对于普通汽车,通常使用固定转向率。这个设计不仅可靠,司机对转向力也有预测,是最传统的设计,但随着汽车的发展,动力的增加和速度的提高,消费者对车辆的转向系统提出了更高的要求。这时诞生了“可变转向率”的概念。现在有很多。今天我们选了一位茶侦探来详细分析。

1.可变转向比原理及分类

一般来说,线性、可预测的转向响应适用于所有场景,但有时改变转向率会提高驾驶体验。例如,在高速公路上行驶时,我们希望通过旋转装置“更平稳”来提高稳定性。也就是说,不像常说的那样飞头部,在急转弯时,更快的旋转比可以加速旋转响应。这时,高速稳定性和弯曲反应性成为矛盾体,可变传动比旋转可以完美地解决这些问题,并根据速度和旋转角度改变旋转比。

本田于1997年首次推出VGR可变齿轮比,设计原理相对简单,工程师依靠纯机械设计实现了特殊转向机架。在齿条上,中心位置附近的牙齿更密集,两边位置附近的牙齿更稀疏。也就是说,旋转在直线道路上反应更慢,在大旋转角度上反应更快。这个设计的缺点是齿轮已经固定在齿条上,所以转向率实际上不可变。旋转比只能根据旋转角度变化,不能根据车速变化。

本田之后,奥迪引进了与本田完全不同的可变转向比技术。奥迪的装置包括一个电动机、一个“波发生器”、三个齿轮,即100齿柔性齿轮、102齿定子齿轮和100齿联动齿轮。定子齿轮和马达固定在装置外壳上,外壳连接到输入轴上,从动齿轮连接到输出轴上。柔性齿轮是弹塑性环形齿轮。插入定子齿轮和从动齿轮内部。

马达驱动波浪发生器时,啮合区域之间的齿轮也会旋转。因为从动轮齿轮的齿数比定子齿轮少,所以柔性齿轮旋转一圈时,从动轮只比定子齿轮旋转2个齿数。这个比较复杂的控制系统主要取决于车辆的速度,旋转角度控制因素较少。

实际上,使用可变率转向系统的第一款车型是宝马5系列,其主动转向系统是与ZF一起开发的。本田和奥迪,不像主人。

动转向系统在转弯过程中可以根据车速和转向角度的变化随时改变转向比例,并主动进行干预,对转向不足和转向过度进行补偿。主动转向由行星齿轮组实现,两个太阳齿轮一个连接到输入轴,一个连接到输出轴(转向齿条/齿轮)。三对行星齿轮同时啮合两个太阳齿轮。

通常,行星齿轮托架是静止的,所有这些部件一起旋转,此时处于正常状态。当需要变转向比时,ECU分离电磁锁,电动机会带动旋转行星齿轮架。因此,驱动将通过行星齿轮叠加到输出轴上,通过改变电机的转速和旋转方向,可以提高或降低转向输出。在E60代5系上,该系统可以在5.0到1.7之间切换转向比。

对比固定转向比有何缺点?

就像上文所说,不管是哪种可变转向比,都会让驾驶者对于转向的力度变得不可预测,虽然宝马可以让转向比根据速度和角度进行变化,但何时会变化处于一个非常随机的状态,也就是说方向盘时轻时重,对于没有适应的人来说并不友好,而像本田的设计无法根据车速来改变转向比,如果只根据转向角度,大角度时方向盘更轻,这意味着高速驾驶如果紧急避让车辆,大幅度转向更容易失控,相比普通转向更危险,所以目前可变转向比还在不断地研究改进,如果对于操控没有特别的需求,固定转向比是更稳妥安全的设计。你觉得哪种设计更加优秀呢?欢迎讨论。

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