論文格式52730

1、汽車前輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)畢業(yè)論文汽車主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè) ：車輛工程摘 要主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在轉(zhuǎn)向盤和齒輪齒條轉(zhuǎn)向機(jī)之間的轉(zhuǎn)向柱上集成了一套雙行星齒輪機(jī)構(gòu)，用于向前輪提供疊加轉(zhuǎn)向角，從而實(shí)現(xiàn)變傳動(dòng)比功能。與電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，其技術(shù)核心就是車輛在低速行駛時(shí)轉(zhuǎn)向更輕便、靈活；高速時(shí)，通過附加一個(gè)前輪轉(zhuǎn)角來提高操縱穩(wěn)定性。首先，建立了整車動(dòng)力學(xué)模型和主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型及輪胎模型等。在建立模型的基礎(chǔ)上，分析了主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向的機(jī)械轉(zhuǎn)向主要部件雙行星齒輪機(jī)構(gòu) 的工作原理和工作模式，設(shè)計(jì)了理想變傳動(dòng)比特性曲線并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，其結(jié)果與實(shí)際寶馬主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)變傳動(dòng)比曲線相吻合。其次，從行車安全角

2、度方面，根據(jù)主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特性，并進(jìn)行仿真，其結(jié)果良好。然后，論文介紹了主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向與電子穩(wěn)定程序充分體現(xiàn)了主動(dòng)安全的設(shè)計(jì)理念。尤其是對(duì)主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向變傳動(dòng)比功能、轉(zhuǎn)向靈活性等特性方面做出評(píng)價(jià)。另外利用labVIEW編寫了數(shù)據(jù)采集程序，設(shè)計(jì)了界面。關(guān)鍵詞：主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向；雙行星齒輪；變傳動(dòng)比AbstractActive front steering system is through the front wheel steering angle adjustment, change the force and torque distribution front to improve vehic

3、le handling and stability, especially when traveling the road adhesion coefficient in the isolated, wind or road by the large lateral roll effect, the vehicle braking and drive systems without the need to participate, only through the active front steering can improve vehicle handling and stability,

4、 the other misuse can be the driver's steering to compensate. Active Steering study abroad as early as the late 6O in the last century began. In recent years, more part of the application of this technology to the real vehicle, such as the German BMW I ZF jointly developed a set of active front

5、steering system, this system has been equipped with the part of the BMW 3 Series and 5 Series cars. The system through a system of double planetary gear mechanism to achieve the independent superposition of the driver's steering capabilities, the perfect solution to the car light and high-speed

6、low-speed steering the conflict turned to stable and effective under the interference of lateral inhibition to improve vehicle stability. Taking a light vehicle for the study of active front steering technology has made a summary of the main algorithm for the stability control system, hardware syste

7、m design, structure and role of the characteristics and conclusions and prospects to start, and several other parts separately. This study for the Active Front Steering stability control algorithm and hardware system design and development provides an important reference. Keywords: Active Front Stee

8、ring ；Hardware syetem ；Stability Control Algorithm 目 錄摘 要2Abstract3第一章 緒 論5§1.1汽車主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述5§1.2汽車前輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的目的和意義5§1.3前輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)國內(nèi)外研究及發(fā)展現(xiàn)狀6第二章 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的理論分析9§2.1 轉(zhuǎn)向器的輸出功率與輸入功率之比。9§2.2轉(zhuǎn)向系的轉(zhuǎn)動(dòng)比變化特性10§2.3轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)間隙特性10第三章 奧迪動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)11§3.1 汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)11機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡介11動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)13§3.2 奧迪

9、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能15可變的傳動(dòng)比15轉(zhuǎn)向靈活性功能16§3.3 奧迪動(dòng)態(tài)16§3.4 疊式傳動(dòng)裝置的構(gòu)造17§3.5 隨速助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)18§3.6 奧迪動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與ESP系統(tǒng)的配合優(yōu)勢18§3.7 奧迪動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與寶馬主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的對(duì)比21致 謝23 第一章 緒 論§1.1汽車主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用來改變汽車行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu)的總稱。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用是保證能按駕駛員的意愿進(jìn)行直線或轉(zhuǎn)向行駛。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的好壞直接影響汽車的操作穩(wěn)定性，對(duì)于保證汽車的安全行駛、減少交通事故、保護(hù)駕駛員的工作條件起著十分重要的作用。按轉(zhuǎn)向

10、能源的不同，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩大類。機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源，所有傳遞力的構(gòu)件是機(jī)械的，主要由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三大部分組成。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是兼用駕駛員體力和發(fā)動(dòng)機(jī)（或電動(dòng)機(jī)）的動(dòng)力作為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在前輪負(fù)荷過大時(shí)往往導(dǎo)致轉(zhuǎn)向沉重，很難協(xié)調(diào)輕便性和靈敏性二者之間的矛盾，采用變傳動(dòng)比的轉(zhuǎn)向器只能部分地緩解二者之間的矛盾，并不能從根本上解決問題；動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加設(shè)一套動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置（如液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)向油罐、油泵、控制閥、動(dòng)力缸）而形成的。由于液壓作用較大，駕駛員施加于轉(zhuǎn)向盤上很小的力矩，便可克服

11、地面作用于轉(zhuǎn)向輪上的轉(zhuǎn)向阻力距，這樣便可很大程度上減輕駕駛員的操縱力。在傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)向盤到前輪的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比是嚴(yán)格固定的。轉(zhuǎn)向系定傳動(dòng)比設(shè)計(jì)的缺陷主要表現(xiàn)為：低速或停車工況下駕駛員需要大角度地轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，而高速時(shí)又不能滿足低轉(zhuǎn)向靈敏度的要求，否則車輛的穩(wěn)定性和安全性會(huì)隨之下降。因此，同時(shí)滿足轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在低速時(shí)的靈活性要求與高速時(shí)的穩(wěn)定性要求是當(dāng)今車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心問題之一。§1.2汽車前輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的目的和意義主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不僅可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向力大小，同時(shí)還可根據(jù)駕駛情況對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向比進(jìn)行無級(jí)調(diào)節(jié)。在高速行駛狀態(tài)下，間接轉(zhuǎn)向比和高轉(zhuǎn)向扭矩可保證卓越的駕駛舒適性和直線穩(wěn)定性。

