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独门利器 试驾主动式转向系统宝马530i

更新时间:2019-05-09 21:40

  宝马最近在其5系旗舰车型530i上装配一件新利器,名为主动式转向系统,英文名为Active Front Steering,简称AFS技术。这也是全球独创的一门新技术,尤其是中、低速时这种主动式转向系统的动态转向特性将为驾驶者带来更多的驾驶乐趣。

  主动式转向并不是需要汽车转向时它会自动转向,它只是对你的转向动作起一种辅助性作用,以便你更安全、准确、轻松地按自己的意图实现转向。它根据车速变化而不断改变转向系统中主动齿轮与被动齿条的传动比,使你在低速行驶时可以转方向盘较小的幅度而实现较大的转向,而在高速行驶时相反。让驾驶者在低速转向时感觉轻松,而在高速转向时感觉更加安全。因此,主动转向既可称为舒适性配置,也可称为安全配置。

  不把车拆散了你是看不到主动式转向系统的,它与非主动式转向系统的最大区别是在转向柱下端多出一个比拳头大的电动机包,除此之外就是售价不同了,带主动转向系统的车型要多卖两万元。

  当今,公路上的急弯随处可见,盘山公路更是蜿蜒崎岖,而高速公路上也不乏弯路,在这些驾驶者每天都会遇到的情形下,汽车的一项品质至关重要:这就是正确的转向响应。

  在上述情况下,一辆汽车必须满足一系列不同需求:比如,中速行驶时,前轮应该尽可能更直接地响应驾驶者的指令。随着速度的提高,转向传动应该变得不那么直接。

  在传统的转向系统中,由于方向盘和前轮的转向传动比是严格固定的,驾驶者的指令总是以相同的方式传递。如果转向很直接,那么在低速状态下非常理想,但不适合高速状态,因为在高速时,由于物理原因转向灵敏性会增加,这时需要转向反应更为间接。同样的原理也适用于相反的情况,就是转向间接会适合高速,但在低速时,转向变得很费力,驾驶者要花更大的力气转动方向盘。因此,传统的转向系统通常是对两种极端情况进行妥协的结果。

  现在,宝马通过引入了主动式转向系统,不折不扣地成功满足了这些相互矛盾的要求,这是全球范围内动态操控领域内的革新。宝马解决了传统转向技术无法避免的根本矛盾,提供了灵活性、稳定性和舒适性的完美结合。

  由于能不断调校转向传动比,主动式转向系统提高了转向的舒适性:未配备此设备的车辆,需要转动方向盘三圈才能把车轮从一个锁死位置打到另一端;而主动式转向系统通过在中、低速下减小方向盘传动角度,把这个操作过程减少到两圈。因此,在市区驾驶会感到较为轻松省力。

  有了主动式转向系统后,在崎岖的山路上行驶时,你就不用再交叉双臂转动方向盘了。当驾驶者在传统的转向系统下不得不交叉双臂驾驶时,驾驶装备主动式转向的宝马车只需要把手臂保持原有恰当的位置就可以了。它能够保证不受限制、顺利和轻易地操作方向盘上的多功能按钮,这自然提高了行驶安全性。

  前面说过,宝马的主动转向系统,可以根据车速变化而不断改变转向系统中主动齿轮与被动齿条的传动比。通常一般轿车的转向传动比是16:1和18:1之间,而宝马的主动转向系统的传动比可以在10:1至20:1间不断变化。在低速时,例如50km/h时,你转动方向盘10度,前轮即可转动1度,而普通轿车需要转动16-18度才能让前轮转动1度。反之,在高速时,例如,当车速达到200km/h时,你转动方向盘20度才能让前轮转动1度,以增强其稳定性。

  从技术角度看,主动式转向是基于叠加转向角度的原理:在方向盘和转向传动之间装有一个电子控制的机械调控器,为驾驶者发出的转向角根据不同的需求叠加一个转向角度。

  宝马革新性的主动式转向的核心提供叠加/减转向效果,这种效果来自一个行星齿轮,这个齿轮包括两个输入轴和一个固定在转向柱上的输出轴。其中一个驱动轴连接到方向盘,另一个由马达通过一个自锁式蜗轮蜗杆驱动机构,从而达到降低转向传动比的目的。

  最终从输出轴传出的整体转向角度由驾驶者输入的方向盘角度叠加上电动马达附加的角度叠加而成。

  转动车轮所用的力量,并不是由电动马达决定,而是由独立的转向助力系统与传统的转向装置一同决定的。主动式转向系统的其他组成部件还包括判定当前驾驶条件和驾驶者指令的独立控制单元和多个传感器。

  依据驾驶条件,主动式转向系统会增加或减小前轮的转向角度。低速时,电动马达的作用与驾驶者转动方向盘的方向一致,可以减少对转向力的需求。一直行驶至中速状态之前,它将提供比传统轿车更直接的转向传动比。

  在宝马著名的Servotronic(电子伺服助力转向系统)的作用下,转向操作保持轻松省力。在高速时电动马达的运转方向与驾驶者转动方向盘方向相反,这减少了前轮的转向角度,从而使转向传动更间接,在高速公路上提供了传统的宝马的高标准转向性能,在此过程中增大转向所需力度来防止任何不必要的非指令转向。

