奥迪动态转向系统与宝马主动转向系统

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1、奥迪动态转向系统与宝马主动转向系统奥迪动态转向系统综合了多项旨在提升驾乘乐趣和安全性的机械及电子系统领先科技。例如最早应用于航空动力传输技术的叠式齿轮、高度灵敏的传感器以及能够高速传输数据的数字网络系统。同时，随速助力转向系统的加入和与版本尸的紧密协作都让这套动力转向系统趋近完美。根据车速和转向盘的转角就可实现最佳转向传动比。无论是在驻车，在多弯道的乡间公路行车还是在高速公路上高速行车，动态转向系统都能提供最合适的转向传动比。另外，动态转向系统因其具有行驶动态稳定转向能力，所以还可以对ESP提供支持。因此，这种新型智能转向系统不仅能增加行驶和转向舒

2、适性，还能明显提高主动的行车安全性。图1奥迪动态转向系统结构图奥迪动态转向系统可根据车速改变转向比，因而避免了传统机械转向系统选定恒定转向比时需做出的妥协。汽车高速行驶时，间接的转向比使汽车操控更沉稳，并保持更好的直线行驶能力。反之，当汽车以低速或中速行驶在蜿蜒的路面上时，该系统将提供一个更直接的转向比以提高转向精准度和灵活性。泊车时，直接的转向比使泊车更加方便，随速助力转向系统可以大大节省转向力。奥迪动态转向系统的中心元件是一款最初应用于航空技术的可变转向比转向装置。该装置被运用于汽车中，与一个电动机相连接植入转向柱中，可以用来改变转向比。与其他

3、厂商采用的系统不同，该款创新装置运行时完全没有机械间隙，摩擦损失也降到最小。动态转向系统内集成了1个电动机械式驱动装置（同时也是执行元件），在系统出现严重故障时，这个电动机械式驱动装置可以被机械锁止，从而可防止转向失效。主动转向控制单元会计算出转向角应该增大还是减小，然后操纵一个电动机去驱动电动机械式驱动装置工作，车轮的转角是这个并行转向角和驾驶人在转向盘上施加的转角之和。并行转向角可以随转向盘转角的增加而增大，也可以随转向盘转角的增加而减小，并且在驾驶人未操纵转向盘时也可实现转向。宝马主动转向系统主要包括两大核心部件：一是1套双行星齿轮机构，通过

4、叠加转向实现变传动比功能，二是电子伺服转向系统，用于实现转向助力功能。驾驶员的转向角输入包括力矩输入和角输入两部分，将共同传递给扭杆。其中的力矩输入由电子伺服机构根据车速和转向角度进行助力控制，而角输入则通过由伺服电机驱动的双行星齿轮机构进行转向角叠加，经过叠加后的总转向角才是传递给齿轮齿条转向机构的最终转角。与常规转向系统的显著差别在于，宝马主动转向系统不仅能够对转向力矩进行调节，而且还可以对转向角度进行调整，使其与当前的车速达到完美匹配。其中的总转角等于驾驶员转向盘转角和伺服电机转角之和。宝马主动转向系统的核心部件是一套集成在转向柱上的双行星齿

5、轮机构，这套机构包括左右两副行星齿轮机构，共用一个行星架进行动力传递。左侧的主动太阳轮与转向盘相连，将转向盘上输入的转向角经由行星架传递给右侧的行星齿轮副。而右侧的行星齿轮副具有两个转向输入自由度，一个是行星架传递的转向盘转角，另一个是由伺服电机通过一个自锁式蜗轮蜗杆驱动的齿圈输入，即所谓的叠加转角输入。右侧的太阳轮作为输出轴，其输出的转向角度是由转向盘转向角度与伺服电机驱动的转向角度叠加得到，也就是汽车的实际转向角度。低速时，伺服电机驱动的行星架转动方向与转向盘转动相同，叠加后增加了实际的转向角度，可以减少转向力的需求。高速时，伺服电机驱动的行星

6、架转动方向与转向盘转动相反，叠加后减少了实际的转向角度，转向过程会变得更为间接，提高了汽车的稳定性和安全性。图2宝马主动转向系统双行星齿轮系结构示意图主动转向系统最大的特点就是依据驾驶条件，自动调节车辆转向传动比，从而增加或减小前轮的转向角度。在低速时，电动机的作用与驾驶者转动转向盘的方向一致，转向传动比增大，可以减少驾驶者对转向力的需求。在高速时，电动机的运转方向与驾驶者转动转向盘方向相反，这减少了前轮的转向角度，转向传动比减小，转向稳定性提高。 由于这套主动式转向系统能不断调校转向传动比，因此提高了转向的舒适性。例如，在驾驶装备了主动转向系统的

7、宝马5进行穿桩测试时，原本玩命打轮的动作变得简单起来。一般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，而装备了主动转向系统的宝马5把这个操作过程减少到两圈。这对于驾驶者来说，在狭窄的停车位停车或者在市区急转弯时将省不少力。宝马主动转向系统与奥迪动态转向系统的差异性表现在：（1）横摆角速度控制和横摆力矩补偿除了可变传动比设计外，稳定性控制功能是宝马主动转向系统最大的特点。危险工况下该系统通过独立于驾驶员的转向干预来稳定车辆，通过主动改变驾驶员给定的转向盘转角使得车辆响应尽可能与理想的车辆响应特性相一致。采用了模型跟踪的控制策略。首先通过

8、线性两自由度参考模型并根据当前驾驶员转向角及车速计算得到期望的横摆角速度，但期望横摆角速度最大值又受到路面附着系数和车速的