12、相反，在蜿蜒道路及中低速行駛狀態(tài)下（如調(diào)頭或泊車入位），轉(zhuǎn)向比會(huì)更加直接，以便實(shí)現(xiàn)更高的轉(zhuǎn)向精度和輕松的轉(zhuǎn)向操作。此外，寶馬主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還可與ESP電子穩(wěn)定程序相配合，提供雙重主動(dòng)安全保護(hù)：寶馬主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主動(dòng)轉(zhuǎn)向修正和ESP電子穩(wěn)定程序的主動(dòng)制動(dòng)介入。當(dāng)車輛高速緊急變道時(shí)，主動(dòng)轉(zhuǎn)向修正會(huì)立刻產(chǎn)生作用，根據(jù)不同的情況自動(dòng)選擇最佳轉(zhuǎn)向角度、輔助力、糾正力和轉(zhuǎn)向比，使輪胎一直保持足夠安全的抓地力，主動(dòng)轉(zhuǎn)向修正反應(yīng)時(shí)間僅為主動(dòng)制動(dòng)介入的三分之一，速度甚至要比富有經(jīng)驗(yàn)的職業(yè)車手更為迅速，車輛通常無需制動(dòng)便能平穩(wěn)的轉(zhuǎn)危為安。論文研究的理論價(jià)值在于：通過一系列的理論研究以及對(duì)比國外同行的先進(jìn)技術(shù)

13、，通過對(duì)主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的各種機(jī)制進(jìn)行分析，為我國的相關(guān)領(lǐng)域提供借鑒。論文研究的現(xiàn)實(shí)意義在于：以為駕駛者提供更好的操控性與安全性并且能夠根據(jù)不同的情況自動(dòng)選擇最佳轉(zhuǎn)向輔助力和轉(zhuǎn)向比，使輪胎一直保持足夠安全的抓地力。操控更為輕便，使轉(zhuǎn)向更為直接的駕駛體驗(yàn)的主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的理論和結(jié)構(gòu)研究，為國內(nèi)的相關(guān)行業(yè)提供借鑒，具有重大的意義。§1.3前輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)國內(nèi)外研究及發(fā)展現(xiàn)狀汽車上用來改變或恢復(fù)其行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu)稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用來改變汽車行駛方向和保持。在汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，保證各轉(zhuǎn)向輪之間有協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)角關(guān)系，機(jī)械轉(zhuǎn)向系依靠駕駛員的手力轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，經(jīng)轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使

14、轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向器屬于汽車系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，它在汽車系統(tǒng)中占有重要位置，因而它的發(fā)展同時(shí)也反映了汽車工業(yè)的發(fā)展，它的規(guī)模和質(zhì)量也成為了衡量汽車工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。作為汽車的一個(gè)重要組成部分，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是決定前輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與其控制技術(shù)的有機(jī)結(jié)合有效的提高了汽車行駛的安全性和穩(wěn)定性，極大地提高了汽車的使用性能，二者相輔相成，缺一不可。本次設(shè)計(jì)主要是通過對(duì)主動(dòng)轉(zhuǎn)向特性的分析，熟悉主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器的工作原理，設(shè)計(jì)轎車前輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)，并對(duì)其部分零件進(jìn)行有效性的校核，完成轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機(jī)械部分的設(shè)計(jì)。自從汽車發(fā)明以來，駕駛轉(zhuǎn)向的傳動(dòng)裝置通常都是固定的，方向盤與前輪的轉(zhuǎn)向角度比始終一成不

15、變。如果采用直接轉(zhuǎn)向，駕駛者在過急彎時(shí)就不需要大幅轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，但是在高速行駛時(shí)，方向盤細(xì)微的動(dòng)作都將會(huì)影響到行駛穩(wěn)定性；反過來說，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)越是間接，車輛在高速公路上的行駛穩(wěn)定性就越高，但是必須犧牲過彎時(shí)的操控性。所以，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)都必須在安全性與舒適性之間做出權(quán)衡。而主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)保留了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的機(jī)械構(gòu)件，包括轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向柱、齒輪齒條轉(zhuǎn)向機(jī)以及轉(zhuǎn)向橫拉桿等。其最大特點(diǎn)就是在轉(zhuǎn)向盤和齒輪齒條轉(zhuǎn)向機(jī)之間的轉(zhuǎn)向柱上集成了一套雙行星齒輪機(jī)構(gòu)，用于向轉(zhuǎn)向輪提供疊加轉(zhuǎn)向角。主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過一組雙行星齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立于駕駛員的轉(zhuǎn)向疊加功能，完美地解決了低速時(shí)轉(zhuǎn)向靈活輕便與高速時(shí)保持方向穩(wěn)定性的矛盾，

