可變轉(zhuǎn)向比和整體主動轉(zhuǎn)向哪個好—轎車可變轉(zhuǎn)向比這個功能是什么意思
汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是專門用來改變或者恢復(fù)汽車行駛方向的機(jī)構(gòu),從汽車誕生之日起,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)歷了純機(jī)械控制、液壓助力、電控液壓助力、電動助力,整條技術(shù)路線擁有很強(qiáng)的繼承性,都是基于最原始的無助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)框架逐漸演化升級
這些技術(shù)的核心都是為了解決轉(zhuǎn)向力度的問題,目標(biāo)是幫助駕駛員更輕松轉(zhuǎn)動方向盤,而對于轉(zhuǎn)向角度的控制始終是個難題,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中有一個名詞叫做“轉(zhuǎn)向比”,就是方向盤的轉(zhuǎn)向角度與車輪轉(zhuǎn)動角度之間的比值
普通的汽車大多采用固定的轉(zhuǎn)向比,一般在12:1至20:1之間,即方向盤每轉(zhuǎn)過12-20度,前輪會相應(yīng)偏轉(zhuǎn)1度,固定轉(zhuǎn)向比雖然基本能夠滿足日常駕駛需求,但是對于一些追求運(yùn)動的品牌來說遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠
比如我們在高速公路行駛時,希望轉(zhuǎn)向裝置可以更加平穩(wěn),不需要那么敏感,在低速轉(zhuǎn)彎時又希望轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的響應(yīng)速度加快,可以以更小的轉(zhuǎn)向幅度順利過彎。高速的穩(wěn)定性和過彎的響應(yīng)性就成了矛盾體,于是就有車企開始研究“可變轉(zhuǎn)向比系統(tǒng)”
1997年本田率先推出了“VGR可變齒輪比率”,一種依靠純機(jī)械設(shè)計實(shí)現(xiàn)的特殊轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其核心機(jī)構(gòu)就是齒距間隙不相等的齒條
靠近中心位置的齒距更加密集,齒條在這個范圍內(nèi)的位移會更小,適用于小角度轉(zhuǎn)向;靠近兩側(cè)位置的齒距更加稀疏,當(dāng)轉(zhuǎn)向角度較大時,齒條在這一范圍內(nèi)的位移更大,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的反應(yīng)就會更快,本田依靠這種簡單又特殊的齒條結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了純機(jī)械式的“可變轉(zhuǎn)向比”。
但是這種設(shè)計也有一定的缺陷,由于齒條和齒輪屬于固定成型的硬件,所以轉(zhuǎn)向比只能根據(jù)轉(zhuǎn)向角度而改變,無法根據(jù)車速來判定,如果車主是在高速緊急狀態(tài)下采用大轉(zhuǎn)向,反而會存在一定的安全隱患
后來奧迪推出了ADS動態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng),相比于早期本田純機(jī)械的方式,奧迪不僅引入了電動助力機(jī)構(gòu),還在轉(zhuǎn)向柱上集成了一套諧波齒輪機(jī)構(gòu)
“諧波齒輪”是利用柔輪、剛輪和波發(fā)生器的相對運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動和動力的傳遞。工作時電機(jī)驅(qū)動中央轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),帶動柔輪旋轉(zhuǎn),當(dāng)轉(zhuǎn)子與柔輪同向旋轉(zhuǎn)時,由于柔輪的齒數(shù)(100個)比外環(huán)剛輪(102個)的齒數(shù)小,所以剛輪的轉(zhuǎn)動角度便會大于柔輪,使轉(zhuǎn)向角度被放大,而當(dāng)轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)時,就能起到縮小轉(zhuǎn)向角度的作用
奧迪的動態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng),更多地還是根據(jù)車速進(jìn)行轉(zhuǎn)向比的切換,低速時讓轉(zhuǎn)子和柔輪同向旋轉(zhuǎn),速度達(dá)到一定值再讓轉(zhuǎn)子反向旋轉(zhuǎn)
而真正意義上實(shí)現(xiàn)了“可變轉(zhuǎn)向比”的還是寶馬的AFS主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在轉(zhuǎn)向過程中可以根據(jù)車速和轉(zhuǎn)向角度的變化隨時改變轉(zhuǎn)向比,系統(tǒng)還能進(jìn)行主動干預(yù),在轉(zhuǎn)向不足或者轉(zhuǎn)向過度時進(jìn)行系統(tǒng)補(bǔ)償
和奧迪的諧波齒輪不同,寶馬將一套雙行星齒輪集成在轉(zhuǎn)向柱上,一個太陽輪連接輸入軸,另外一個連接輸出軸
正常工作時行星架保持固定,當(dāng)需要改變轉(zhuǎn)向比時,ECU控制分離電磁鎖,電動機(jī)會帶動行星架開始旋轉(zhuǎn)
通過改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向,不僅可以改變轉(zhuǎn)向比的大小調(diào)節(jié),同時還能夠提高或降低轉(zhuǎn)向力度的輸出
至于現(xiàn)在比較熱門的DAS線控轉(zhuǎn)向技術(shù),則是徹底去掉了轉(zhuǎn)向柱,方向盤與前輪之間不再有物理機(jī)械連接
方向盤的轉(zhuǎn)向動作完全被轉(zhuǎn)化為電信號,通過數(shù)據(jù)計算之后得出轉(zhuǎn)向角度和力度,再傳遞給轉(zhuǎn)向電機(jī)進(jìn)行執(zhí)行
線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方向盤,相當(dāng)于只是一個遙控器,理論上來說可以安裝在車內(nèi)的任何位置,甚至可以不再是方向盤的樣式
這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)有很多廠家在研究,比如特斯拉、雷克薩斯,并且少數(shù)車型已經(jīng)開始搭載這樣技術(shù)