整體主動轉(zhuǎn)向

作用原理

在整體主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，首先需要一個液壓的或電動的伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，在轉(zhuǎn)向傳動路線中，將轉(zhuǎn)向盤與伺服轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向齒輪之間的轉(zhuǎn)向柱斷開。在斷開位置，加入一個轉(zhuǎn)向角執(zhí)行器作為電子調(diào)節(jié)裝置，它由電動機(jī)和減速機(jī)構(gòu)組成，按照車輛狀態(tài)與駕駛員輸入的轉(zhuǎn)向角增大或減小。由于這種疊加的轉(zhuǎn)向角，這種系統(tǒng)也稱為疊加轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。如圖1所示為整體主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原理圖。 

如果當(dāng)前的狀態(tài)不需要轉(zhuǎn)角疊加，電動機(jī)就會保持靜止，轉(zhuǎn)向柱斷開處的角差單元就會按照剛性連接工作，如同沒有斷開的轉(zhuǎn)向柱一樣。如果電動驅(qū)動裝置發(fā)生故障或關(guān)閉，就會產(chǎn)生同樣的作用。一個完全的基礎(chǔ)伺服轉(zhuǎn)向器的功能可以直接作用到車輪，也仍然是借助執(zhí)行器令人滿意的回歸到純機(jī)械層面的能力，而與基礎(chǔ)伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)無關(guān)。由此人們就將其電子調(diào)節(jié)鏈的安全性稱為“失效-安全”或“失效-靜默”。主動轉(zhuǎn)向-角差單元的工業(yè)化可以通過不同方式實(shí)現(xiàn)。按照車輛結(jié)構(gòu)、構(gòu)造狀況、功能范圍和預(yù)算，可以將執(zhí)行器集成于基伺服轉(zhuǎn)向器中，也可以將其作為獨(dú)立的模塊安裝在儀表板之后的轉(zhuǎn)向柱區(qū)域內(nèi)。借助電動機(jī)轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器、轉(zhuǎn)向器以及與其他系統(tǒng)如ABS、ESP等的交聯(lián)接口，可以獲得豐富的數(shù)據(jù)和車輛狀況參數(shù)，以能通過對這些數(shù)據(jù)的評價，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的精確控制。

目前與今后的發(fā)展

目前的液壓伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)如Servotronic以及更新的電動機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，正如所描述過的，可以單獨(dú)通過轉(zhuǎn)向力矩與轉(zhuǎn)向力的分配，對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作提供支持，滿足駕駛?cè)耸孢m性與安全性的需求。主動轉(zhuǎn)向或疊加轉(zhuǎn)向系統(tǒng)借助轉(zhuǎn)向角疊加，與駕駛?cè)藷o關(guān)地疊加轉(zhuǎn)向干預(yù)，提供了許多其他轉(zhuǎn)向輔助和穩(wěn)定性功能能的可能性。對于行駛穩(wěn)定性功能的確定和適配由車輛制造商完成，它決定了整車的行駛性能。主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有可能轉(zhuǎn)向傳動比。轉(zhuǎn)向傳動比的變化不是同轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)角聯(lián)系在一起，而是跟車輛的速度有關(guān)。如圖2所示為整體轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可變轉(zhuǎn)向傳動比的原理圖。

對于大型豪華車來說，不斷加長的軸距為車內(nèi)帶來了良好舒適的乘坐空間，但是這也對車輛的操控性帶來了一定的負(fù)面影響。無論是低速時的轉(zhuǎn)彎半徑，還是高速行駛時的穩(wěn)定性都會打折扣。通過加入后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)則可以彌補(bǔ)軸距增加后對車輛行駛特性造成的影響，同時讓一款豪華車同樣具有很好的駕駛樂趣。

這套主動式后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原理也并不復(fù)雜，就是一套絲杠螺母機(jī)構(gòu)，電機(jī)驅(qū)動螺母帶動絲杠產(chǎn)生軸向移動。這種軸向移動會帶動后輪產(chǎn)生小幅度的轉(zhuǎn)向，當(dāng)車速在60km/h以上時，后輪與前輪同向偏轉(zhuǎn)，提升高速過彎的穩(wěn)定性。在60km/h以下時則反向偏轉(zhuǎn)，增加車輛的靈活性。

這套主動式后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的科技含量主要還是集中在控制系統(tǒng)上，工作時，它需要接受車輛各種的動態(tài)行駛信號，然后綜合判斷輸出一個相適的轉(zhuǎn)向角度，任何計算的失誤都有可能導(dǎo)致車輛失去控制，特別是在車輛高速行駛時。