
转向比是影响小轿车方向盘控制前轮转向大小和速度快慢的关键因素。它定义为方向盘转动角度与前轮转动角度的比值。例如,方向盘打450°时,前轮可能只转30°,转向比为15:1。现代车辆普遍采用可变转向比技术,使转向比随转向角和车速变化。机械上,通过齿轮齿条机构的齿密疏设计,实现中央区域大转向比,远离中央区域小转向比。电子上,如BMW的AFS、Toyota的VGRS,利用行星齿轮组和伺服电机动态调整转向比。Audi的ADS则采用谐波齿轮,通过伺服电机介入实现转向比调整。这些技术确保了车辆在不同速度和转向条件下的稳定性和操控性。
目前的主流车型是:有关系。
先说一个概念:转向比。
所谓转向比,就是方向盘打一个角度,这时候转向轮(一般情况下是前轮)转过一个角度,这两个角度之间的比值,就是转向比。举一个例子,一般的车,方向盘向一个方向打死是450°,而前轮在打死的时候转向角假设为30°,那么这时候转向比就是15:1。而某些车比较奇葩,方向盘向一个方向打都打不到一圈,270°就到头了,而前轮转向角仍然为30°,这种车在这时候的转向比就是9:1。更为奇葩的,F1,方向盘打死目测在100°(?目测的),前轮转向比我在GTR2里查了,可以调节,假设在22°左右,这时候打死的转向比不到5:1。
目前多数车辆都装备了可变转向比技术。
这种技术的第一个层次,是转向比随着转向角而变化。这在机械上就可以实现。以齿轮齿条转向机构为例。
图中可以看到,中央部分的齿条的齿比较密,而两边比较疏,这样,在中央区域附近,转向比比较大,而到了远离中央区域的角度上,转向比减小。
所以前面说的15:1和9:1,都是方向盘打死时的转向比,同一辆车在中间位置,可能转向比就不是15:1或者9:1,而是一个更大的数字。
第二个层次,就是随着车速的增加,转向比随之增大。这样在高速状态下,不至于轻轻一碰方向盘车子就立即作出过激的相应。不同厂商用的技术也不一样,BMW的AFS、Toyota的VGRS比较相似,都是依靠转向柱上的行星齿轮组和伺服电机实现对转向比的动态调整。之家上扒了一张图:
在转向比调整的同时,其实助力的力度也是可以调整的。一般低速的助力比较大,方向盘比较轻,高速的时候助力比较小,方向盘比较重。
Audi的ADS实现方法和AFS/VGRS不一样,它依靠的是谐波齿轮。谐波齿轮和行星齿轮类似,可以将两个转动运动叠加起来,通过伺服电机的介入工作可以调整转向角度,但是区别就在于实现方法不一样。
当中间的椭圆形的波发生器锁止时,外环面与柔轮同步转动,而在需要改变转向比的时候,解锁波发生器,让其在伺服电机的介入下便可以实现柔轮与外环面的异步转动。
有没有其他类型的实现方式我暂时还不太清楚,了解的就是利用行星齿轮组和谐波齿轮这两种。若有其他的方式欢迎补充。基本原理是不变的:就是利用转动的叠加来动态调整转向比。
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