浅谈宝马后轮主动转向技术

    在人们的意识中，一提起汽车的转向轮，大家肯定都想到方向盘和前轮，这似乎已经成为了一种固定思维模式。这种依靠方向盘带动前轮的转向方式我们称之为被动转向或传统转向。

    传统的转向系统有它自身的优点，如转向可靠、故障率低等，同时也存在一定的弊病，那就是转向传动比如果较大，则车辆在低速下转向比较轻便，但在高速状态下转向则显得过于灵敏，转向稳定性变差。相反，如果转向传动比较小，车辆在高速时转向会显得稳重，但在低速状态下，转向会比较吃力。

    当然，在传统的转向系统上装配EPS(电子助力转向系统)后，上述问题就好转了许多。车辆在EPS的帮助下，在低速下可以获得较大的助力，以使转向轻便;而在高速行驶中，转向助力减小，从而增加车辆的转向稳定性。不过，由于车速、路面状况的影响，往往会使车辆在转弯中产生转向不足或者转向过度的问题，从而造成很大的危险。对于有经验的驾驶者来说，可以通过修正转向角度来避免危险，而对于一般的驾驶者而言，则有些力不从心了。

    所以工程师们为了解决这一问题，研发出了车身电子稳定系统(Electronic Stability Program，简称ESP)。ESP系统是博世(Bosch)公司的专利，所以使用其他类似系统的厂家在名称上略有不同，日本厂商称作VSC或者VSA。

    ESP不但控制驱动轮，而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况，此时后轮失控而甩尾，ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子;在转向过少时，为了校正循迹方向，ESP则会刹慢内后轮，从而校正行驶方向。

    车身电子稳定系统的功能虽然很强大，但也只是控制车辆在紧急转向时所发生的车身倾斜和轮胎打滑，而车辆实际上的物理转弯半径却没有任何的改变，因为在轴距和前轮转向角度不变的情况下(这里说的是后轮不参与转向)，车辆转弯半径是无法改变的。而如今汽车的轴距越做越长，前轮的转向角度也几乎无可能再变大。为了解决这些矛盾，汽车工程师们开始打起了后轮转向的主意。

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    当然，后轮转向不可能由驾驶者控制，而且转向角度也不宜过大，最先出现的是后轮随动转向技术。而今，后轮主动转向技术已经日趋成熟，正在大规模装备量产车型。

    宝马的后轮主动转向技术算是这个领域的佼佼者，目前已装备7系、5系GT和6系以及5系(华晨宝马5系没有装备后轮主动转向系统)。宝马这套系统的核心部件就是架设于后车轴后方的一个液压泵。

    大家都知道停车及低速行驶时转向敏捷，而高速行驶时的驾驶更加稳定对于驾驶者而言这是一种驾驶享受。但对于传统转向来说，这两点是不可调和的矛盾。对于大型豪华车来说，不断加长的轴距为车内带来了良好舒适的乘坐空间，但是这也对车辆的操控性带来了一定的负面影响。无论是低速时的转弯半径，还是高速行驶时的稳定性都会打折扣。

    不过再加入后轮转向系统则可以弥补轴距增加后对车辆行驶特性造成的影响，同时让一款豪华车同样具有很好的驾驶乐趣。这套主动式后轮转向系统的原理也并不复杂，就是一套丝杠螺母机构，电机驱动螺母带动丝杠产生轴向移动。这种轴向移动会带动后轮产生小幅度的转向，当车速在60公里/小时以上时，后轮与前轮同向偏转，提升高速过弯的稳定性。在60公里/小时以下时则反向偏转，增加车辆的灵活性。

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    这样，无论是急转弯或是在停车场泊车，整体主动转向系统使转向更容易。速低行驶，后轮可转向与前轮相反的方向，以减少转弯半径，并确保每一次都精准过弯。

    当高于80公里/小时的速度改变车道时，前轮和后轮会转向同一方向，以确保高速变道时的平稳性和及时、有效的转向响应。

    不但如此，宝马还有另外一套主动式转向系统来配合后轮转动转向。

    宝马在方向盘系统中装置了一套根据车速调整转向传动的变速箱。这个系统包含了一个拳头般大小的行星齿轮，以及两根输入轴。其中一根输入轴连接到方向盘，另一根则通过螺旋齿轮，由电动马达进行控制。

    传统的转向系统不论车速快慢，都采用18：1的固定传动比率，这表示方向盘转向18度，车轮转动1度。而宝马主动式转向系统的比率则在一定的范围内，从静止状态的10：1到高速时的20：1。也就是说，当方向盘转动半圈(180度)时，车速若低，车轮就转动18度，车速若高，则车轮只转动不足9度。

    主动式转向系统的控制组件与引擎的电子零件、动态稳定控制系统(DSC)和两只偏航率传感器相联相通。依据这些系统提供的信息，它以平均每秒100次的运算速度，提供最实时、最理想的转向角度。

    当发生特别紧急的情况时，例如闪避，所有的汽车都会自然地发生转向过度的现象。主动式转向系统在一开始就能察觉，并于毫秒之内相应地调整转向角度。也就是说，系统能在驾乘者不知不觉中自动地反转转向系统来平衡车身，从而提高了行车安全性。

    在两套转向系统同时起效时，就算是加长版7系这样的“长车”也可以轻易的做出安定而及时有效的转向，从而避免事故的发生。