16、并在此基礎(chǔ)上通過轉(zhuǎn)向干預(yù)來防止極限工況下車輛轉(zhuǎn)向過多的趨勢，進(jìn)一步提高了車輛的穩(wěn)定性。同時(shí)，該系統(tǒng)能方便地與其他動(dòng)力學(xué)控制系統(tǒng)進(jìn)行集成控制，為今后汽車底盤一體化控制奠定了良好的基礎(chǔ)。主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的的雙行星齒輪機(jī)構(gòu)包括左右左右兩副行星齒輪機(jī)構(gòu)，公用一個(gè)行星架進(jìn)行動(dòng)力傳遞，左側(cè)的主動(dòng)太陽輪與轉(zhuǎn)向盤相連，將轉(zhuǎn)向盤上輸入的轉(zhuǎn)向角經(jīng)由行星架傳遞給右側(cè)的行星齒輪副，而右側(cè)的行星齒輪具有兩個(gè)轉(zhuǎn)向舒服自由度，一個(gè)是行星架傳遞的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角，另一個(gè)是由伺服電機(jī)疊加轉(zhuǎn)角輸入。右側(cè)的太陽輪作為輸出軸，其輸出的轉(zhuǎn)向角度是由轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向角度與伺服電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的行星架轉(zhuǎn)動(dòng)方向與轉(zhuǎn)向盤相同，增加了后者的實(shí)際轉(zhuǎn)向角度，高速時(shí)，伺服電

17、動(dòng)機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的行星架與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向相反，疊加后減少了實(shí)際的轉(zhuǎn)向角度，轉(zhuǎn)向過程變得更為間接，提高了汽車的穩(wěn)定性和安全性。轉(zhuǎn)動(dòng)車輪所用的力量，并不是由電動(dòng)機(jī)決定，而是由獨(dú)立的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向裝置一同決定的。主動(dòng)式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的其他組成部件還包括判定當(dāng)前駕駛條件和駕駛者指令的獨(dú)立控制單元和多個(gè)傳感器。主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)隨著汽車技術(shù)的發(fā)展受到國內(nèi)外的重視，同濟(jì)大學(xué)和北京科技大學(xué)都對(duì)主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有著深入的研究，隨著汽車技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)于汽車安全性能要求的提高，會(huì)有更多的技術(shù)運(yùn)用到主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)當(dāng)中來。在國外，上世紀(jì)60年代就已經(jīng)開始了對(duì)主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究，而近幾年這項(xiàng)技術(shù)才從理論階段應(yīng)用于實(shí)車上

18、。比較典型的就是德國寶馬公司和ZF公司開發(fā)的一套主動(dòng)前輪系統(tǒng)，此系統(tǒng)已經(jīng)裝備于部分寶馬3系和5系車之上。寶馬的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要是主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制器通過對(duì)駕駛員輸入的方向盤轉(zhuǎn)角的疊加/減的控制實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比的改變的。低速時(shí)，電動(dòng)馬達(dá)的作用與駕駛者轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤的方向一致，可以減少對(duì)轉(zhuǎn)向力的需求。一直行駛至中速狀態(tài)之前，它將提供比傳統(tǒng)轎車更直接的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比，轉(zhuǎn)向操作保持輕松省力。在高速時(shí)電動(dòng)馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向與駕駛者轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤方向相反，這就減少了前輪轉(zhuǎn)向角度，使轉(zhuǎn)向更直接。此系統(tǒng)完美地解決了汽車低速轉(zhuǎn)向輕便與高速轉(zhuǎn)向穩(wěn)重的矛盾，有效地抑制側(cè)向干擾，提高了整車穩(wěn)定性。此套主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以根據(jù)車速變化而不斷改變轉(zhuǎn)向系

19、統(tǒng)中主動(dòng)齒輪與被動(dòng)齒條的傳動(dòng)比。通常一般轎車的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比是16:1和18:1之間，例如50km/h時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤10度時(shí)，前輪即可轉(zhuǎn)動(dòng)1度，而普通轎車需要轉(zhuǎn)動(dòng)16-18度才能讓前輪轉(zhuǎn)動(dòng)1度。反之，在高速時(shí)，例如，當(dāng)車速達(dá)到200km/h時(shí)，帶有主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤20度才能讓前輪轉(zhuǎn)動(dòng)1度。除了可變傳動(dòng)比設(shè)計(jì)外，穩(wěn)定性控制功能是寶馬主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最大的特點(diǎn)。危險(xiǎn)工況下該系統(tǒng)通過獨(dú)立于駕駛員的轉(zhuǎn)向干預(yù)來穩(wěn)定車輛，通過主動(dòng)改變駕駛員給定的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角使得車輛響應(yīng)盡可能與理想的車輛響應(yīng)特性相一致。通常寶馬車系的主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過干預(yù)制動(dòng)過程控制車輛的穩(wěn)定，行車速度將大幅度降低，增加能量的損耗。而主

20、動(dòng)式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)從轉(zhuǎn)向一開始就會(huì)判斷轉(zhuǎn)向后出現(xiàn)的情況，通過電子控制的機(jī)械調(diào)控器自動(dòng)修正轉(zhuǎn)向角度，干預(yù)降低偏航情況的發(fā)生。而此系統(tǒng)不必像在其他車輛中那樣干預(yù)駕駛，保證車輛行駛的平穩(wěn)性。本設(shè)計(jì)通過整合已有的的設(shè)計(jì)，通過努力，閱讀大量的文獻(xiàn)，掌握轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)的基本步驟和要求，以及制圖的步驟和規(guī)則，掌握轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械部分的相關(guān)設(shè)計(jì)方法，以及進(jìn)一步更扎實(shí)汽車設(shè)計(jì)基本知識(shí)，學(xué)會(huì)使用MATLAB進(jìn)行基本二維制圖，同時(shí)提高分析問題和解決問題的能力。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)有利于提高汽車的整體性能，同時(shí)提高我們綜合運(yùn)用知識(shí)的能力和技能。通過課題的設(shè)計(jì)，積累相關(guān)理論知識(shí)，通過設(shè)計(jì)還可以系統(tǒng)的培養(yǎng)工程文化素養(yǎng)，有利

