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为何转向系统对汽车驾驶感带来如此大的影响?

作者:时间:2016-10-29来源:网络

判断一辆车好不好开,除了“油门”和“刹车”的配合外,转向系统占了一半的分数。而所谓的汽车操控性,主要就是看方向盘是不是达到了“人车合一”的水平。从方向盘到前轮,转向的过程需要一套系统的翻译和传递。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201610/309385.htm

本文,我们将解读汽车的转向系统,来探究为何这类技术能对汽车的驾驶感带来如此大的影响,甚至直接决定了一个品牌的属性。

要了解转向,先要了解一个基本常识,那就是转向助力。转向系统的反应速度、精准性以及力度,跟转向助力系统有直接的关联。不难理解,由于前轮两个轮胎与地面之间存在巨大摩擦力,人的胳膊要克服这种力完成转向,将非常的累,影响驾驶感受,更不利于紧急避险等安全情境的处置。

所以,助力的存在十分有必要。一般来说,转向助力的能量来源,是发动机皮带。根据具体实现形式的不同,转向助力分为液压助力和电动助力。再细分,液压助力又分为机械液压助力和电动液压助力;而电动助力则表示转向拉杆的拉动和助力来源,都由电机执行,没有液压原理的应用。

电动液压助力是机械液压助力的一个升级版,它使得助力的力度更大,方向盘更轻,并且可以调整助力的力度。但相比电动助力,电动液压助力依然是依赖液压原理来实现能量的传递。电动助力则放弃了液压原理,直接由电机来负责转向拉动和提供助力。

相比前者,电动助力的转向更加精准,没有液压助力那样的误差;同时,由于整个转向系统实现了电子化和数字化,转向力度的调节也更加精准。在冬季和夏季,转向系统的灵活性和反应速度,精准性,不会收到液压油的物理特性的影响。

这是助力。从方向盘到前轮的转向拉杆机构,还需要一跟转向轴。这个零件负责将方向与力度传达给拉杆和助力机构。各家汽车品牌在操控性上的区别,主要就在于方向盘对于转向的“翻译”上。

谈起操控,大家对于宝马的评价都很高。实际上,在我所试驾过的车型中,宝马的转向系统是最有“人车一体”感觉的。换句话说,宝马的转向一向调教很“贼”,对于方向盘的转动比较敏感,旷量较小。加之电动助力的辅助,方向盘对前轮的控制非常精准和迅速。

此外,由于坚持后驱,宝马车型的前后配重比一般都在50:50。这使得车身具有很好的随动性。这也是为何人们对于宝马的操控津津乐道。说实话,如果单从“油门”和“刹车”两个角度去讲,我个人认为沃尔沃都要优于宝马。

短期看来,转向助力似乎没有大的改进点。于是车企把注意力放到了转向轴上。这方面最突出的变革,当属线控转向,即Drive by wire。英菲尼迪Q50是第一款将该技术应用于量产车的车型。

线控转向取消了方向盘与前轮转向机构之间的机械连接,取而代之的是一套数字化的转向系统。下面我们以Q50的转向系统为例,了解一下线控转向的原理。

从上图中可以看出,Q50依然保留了传统的机械转向总成,但在中间部分有一个离合器(银色柱体)。这个部件的作用,是当线控转向失灵时,机械转向可以连接,确保转向系统依然可用。

左侧的三个银色盒子,是三组处理转向信号的(电子控制单元),每一个都可以单独“翻译”方向盘的指令。与下端相连的,是三组执行转向任务的电机。其中两组电机负责转向,第三组电机负责模拟路感。

在驾驶体验中,Q50的系统指向性非常精准,对于路感的模拟也非常到位。如果不是特别声明,开起来跟一辆普通的机械转向车型没有太大区别。但是,当你打开自适应续航和车道保持系统后,在行驶过带有一定弧度的道路时,前轮发生小角度便宜,但方向盘依然保持不动。

线控转向是在电动助力转向基础上的一项重大技术升级,它的意义之重大相当于是从模拟信号到数字信号的技术迭代。的问世,也意味着这项应用在战斗机上的军用技术,正式移植到了民用汽车上。

不仅是转向,线控技术还可以应用到车辆的其他传动装置上,比如后驱和四驱车的传动轴。利用检测前桥的扭矩分配,并由车载电脑决定向后桥分配多大比例的扭矩,然后由ECU负责通知后桥的电机完成扭力分配。这样,后排座椅的中间就不会有高高的凸起了。



关键词: ECU DAS 传感器

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