汽车开发已有100多年的历史。不管动力如何提高和进化,最重要的发明是转向系统,转向系统设计使汽车能够改变移动方向,而不是简单的“行进”。(约翰f肯尼迪)。
随着科技日新月异,转向系统发展已经相当全面,除了动力辅助让转动方向盘更为轻松之外,线传、电子讯号、依行进速度调整辅助力的主动式转向系统、还有整合式主动转向系统等,提供了动态驾驭的适当辅助及乐趣。
宝马在数年前开始,先在品牌旗舰7系中,导入了名为Integral Active Steering的整合式主动转向系统,这套系统最显著的功效,就是让车辆转向半径变小;在转向时除了前轮转动之外,后轮也会往反方向小幅度转向,增加转向的角度来减少转向半径。在详述Integral Active Steering整合式主动转向系统之前,要先来了解一下宝马的Active Steering主动式转向系统。
车辆在低速行进时,由于轮胎与地面接触面积大,因此方向盘在转动时的手感较重,反之在高速行进时轮胎接触面积较小,方向盘手感显得轻盈。例如在停车时转动方向盘就会显得吃力,而高速时转动方向盘则需要加倍谨慎,以免转向过度造成意外。透过整合式转向系统,提供低速时方向盘转向角度小,轮胎转向角度大的表现,高速时则相反。
主动式转向系统是运用一组行星齿轮搭配一颗驱动马达,由驱动马达以顺时针旋转,或逆时针旋转来增加、减少转向输出角度,借以达到在低速时方向盘转向角度小,轮胎转向角度大。高速时则反向运作,方向盘转向角度大,但轮胎转向角度小,有了可变转向比例后,车辆的循迹灵敏性及高速安全性获得有效提升,在低速时较轻松的转向手感,也有助于停车的便利性。
主动式转向系统让车辆在低速时,方向盘转动幅度小,轮胎转向幅度却加大,高速时则是方向盘转动幅度大,轮胎转向幅度小,同步达到低速轻便、高速扎实稳定的效果。
如此设计之所以能有效提升安全与便利,在于无论科技再如何进化,物理定律都是无法忽略的,在重力加速度的影响下,车辆在高速与低速行进时,即使方向盘转动角度相同,车辆所回应的转向反映可谓差别巨大。此外,即便有了动力辅助的方向盘,低速时方向盘由于车体重量,转动上都还是较为费力。为了满足低速时轻盈、高速时避免转向过度,可变齿比转向系统、主动式转向系统等因应而生。
宝马的Integral Active Steering整合式主动转向系统,除了前轮的主动式转向系统外,后轮亦会随速度而进行小角度的转向,提升车辆的行进顺畅度与安全性。时速低于60公里时,后轮会与前轮以3度的相反方向转向,降低转向半径。时速超过80公里时则与前轮同方向转动,避免转向过度且提升过弯稳定性。
宝马在导入主动式转向系统后,车辆在高速时轮胎转向角度较小,低速时则相反,如此操作之下,车辆在各种行进速度下都能保有便利性与实用性,但为求更有效率的操控,除了前轮加入Active Steering主动式转向系统外,宝马在后轮再导入了随车转动技术,后轮同样设计有与前轮相近的转向结构,使用转向连杆推或拉动转向节臂,造就了Integral Active Steering整合式主动转向系统。
当车辆以低于时速60公里的速度进行右转,Integral Active Steering整合式主动转向系统会将后轮的转动方向,调整成与前轮相反3度,也就是前轮往右转向,后轮则朝相反角度转向,形成一至的顺时钟方向,在前后两相辅助的影响下,车辆得以更灵活转向。这项功能在长轴距车款上优势最为显著,能有效减少转向所需半径。时速超过80公里时,转向时系统就不再让后轮以相反方向转动,而是调整为与前轮一致以减少横向推力,避免转向过度而造成危险,大幅提升车辆稳定性和安全性。
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