21、于未來的發(fā)展。§1.4汽車主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要研究內(nèi)容主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向作為一項(xiàng)新的轉(zhuǎn)向技術(shù)，它的核心在于通過對(duì)前輪施加一個(gè)不依賴駕駛員轉(zhuǎn)向盤輸入的附加轉(zhuǎn)角來提高車輛的操作性、穩(wěn)定性和軌跡保持能力。依據(jù)駕駛條件，自動(dòng)調(diào)節(jié)車輛轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比，以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立于駕駛員的轉(zhuǎn)向干預(yù)。在低速時(shí)，電動(dòng)機(jī)的作用與駕駛者轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤的方向一致，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比增大，可以減少駕駛者對(duì)轉(zhuǎn)向力的需求。在高速時(shí)，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向與駕駛者轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤方向相反，這就減少了前輪的轉(zhuǎn)向角度，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比減小，轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性提高。根據(jù)附加轉(zhuǎn)角疊加方式的不同，可將主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向分為機(jī)械式（機(jī)械疊加轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）和電子式（線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Ste

22、er by Wire system，簡稱SBW系統(tǒng))是指用通訊網(wǎng)絡(luò)連接各部件，取消了轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接（傳動(dòng)軸等）。駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，控制器ECU根據(jù)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)矩傳感器和車速傳感器等測得的信號(hào)，向轉(zhuǎn)向電機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，使轉(zhuǎn)向電機(jī)進(jìn)行位置閉環(huán)控制和電流閉環(huán)控制，以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的前輪轉(zhuǎn)角。同時(shí)，ECU還根據(jù)轉(zhuǎn)向盤回正力矩的要求控制轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)矩反饋到電機(jī)實(shí)現(xiàn)期望的回正力矩。優(yōu)點(diǎn)是:取消了轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接，占據(jù)空間小，便于布置，并可消除碰撞時(shí)轉(zhuǎn)向器后移對(duì)駕駛員的傷害，路面的沖擊也不會(huì)直接傳到駕駛員手上。缺點(diǎn)是：由于取消了機(jī)械連接，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)（例如斷電）司機(jī)無法操縱轉(zhuǎn)向，致

23、使轉(zhuǎn)向失靈發(fā)生事故。機(jī)械式疊加轉(zhuǎn)向是以目前的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將單自由度傳動(dòng)改變?yōu)?個(gè)自由度傳動(dòng)，即：方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)為一個(gè)自由度，輸出主要轉(zhuǎn)角，另一個(gè)自由度由電機(jī)控制（主動(dòng)控制），輸出附加轉(zhuǎn)角，實(shí)際輸出的轉(zhuǎn)角方向盤轉(zhuǎn)角附加轉(zhuǎn)角。AFS系統(tǒng)為代表的機(jī)械式主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該系統(tǒng)除傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向機(jī)械構(gòu)件外,主要包括兩大核心部件:一是一套雙行星齒輪機(jī)構(gòu),通過疊加轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)變傳動(dòng)比功能，二是Servtronic液力伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng),用于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力功能。駕駛員的輸入包括力矩輸入和角輸入兩部分,共同傳遞給扭桿,其中的力矩輸入由液力伺服機(jī)構(gòu)根據(jù)車速和轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行助力控制,而角輸入則通過由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)向角

24、疊加,經(jīng)過疊加后的總轉(zhuǎn)向角才是傳遞給齒輪齒條轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的最終轉(zhuǎn)角。與常規(guī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的顯著差別在于，寶馬主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不僅能夠?qū)D(zhuǎn)向力矩進(jìn)行調(diào)節(jié)，而且還可以對(duì)轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行調(diào)整,使其與當(dāng)前的車速達(dá)到完美匹配。本論文主要研究內(nèi)容是雙行星齒輪機(jī)構(gòu)在汽車主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上的應(yīng)用。第二章 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的理論分析§2.1 轉(zhuǎn)向器的輸出功率與輸入功率之比。在功率由轉(zhuǎn)向柱輸入、轉(zhuǎn)向搖擺輸出的情況下求得的傳動(dòng)效率叫正效率，而在傳動(dòng)方向于此相反時(shí)求得的效率為逆效率。為了減輕駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤的體力消耗，應(yīng)盡量提高轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)效率，特別是正效率。明白嗎？說白了就是反映轉(zhuǎn)向器操縱輕便、靈敏性的一個(gè)指標(biāo)，方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)一定

25、角度，車輪也能靈敏的轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，就是傳動(dòng)效率高的表現(xiàn)。反饋到轉(zhuǎn)向盤，使得駕駛員不能得到路面反饋信息（所謂喪失“路感”），無法據(jù)以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向力矩。通常，由轉(zhuǎn)向盤至轉(zhuǎn)向輪的效率即轉(zhuǎn)向系的正效率的平均值為0.670.82；當(dāng)向上述相反方向傳遞力時(shí)逆效率的平均值為0.580.63。轉(zhuǎn)向操縱及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率用于評(píng)價(jià)在這些機(jī)構(gòu)中的摩擦損失，其中轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向主銷等的摩擦損失約為轉(zhuǎn)向系總損失的40%50%，而拉桿球銷的摩擦損失約為轉(zhuǎn)向系總損失的10%15%。§2.2轉(zhuǎn)向系的轉(zhuǎn)動(dòng)比變化特性（1）角傳動(dòng)比方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)30度，車輪改變方向?yàn)?度。那么可以稱作傳動(dòng)比1/6。這里通常把輸出作為分子。其本質(zhì)是齒輪傳

