怎么才能不转向(“可变转向比”有什么用？本田、奥迪和宝马又是如何实现的？)

Posted 2023-05-26

篇首语：非淡泊无以明志，非宁静无以致远。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了怎么才能不转向(“可变转向比”有什么用？本田、奥迪和宝马又是如何实现的？)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

汽车转向系统是专门用来改变或者恢复汽车行驶方向的机构，从汽车诞生之日起，转向系统经历了纯机械控制、液压助力、电控液压助力、电动助力，整条技术路线拥有很强的继承性，都是基于最原始的无助力转向系统框架逐渐演化升级

这些技术的核心都是为了解决转向力度的问题，目标是帮助驾驶员更轻松转动方向盘，而对于转向角度的控制始终是个难题，转向系统中有一个名词叫做“转向比”，就是方向盘的转向角度与车轮转动角度之间的比值

可变转向比

普通的汽车大多采用固定的转向比，一般在12:1至20:1之间，即方向盘每转过12-20度，前轮会相应偏转1度，固定转向比虽然基本能够满足日常驾驶需求，但是对于一些追求运动的品牌来说远远不够

比如我们在高速公路行驶时，希望转向装置可以更加平稳，不需要那么敏感，在低速转弯时又希望转向系统的响应速度加快，可以以更小的转向幅度顺利过弯。高速的稳定性和过弯的响应性就成了矛盾体，于是就有车企开始研究“可变转向比系统”

1997年本田率先推出了“VGR可变齿轮比率”，一种依靠纯机械设计实现的特殊转向系统，其核心机构就是齿距间隙不相等的齿条

靠近中心位置的齿距更加密集，齿条在这个范围内的位移会更小，适用于小角度转向；靠近两侧位置的齿距更加稀疏，当转向角度较大时，齿条在这一范围内的位移更大，转向系统的反应就会更快，本田依靠这种简单又特殊的齿条结构实现了纯机械式的“可变转向比”。

但是这种设计也有一定的缺陷，由于齿条和齿轮属于固定成型的硬件，所以转向比只能根据转向角度而改变，无法根据车速来判定，如果车主是在高速紧急状态下采用大转向，反而会存在一定的安全隐患

后来奥迪推出了ADS动态转向系统，相比于早期本田纯机械的方式，奥迪不仅引入了电动助力机构，还在转向柱上集成了一套谐波齿轮机构

“谐波齿轮”是利用柔轮、刚轮和波发生器的相对运动来实现运动和动力的传递。工作时电机驱动中央转子旋转，带动柔轮旋转，当转子与柔轮同向旋转时，由于柔轮的齿数（100个）比外环刚轮（102个）的齿数小，所以刚轮的转动角度便会大于柔轮，使转向角度被放大，而当转子反转时，就能起到缩小转向角度的作用

奥迪的动态转向系统，更多地还是根据车速进行转向比的切换，低速时让转子和柔轮同向旋转，速度达到一定值再让转子反向旋转

而真正意义上实现了“可变转向比”的还是宝马的AFS主动转向系统。在转向过程中可以根据车速和转向角度的变化随时改变转向比，系统还能进行主动干预，在转向不足或者转向过度时进行系统补偿

和奥迪的谐波齿轮不同，宝马将一套双行星齿轮集成在转向柱上，一个太阳轮连接输入轴，另外一个连接输出轴

正常工作时行星架保持固定，当需要改变转向比时，ECU控制分离电磁锁，电动机会带动行星架开始旋转

通过改变电机的转速和旋转方向，不仅可以改变转向比的大小调节，同时还能够提高或降低转向力度的输出

至于现在比较热门的DAS线控转向技术，则是彻底去掉了转向柱，方向盘与前轮之间不再有物理机械连接

方向盘的转向动作完全被转化为电信号，通过数据计算之后得出转向角度和力度，再传递给转向电机进行执行

线控转向系统的方向盘，相当于只是一个遥控器，理论上来说可以安装在车内的任何位置，甚至可以不再是方向盘的样式

这项技术已经有很多厂家在研究，比如特斯拉、雷克萨斯，并且少数车型已经开始搭载这样技术