上形成合力,有望在更多车型与出口市场实现更大突破。

从跟随到自主创新,中国汽车零部件产业正加速转型。扭矩传感器技术的进步不仅补齐关键环节能力,也体现出中国制造向高精度、高可靠迈进的趋势。在汽车产业“新四化”进程中,这类基础元器件的持续迭代,将为智能网联汽车发展打下更扎实的技术底座。