26、動(dòng)或者蝸輪蝸桿傳動(dòng)的比例?，F(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的角傳動(dòng)比多在0.851.1之間，即近似為1。故研究轉(zhuǎn)向系的角傳動(dòng)比時(shí)，為簡化起見往往只研究轉(zhuǎn)向器的角傳動(dòng)比及其變化規(guī)律即可。（2）力傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的力傳動(dòng)比 等于轉(zhuǎn)向車輪的轉(zhuǎn)向阻力矩 與轉(zhuǎn)向搖臂的力矩T之比值。 與轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置型式及其桿件所處的轉(zhuǎn)向位置有關(guān)。：當(dāng)轉(zhuǎn)向阻力矩 一定時(shí)，增大力傳動(dòng)比 ， 就能減小作用在轉(zhuǎn)向盤上的切向力 ，使操縱輕便。§2.3轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)間隙特性轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)間隙特性：傳動(dòng)間隙是指各種轉(zhuǎn)向器中傳動(dòng)副(如循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的齒扇和齒條)之間的間隙。該間隙隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的大小不同而改變，并把這種變化關(guān)系稱為轉(zhuǎn)向

27、器傳動(dòng)副傳動(dòng)間隙特性。直線行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副若存在傳動(dòng)間隙，一旦轉(zhuǎn)向輪受到側(cè)向力作用，就能在間隙t的范圍內(nèi)，允許車輪偏離原行駛位置，使汽車失去穩(wěn)定。為防止出現(xiàn)這種情況，要求傳動(dòng)副的傳動(dòng)間隙在轉(zhuǎn)向盤處于中間及其附近位置時(shí)(一般是10°15°)要極小，最好無間隙。轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副在中間及其附近位置因使用頻繁，磨損速度要比兩端快。在中間附近位置因磨損造成的間隙大到無法確保直線行駛的穩(wěn)定性時(shí)，必須經(jīng)調(diào)整消除該處間隙。調(diào)整后，要求轉(zhuǎn)向盤能圓滑地從中間位置轉(zhuǎn)到兩端，而無卡住現(xiàn)象。為此，傳動(dòng)副的傳動(dòng)間隙特性，應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成在離開中間位置以后呈逐漸加大的形狀。這一要求應(yīng)在汽車使用的全部時(shí)間內(nèi)得到

28、保證。汽車多直行行駛，因此轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副在中間部位的磨損量大于其兩端。為了保證轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副磨損最大的中間部位能通過調(diào)整來消除因磨損而形成的間隙，調(diào)整后當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)又不致于使轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副在其他嚙合部位卡住。為此應(yīng)使傳動(dòng)間隙從中間部位到兩端逐漸增大，并在端部達(dá)到其最大值（曠量轉(zhuǎn)角約為 ），以利于對(duì)間隙的調(diào)整及提高轉(zhuǎn)向器的使用壽命。不同結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向器其傳動(dòng)間隙特性亦不同。第三章 奧迪動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)§3.1 汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)3.1.1機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡介機(jī)械轉(zhuǎn)向系以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源，其中所有傳力件都是機(jī)械的。機(jī)械轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三大部分組成。（1）轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向操縱

29、機(jī)構(gòu)由方向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱等組成，它的作用是將駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤的操縱力傳給轉(zhuǎn)向器。（2）轉(zhuǎn)向器1） 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器分兩端輸出式和中間（或單端）輸出式兩種。兩端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器如圖13所示，作為傳動(dòng)副主動(dòng)件的轉(zhuǎn)向齒輪軸11通過軸承12和13安裝在轉(zhuǎn)向器殼體5中，其上端通過花鍵與萬向節(jié)叉10和轉(zhuǎn)向軸連接。與轉(zhuǎn)向齒輪嚙合的轉(zhuǎn)向齒條4水平布置，兩端通過球頭座3與轉(zhuǎn)向橫拉桿1相連。彈簧7通過壓塊9將齒條壓靠在齒輪上，保證無間隙嚙合。彈簧的預(yù)緊力可用調(diào)整螺塞6調(diào)整。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，轉(zhuǎn)向器齒輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，使與之嚙合的齒條4沿軸向移動(dòng)，從而使左右橫拉桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)左右轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)向車輪偏

30、轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。另一種是中間輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，其結(jié)構(gòu)及工作原理與兩端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器基本相同，不同之處在于它在轉(zhuǎn)向齒條的中部用螺栓6與左右轉(zhuǎn)向橫拉桿7相連。在單端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器上，齒條的一端通過內(nèi)外托架與轉(zhuǎn)向橫拉桿相連。1.萬向節(jié)叉 2.轉(zhuǎn)向齒輪軸 3.調(diào)整螺母 4.向心球軸承 5.滾針軸承 6.固定螺栓 7.轉(zhuǎn)向橫拉桿 8.轉(zhuǎn)向器殼體 9.防塵套 10.轉(zhuǎn)向齒條11.調(diào)整螺塞 12.鎖緊螺母 13.壓緊彈簧 14.壓塊圖13 兩端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器2）循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器主要由螺桿、螺母、轉(zhuǎn)向器殼體以及許多小鋼球等部件組成，所謂的循環(huán)球指的就是這些小鋼球

31、，它們被放置于螺母與螺桿之間的密閉管路內(nèi)，起到將螺母螺桿之間的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)樽枇^ 小的滾動(dòng)摩擦的作用，當(dāng)與方向盤轉(zhuǎn)向管柱固定到一起的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)起來后，螺桿推動(dòng)螺母上下運(yùn)動(dòng)，螺母在通過齒輪來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向搖臂往復(fù)搖動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。在這個(gè)過程當(dāng)中，那些小鋼球就在密閉的管路內(nèi)循環(huán)往復(fù)的滾動(dòng)，所以這種轉(zhuǎn)向器就被稱為循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。相比齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器由于更多依靠滾動(dòng)摩擦，所以具有較高的傳動(dòng)效率，操縱起來比較輕便舒適，機(jī)械部件的磨損較小，使用壽命相對(duì)較長，在過去那個(gè)沒有轉(zhuǎn)向助力的年代，循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占據(jù)了統(tǒng)治地位。（3）轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的功用是將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運(yùn)動(dòng)傳到轉(zhuǎn)向橋兩側(cè)的轉(zhuǎn)向