  在危急情况下,主动式转向系统会修正由驾驶者操控的车轮位置,从而车辆能比在由驾驶者自行操作时更快速、高效地稳定行驶。

  主动式转向系统为宝马车的驾驶者提供了更大的驾驶乐趣——驾驶者在任何情况下都可以直接享受驾驶的乐趣。很简单,这是因为主动式转向系统提高了宝马转向的典型特点,在保持真实转向反馈的同时,让车辆在中、低速时更加灵活和敏捷,甚至能提供一种类似于卡丁车感觉。

  另外,主动式转向系统始终通过车载网络与DSC(动态稳定控制)单元联网。更灵活,更舒适,更安全,这些都是主动式转向与DSC进行理想搭配带来的好处。在危急条件下,比如在公路上高速行驶时突然变线以超越另一辆车然后回到车道时,由于转弯半径更小,所有的车辆都易出现转向过度的情况,从而引起偏航等反应(车辆会沿直角的线路运动),驾驶者可能会和车辆一起失去控制。在这种情况下,主动式转向在一开始就会进行干预降低偏航情况的发生,很平顺和有效地稳定车辆,驾驶者和乘客几乎感觉不到该系统的存在。所以,在驾驶装备主动式转向系统的宝马时,DSC不必像在其它车辆中那样干预驾驶。不同于DSC通过干预刹车过程而降低行车速度(虽然只是在有些情况下会有轻微影响),主动式转向只通过修正转向角度,在不被察觉的情况下保证行驶的平稳性。因此,DSC只在主动式转向系统无法控制车辆时进行干预,这说明这两个系是一个完美的组合,主动式转向系统在理想状态下对DSC进行补充。

  说了枯燥无味的原理之后来看一下对带有主动转向系统的宝马530i的实际测试效果。

  这次在上海龙华机场跑道上进行的主动转向测试,对喜欢开车的人来讲比较够味。宝马的亚洲首席培训师张灵康,不仅详细讲解宝马5系的主动转向技术,而且特意在机场上安排了多种试车路线,如蛇行穿桩、弯道急刹车、快速躲避障碍物及“揉”库等,并与没有装备主动转向系统的530i作对比测试。

  与没有主动转向系统的车型相比,它们的差别在低速时最明显,尤其是在“揉”库时,有AFS系统的宝马车只打一圈即可将方向盘打死,而没有此系统的则需要打一圈半,并且要沉重不少,感觉就像是没有助力转向似的。其实那也是装有宝马著名的Servotronic(电子伺服助力)转向系统的,这个系统的主要功能就是在低车速时提高转向助力,高车速时降低转向助力,但与带有主动转向系统的车型一比,又小巫见大巫了。

  主动式转向系统可以有效地避免通常的转向错误,例如,驾驶者在高速下由于惊慌而突然紧急转向。高速行驶时间接转向传动比的另一个优点是能够保证完美的直线行驶稳定性。在宝马培训师的指导下,我们驾驶宝马530i直线km/h,在即将撞上锥筒的瞬间向左或向右紧急躲避,然后再直行。在这种高速下躲避障碍,实际上也就是方向盘一“抖”的事,但如果方向盘太过敏感,驾驶者很难掌握分寸,难度极大。但对于装有主动转向系统的宝马530i来讲,由于需要转动稍大的幅度才能完成这种小角度的转向,因此可以更精确地把握转动方向盘的分寸。试车者们一开始还不太习惯,但几圈近后,便都把方向盘掌握得异常精准,向左躲,向右闪,施展其闪转腾挪步法,身影极其灵巧。

  在进行穿桩蛇行测试时主动式转向系统的宝马530i的方向更容易掌握,虽然车速很高,但有位第一次做蛇行驾驶的女同胞,在快速完成蛇行驾驶后居然没碰到任何锥筒,可见主动式转向系统的作用不可小视。

  转向系统所接受的指令时时变化,最重要的是驾驶者通过转向系统必须收到真实的路面反馈信息。宝马创新的主动式转向系统,彻底改变了传统的转向过程,克服了过去无法解决的利益冲突,使前车轮的转向角度可以完全按照驾驶者的意愿进行。在此过程中,主动式转向系统兼具了电子导线转向技术以及机械转向系统各自的优点。在电子导线转向系统中,方向盘和前轮之间没有任何机械连接(纯电子信号传动),而机械转向系统能够提供真正的转向反馈。因此,主动式转向系统为车辆行驶的灵活性,舒适性和安全性设定了新标准。

  其它汽车生产厂商正在开发的导线转向系统,方向盘和前轮之间没有任何机械连接。主动式转向系统将方向盘和前轮进行了永久性的机械连接。这保证了在某些辅助系统失效或者完全瘫痪时转向的有效性。“简单”的导线转向系统还要求更多的后续配件,这对于驾驶者来说也更加复杂和昂贵。

  要为驾驶者提供车辆真实路感反馈,机械转向是必不可少的。目前,还没有一种“真正的”导线转向系统能够模拟实地驾驶条件的真实路感。而且,通过全部的电子转向使驾驶者完全独立的做法,并不符合宝马的驾驶哲学,主动式转向系统只是有意识地减少了驾驶者所需的转向活动。

  宝马的主动式转向系统并不是在最近才诞生的,它早在新5系推出时即已面世,只是最近才引进我国。其实宝马5系上还有一些创新技术没有完全引进我国,如主动式随动转向大灯、主动式稳定杆和抬头显示(HUD)等。据说其中随动转向大灯是受我国的汽车法规限制而不能引进。

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