大家车网 1970-01-01 08:00 来源:腾讯汽车 作者:
随速助力转向系统:低速助力大高速助力小(5)
可变转向比(齿比)转向系统-主动转向系统
主动转向系统是在方向盘系统中装置了一套根据车速调整转向传动的变速箱。这个系统包含了一个拳头般大小的行星齿轮,以及两根输入轴。其中一根输入轴连接到方向盘,另一根则通过螺旋齿轮,由电动马达进行控制。负责宝马主动式转向系统的项目经理菲利普•孔恩博士(Philip Köhn)解释道:"当车速较低时,控制马达与转向管柱呈同方向转动,以增加转向角度;而当高速行驶时,控制马达呈反方向转动,从而减少转向角度。"
主动式转向系统的控制组件与引擎的电子零件、动态稳定控制系统(DSC)和两只偏航率传感器相联相通。依据这些系统提供的信息,它以平均每秒100次的运算速度,提供最实时、最理想的转向角度。系统通过测量转向角度,可以掌握驾驶者的意图。动态稳定控制系统依据车轮转动的圈数可以计算出车速,而偏航率传感器则可随时监控车辆垂直轴的稳定性。对于新5系是否行驶在理想线路上或是有偏离路线的趋势,主动式转向系统始终都能明察秋毫。
当发生特别紧急的情况时,例如闪避,所有的汽车都会自然地发生转向过度的现象。主动式转向系统在一开始就能察觉,并于毫秒之内相应地调整转向角度。也就是说,系统能在驾乘者不知不觉中自动地反转转向系统来平衡车身,从而提高了行车安全性。而如果主动式转向系统自身不足以让车辆维持稳定的先进路线时,动态稳定控制系统将及时介入,降低引擎马力或对个别车轮施以刹车。
万一控制软件失效了,怎么办?宝马工程师早已料想到这点。在纯粹的线控转向系统中,转向由电子信号控制,方向盘与车轮之间并没有直接的机械结构相联。配备主动式转向系统的新5系则与其不同,即使系统发生故障,仍然能进行转向动作,只不过其转向角度无法增加或减少。因软件障碍而造成严重的转向失误也是绝对不允许发生的,菲利普•孔恩博士解释道:"所有的信息分别在两台计算机中以不同方式进行分析,只有两台的结果相同时指令才被接受,如果结果出现矛盾,系统就会自行关闭。"
机械与电子装置的巧妙运用相得益彰,使得宝马成为第一家融合弯道灵活性与直道稳定性于一车的公司。
代表车型:宝马5系(E60、F10)、丰田新皇冠、雷克萨斯LS460L、奥迪Q5、奔驰新E级
前面提到的几种“可变”转向,能够改变的仅仅是助力力度,说白了只是能够改变方向盘转动时的助力而已,但是转向比(可简单理解为方向盘转动的角度与对应的车轮转动角度的比值)是不可变化的,我们接下来要说到的可变齿比(速比)的转向系统则要先进的多,不仅能够改变转向的助力力度,在不同情况下,方向盘转角对应的车轮转动角度也是可以变化的。
不同厂家对这类系统的叫法可谓五花八门,比如宝马称之为AFS主动转向系统(Active Front Steering,这个缩写与我们熟悉的随动转向大灯缩写是相同的),奥迪将其称之为动态转向系统ADS(Audi Dynamic Steering),雷克萨斯/丰田使用的则是可变齿比转向系统VGRS(Variable Gear Ratio Steering),本田的这类系统名称为VGR,与丰田命名类似,而奔驰的可变转向比系统则以“直接转向系统”命名。虽然功能类似,但是他们使用的技术却是截然不同的。
简单地说,可变齿比转向系统在技术层面上并不是一个水平的,目前主要有两种方式实现这种功能,一种方式是依靠特殊的齿条实现,原理简单,成本也相对较低,没有过高的技术含量,而另一种就比较复杂,是通过行星齿轮结构和电子系统实现的。由于目前并没有明确的分类,所以我们姑且将它们分为机械式和电子式吧。
机械式可变转向比系统:奥秘在于齿条,原理简单
奔驰的E级、S级都搭载了“直接转向系统”
奔驰的直接转向系统就是第一种方式的典型代表,它主要是在“齿轮齿条机构”的“齿条”上做文章,通过特殊工艺加工齿距间隙不相等的齿条,这样方向盘转向时,齿轮与齿距不相等的齿条啮合,转向比就会发生变化,中间位置的左右两边齿距较密,齿条在这一范围内的位移较小,在小幅度转向时(例如变线、方向轻微调整时),车辆会显得沉稳,而齿条两侧远端的齿距较疏,在这个范围内,转动方向盘,齿条的相对位移会变大,所以在大幅度转向时(如泊车、掉头等),车轮会变得更加灵活。这种技术除了对齿条的加工工艺要求比较严格之外,并没有多少“高科技”在其中,缺点在于齿比变化范围有限,并且不能灵活变化,而优势也很明显--完全的机械结构,可靠性较高,耐用性好,结构也非常简单。
责任编辑: 可岚