32、節(jié)，使兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，且使兩轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定關(guān)系變化，以保證汽車轉(zhuǎn)向時(shí)車輪與地面的相對(duì)滑動(dòng)盡可能小。3.1.2動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可按轉(zhuǎn)向的能源不同分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩類。機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是依靠駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向力來實(shí)現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向；動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)則是在駕駛員的控制下，借助于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的液體壓力或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向。所以動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也稱為轉(zhuǎn)向動(dòng)力放大裝置。 （1） 液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)電子控制裝置而構(gòu)成的。根據(jù)控制方式的不同，液壓式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)又可分為流量控制式、反力控制式和閥靈敏度控制式三種形式。液

33、壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)屬于轉(zhuǎn)向加力裝置的部件是：轉(zhuǎn)向液壓泵、轉(zhuǎn)向油管、轉(zhuǎn)向油罐 以及位于整體式轉(zhuǎn)向器 內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥及轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸等。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，通過機(jī)械轉(zhuǎn)向器使轉(zhuǎn)向橫拉桿移動(dòng)，并帶動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)臂，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，從而改變汽車的行駛方向。與此同時(shí)，轉(zhuǎn)向器輸入軸還帶動(dòng)轉(zhuǎn)向器內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸產(chǎn)生液壓作用力，幫助駕駛員轉(zhuǎn)向操作。由于有轉(zhuǎn)向加力裝置的作用，駕駛員只需比采用機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時(shí)小得多的轉(zhuǎn)向力矩，就能使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系按系統(tǒng)內(nèi)部的壓力狀態(tài)分，有常壓式和常流式兩種。第一種為常壓式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系。常壓式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系如圖14所示。第二種為常流式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系。不轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向

34、控制閥6保持開啟。轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸8的活塞兩邊的工作腔，由于都與低壓回油管路相通而不起作用。轉(zhuǎn)向油泵. 輸出的油液流入轉(zhuǎn)向控制閥，又由此流回轉(zhuǎn)向油罐1。因轉(zhuǎn)向控制閥的節(jié)流阻力很小，故油泵輸出壓力也很低，油泵實(shí)際上處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，通過機(jī)械轉(zhuǎn)向器7使轉(zhuǎn)向控制閥處于與某一轉(zhuǎn)彎方向相應(yīng)的工作位置時(shí)，轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸的相應(yīng)工作腔方與回油管路隔絕，轉(zhuǎn)而與油泵輸出管路相通，而動(dòng)力缸的另一腔則仍然通回油管路。地面轉(zhuǎn)向阻力經(jīng)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳到轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸的推桿和活塞上，形成比轉(zhuǎn)向控制閥節(jié)流阻力高得多的油泵輸出管路阻力。于是轉(zhuǎn)向油泵輸出壓力急劇升高，直到足以推動(dòng)轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸活塞為止。轉(zhuǎn)向盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，轉(zhuǎn)向控制閥隨

35、即回復(fù)到中立位置，使動(dòng)力缸停止工作。上述兩種液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系相比較，常壓式的優(yōu)點(diǎn)在于有儲(chǔ)能器積蓄液壓能，可以使用流量較小的轉(zhuǎn)向油泵，而且還可以在油泵不運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下保持一定的轉(zhuǎn)向加力能力，使汽車有可能續(xù)駛一定距離。常流式的優(yōu)點(diǎn)則是結(jié)構(gòu)簡單，油泵壽命長，漏泄較少，消耗功率也較少。1.轉(zhuǎn)向油罐 2.轉(zhuǎn)向油泵 3.儲(chǔ)能器 4.轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸 5.轉(zhuǎn)向控制閥 6.機(jī)械轉(zhuǎn)向器圖14 常壓式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系示意圖優(yōu)缺點(diǎn)：能耗較高，尤其早低速轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，覺得方向比較沉，發(fā)動(dòng)機(jī)也比較費(fèi)力氣。又由于液壓泵的壓力很大，也比較容易損害助力系統(tǒng)。（2） 電動(dòng)助力動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于工作壓力和工作靈敏度較高，外廓尺

36、寸較小，因而獲得了廣泛的應(yīng)用。在采用氣壓制動(dòng)或空氣懸架的大型車輛上，也有采用氣壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向的。但這類動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的共同缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、消耗功率大，容易產(chǎn)生泄漏，轉(zhuǎn)向力不易有效控制等。近年來隨著微機(jī)在汽車上的廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)了電動(dòng)式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，簡稱電動(dòng)式EPS。電動(dòng)式EPS有許多液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所不具備的優(yōu)點(diǎn)：（1）將電動(dòng)機(jī)、離合器、減速裝置、轉(zhuǎn)向桿等各部件裝配成一個(gè)整體，這既無管道也無控制閥，使其結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量減輕。一般電動(dòng)式EPS的質(zhì)量比液壓式EPS質(zhì)量輕25%左右。（2）沒有液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所必須的常運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向油泵，電動(dòng)機(jī)只是在需要轉(zhuǎn)向時(shí)才接通電源，所以動(dòng)力消耗和燃油消耗均可降到最

37、低。（3）省去了油壓系統(tǒng)，所以不需要給轉(zhuǎn)向油泵補(bǔ)充油，也不必?fù)?dān)心漏油。（4）可以比較容易地按照汽車性能的需要設(shè)置、修改轉(zhuǎn)向助力特性。 （二）電動(dòng)式EPS實(shí)例TOP汽車電動(dòng)式EPS配件布置圖。該系統(tǒng)由扭矩傳感器、車速傳感器、電子控制單元、電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)組成。扭矩傳感器（滑動(dòng)可變電阻型）、電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)制成一個(gè)整體（見圖 14），安裝在轉(zhuǎn)向柱上，電磁離合器安裝在電動(dòng)機(jī)的輸出端旁，電子控制單元安裝在司機(jī)座位下面。§3.2 奧迪動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能§3.2.1可變的傳動(dòng)比期望橫擺角速度增益是評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)之一。定義為橫擺角速度相對(duì)于轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的比值。如果期望橫擺角速度

