与动力相比,Q50的底盘系统更能体现出它的革新性,最大话题是全球首次在量产车中应用的全线控转向系统,名为DAS(Direct Adaptive Steering)。
Q50这套线控转向系统的原理是:用传感器感知驾驶者打方向盘的角度和动作,传输给ECU控制计算单元,由ECU分析动作后,指示电机操作前轮的转向机构操作前轮转向。这个过程中,方向盘和前轮之间没有任何机械连接,完全靠电讯号来“沟通”。
肯定有人会觉得这样的设计很不令人放心,毕竟此前全世界任何一台汽车(量产的)都有实实在在的转向柱时刻连接着方向盘和车轮。英菲尼迪的工程师深知大家的担忧,所以在Q50上保留了传统的转向柱,也就是说方向盘和前轮转向机构之间还是有机械连接的。只是这个转向柱中间加了一个离合器,在转向系统通电的情况下,离合器在电磁力的作用下分离,方向盘和前轮之间的机械连接被断开;当电力切断,例如熄火或馈电状态下,离合器自动接合,转向系统就成为了传统的机械式连接。在系统监测到ECU、电机等任何部件不能正常工作时,也会命令离合器接上,转用“备份”的机械转向系统。
上述过程是将驾驶者的输入动作转化为车轮的转向动作。反过来,DAS系统也能传递车轮到方向盘的回馈力,这通过方向盘后方的一个力反馈电机来实现。它根据前轮传感器获得的信息,重新“制造”出对应的反馈力,作用给方向盘,传到驾驶者的双手。
基于DAS全部是数字化电信号,理论上这套转向系统有无限的调校和设定可能性:转向轻重(Effort)、反应快慢(Rosponse)乃至转向比例(Ratio),都可以随时任意地变化。目前厂方可让驾驶者选择前两项,各有三级可调;转向比例则在行进过程中自动变化,怠速时比例最快,最左到最右仅有2圈,高速时比例会变慢,不同模式下的比例也会不同。
【DAS系统的三个并联式控制单元】
英菲尼迪的工程师说,整套DAS系统历时十年研发,其中最先进的是那3个ECU计算单元,它们同时联动,计算方向盘和两个前轮转向电机收集到的一切信息,并控制它们的动作。由于转向的动作在行车中瞬息万变,这对控制单元的运算量和速度提出了很高要求,不但运算能力要强,它们之间的通讯也非一般汽车上的Can-bus数据总线可以承担,厂方特别用上了业界最新的Flexray通信协议。
【马来西亚华人蔡佑文是DAS系统的研发负责人,他10年的青春都放在了这个系统上】
工程师表示,整套系统开发的最难点是方向盘后面的那个力反馈发生器,它的复杂程度远远高于电子游戏机(例如罗技G27)那种力反馈方向盘。他们说在DAS系统十年的研发历程中,有六、七年都花在这个力反馈机构上,而游戏机那种力反馈机构,他们只需两个星期就能做出来。
DAS相比传统机械连接的转向系统,最大好处在于可以让前轮转向的同时,不影响方向盘的动作。具体来说,它可以做到无论前轮转多少角度,方向盘都“无动于衷”。这项功能可运用于自动车道保持(Q50已有),帮驾驶者在不知不觉间控制前轮按正确轨迹行驶;在车辆失控、动态稳定系统工作时,它也可以控制前轮做更精确的“救车”动作,而驾驶者可能都不知道前轮为你做了什么;它也可以“选择性”地进行反馈,将一些不想要的“杂讯”——例如前轮碾过石头造成的方向盘不正常抖动直接过滤掉,不传递给方向盘;在高速公路上巡航时,它还能有效消除大多数不必要的方向盘细微抖动,使驾驶者的双手更安稳,减轻长时间驾驶的疲劳。
不是全系的Q50都配备DAS系统,在北美只有混合动力版本是标配,3.7L车型为选装。在国内也将只有部分高配车型才搭载该系统。没有DAS系统的Q50,仍采用传统的液压助力转向系统。