38、太小，說明車輛的響應(yīng)相對(duì)于轉(zhuǎn)向盤輸入過于遲緩；如果期望橫擺角速度太大，則導(dǎo)致車輛反應(yīng)過快。根據(jù)相關(guān)研究具有理想轉(zhuǎn)向特性的車輛必須滿足以下條件：（1）車輛等速轉(zhuǎn)向時(shí)，期望橫擺角速度必須保持為一定值；（2）期望橫擺角速度應(yīng)隨車速的增加而降低，且其值必須位于一定的合理范圍內(nèi)。傳統(tǒng)的定轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)顯然無法滿足上述要求，但寶馬的主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過疊加轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)完全能夠?qū)崿F(xiàn)。該系統(tǒng)傳動(dòng)比在1020之間，低速情況下，通過雙行星齒輪機(jī)構(gòu)伺服電機(jī)的調(diào)整角和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角同向輸入，使得系統(tǒng)的傳動(dòng)比較小，實(shí)際上是增大了駕駛員的轉(zhuǎn)向角輸入，從而獲得較大的期望橫擺角速度增益并使得轉(zhuǎn)向輕便；在中、高速情況下，伺服電機(jī)的調(diào)整角和

39、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角反向輸入使得系統(tǒng)的傳動(dòng)比較大，實(shí)際上是減小駕駛員的轉(zhuǎn)向角輸入，減小期望橫擺角速度增益，并逐步提高車輛的穩(wěn)定性。車速與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的關(guān)系如圖18所示。圖18 車速與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向角的關(guān)系§3.2.2轉(zhuǎn)向靈活性功能在轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角低頻輸入的條件下橫擺角速度和側(cè)向加速度對(duì)于前輪轉(zhuǎn)向角的響應(yīng)可以簡化為一階滯后環(huán)節(jié)。，隨著該時(shí)間常數(shù)差的增加，穩(wěn)態(tài)的感覺下降。這說明駕駛員轉(zhuǎn)向角輸入與橫擺角速度、側(cè)向加速度間的相位滯后能極大地影響人-車閉環(huán)系統(tǒng)的響應(yīng)特性。通過加入諸如PD比例-微分控制等環(huán)節(jié)來補(bǔ)償相位滯后以改善人車閉環(huán)響應(yīng)特性，可提高車輛的轉(zhuǎn)向靈活性。§3.3 奧迪動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作過程

40、以及控制策略奧迪動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用了1971年lunar Rover登陸月球時(shí)所使用的疊式齒輪技術(shù)，具體到奧迪，整合于轉(zhuǎn)向柱中的傳動(dòng)裝置由一個(gè)配有位置感應(yīng)器的電子交流電發(fā)動(dòng)機(jī)、疊式齒輪和一個(gè)互鎖設(shè)備構(gòu)成，該互鎖設(shè)備可以在無電源時(shí)防止電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而在方向盤和汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)之間重新建立直接聯(lián)系。內(nèi)聯(lián)式齒輪的操作原理與行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)如出一轍。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)橢圓形的內(nèi)轉(zhuǎn)子（WG）以疊加角度數(shù)值。通過活動(dòng)的薄壁球形軸承（FB）可以改變連接于轉(zhuǎn)向桿輸入端（方向盤端）的薄壁太陽輪（FS）的形狀。在內(nèi)轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)橢圓的主軸上，太陽輪與連接于轉(zhuǎn)向柱軸輸出端（轉(zhuǎn)向系統(tǒng)端）的環(huán)形齒輪或環(huán)面（CS）嚙合。太陽輪和環(huán)面齒數(shù)

41、量上的差別導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)橢圓轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的疊合傳動(dòng)作用。（圖24）圖24 內(nèi)連軸傳動(dòng)裝置的操作原理這樣的效果就是在高速行駛狀態(tài)下，方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)余量就會(huì)變大，稍稍打方向并不會(huì)改變車輛的行駛方向，再具體一點(diǎn)，如果要并線的話，你需要轉(zhuǎn)動(dòng)更大角度的方向盤，較大的間接轉(zhuǎn)向比保證了卓越的駕駛舒適性和直線穩(wěn)定性。而在低速狀態(tài)下，這種情況剛好相反，例如在小區(qū)泊車時(shí)，方向盤的指向?qū)⒆兊酶鼮橹苯?，基本上屬于指哪打哪。轉(zhuǎn)向比更加直接，從而實(shí)現(xiàn)更高的轉(zhuǎn)向精度和輕松的轉(zhuǎn)向操作。動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)助力系統(tǒng)也提出了更高要求。在確定液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)原理時(shí)，奧迪對(duì)伺服泵和包括轉(zhuǎn)向閥在內(nèi)的隨速助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)都進(jìn)行了最優(yōu)化設(shè)計(jì)。增強(qiáng)了動(dòng)力特性

42、的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)伺服泵的要求大大提高。為滿足這些要求，根據(jù)車內(nèi)安裝的發(fā)動(dòng)機(jī)，配備了可以進(jìn)行體積流量調(diào)節(jié)的伺服泵，更籠統(tǒng)地說就是對(duì)整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。轉(zhuǎn)向需求低時(shí)（例如在高速公路上行駛時(shí)），體積流量降低以節(jié)約能源和燃料，但在中低速行駛時(shí)（如鄉(xiāng)間道路），系統(tǒng)會(huì)極為迅速地做出調(diào)整以提高靈活性。伺服泵通過改變液壓流容積調(diào)節(jié)體積流量從而對(duì)實(shí)際駕駛情況做出反應(yīng)。在隨速助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方面，專門與動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向功能相匹配的轉(zhuǎn)向閥進(jìn)一步提高了所需的轉(zhuǎn)向精準(zhǔn)度，優(yōu)化了系統(tǒng)對(duì)駕駛者的反饋，但不會(huì)對(duì)此類車型典型的轉(zhuǎn)向優(yōu)雅程度造成任何負(fù)面影響。這同時(shí)也歸功于整合入動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的隨速助力轉(zhuǎn)向性能的協(xié)調(diào)設(shè)置。在整個(gè)奧迪駕駛選項(xiàng)系統(tǒng)

43、中，同樣取決于道路行駛速度的隨速助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的這些特性根據(jù)轉(zhuǎn)向比性能進(jìn)行了調(diào)節(jié)，以此實(shí)現(xiàn)舒適與靈活性的最佳平衡。§3.4 疊式傳動(dòng)裝置的構(gòu)造整合于轉(zhuǎn)向柱中的傳動(dòng)裝置由一個(gè)配有位置傳感器的交流電機(jī)、疊式齒輪和一個(gè)互鎖設(shè)備構(gòu)成，該互鎖設(shè)備可以在無電源時(shí)防止電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而在轉(zhuǎn)向盤和汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)之間重新建立直接聯(lián)系。內(nèi)聯(lián)式齒輪的操作原理與行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)如出一轍。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)橢圓形的內(nèi)轉(zhuǎn)子（WG）以疊加角度數(shù)值。通過活動(dòng)的薄壁球形軸承（FB）可以改變連接于轉(zhuǎn)向桿輸入端（方向盤端）的薄壁太陽輪（FS）的形狀。在內(nèi)轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)橢圓的主軸上，太陽輪與連接于轉(zhuǎn)向柱軸輸出端（轉(zhuǎn)向系統(tǒng)端）的環(huán)形齒輪或環(huán)

44、面（CS）嚙合。太陽輪和環(huán)面齒數(shù)量上的差別導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)橢圓轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的疊合傳動(dòng)作用。在確定液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)原理時(shí)，工程師就考慮了對(duì)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)越來越多的需求，對(duì)伺服泵和包括轉(zhuǎn)向閥在內(nèi)的隨速助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)都進(jìn)行了最優(yōu)化設(shè)計(jì)。增強(qiáng)了動(dòng)力特性的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)伺服泵的要求大大提高。為滿足這些要求，根據(jù)車內(nèi)安裝的發(fā)動(dòng)機(jī)，配備了可以進(jìn)行體積流量調(diào)節(jié)的伺服泵，更籠統(tǒng)地說就是對(duì)整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。轉(zhuǎn)向需求低時(shí)例如在高速公路上行駛時(shí)，體積流量降低以節(jié)約能源和燃料，但在中低速行駛時(shí)如鄉(xiāng)間道路，系統(tǒng)會(huì)極為迅速地做出調(diào)整以提高靈活性。伺服泵通過改變液壓流容積調(diào)節(jié)體積流量從而對(duì)實(shí)際駕駛情況做出反應(yīng)。在隨速助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方面，專門與動(dòng)態(tài)

45、轉(zhuǎn)向功能相匹配的轉(zhuǎn)向閥進(jìn)一步提高了所需的轉(zhuǎn)向精準(zhǔn)度，優(yōu)化了系統(tǒng)對(duì)駕駛者的反饋，但不會(huì)對(duì)此類車型典型的轉(zhuǎn)向優(yōu)雅程度造成任何負(fù)面影響。這同時(shí)也歸功于整合入動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的隨速助力轉(zhuǎn)向性能的協(xié)調(diào)設(shè)置。在整個(gè)奧迪駕駛選項(xiàng)系統(tǒng)中，同樣取決于道路行駛速度的隨速助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的這些特性根據(jù)轉(zhuǎn)向比性能進(jìn)行了調(diào)節(jié)，以此實(shí)現(xiàn)舒適與靈活性的最佳平衡。§3.5 隨速助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)助力系統(tǒng)也提出了更高要求。在確定液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)原理時(shí)，奧迪對(duì)伺服泵和包括轉(zhuǎn)向閥在內(nèi)的隨速助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)都進(jìn)行了最優(yōu)化設(shè)計(jì)。增強(qiáng)了動(dòng)力特性的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)伺服泵的要求大大提高。為滿足這些要求，根據(jù)車內(nèi)安裝的發(fā)動(dòng)機(jī)，配備了可以

46、進(jìn)行體積流量調(diào)節(jié)的伺服泵，更籠統(tǒng)地說就是對(duì)整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。轉(zhuǎn)向需求低時(shí)例如在高速公路上行駛時(shí)，體積流量降低以節(jié)約能源和燃料，但在中低速行駛時(shí)如鄉(xiāng)間道路，系統(tǒng)會(huì)極為迅速地做出調(diào)整以提高靈活性。伺服泵通過改變液壓流容積調(diào)節(jié)體積流量從而對(duì)實(shí)際駕駛情況做出反應(yīng)。在隨速助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方面，專門與動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向功能相匹配的轉(zhuǎn)向閥進(jìn)一步提高了所需的轉(zhuǎn)向精準(zhǔn)度，優(yōu)化了系統(tǒng)對(duì)駕駛者的反饋，但不會(huì)對(duì)此類車型典型的轉(zhuǎn)向優(yōu)雅程度造成任何負(fù)面影響。這同時(shí)也歸功于整合入動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的隨速助力轉(zhuǎn)向性能的協(xié)調(diào)設(shè)置。在整個(gè)奧迪駕駛選項(xiàng)系統(tǒng)中，同樣取決于道路行駛速度的隨速助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的這些特性根據(jù)轉(zhuǎn)向比性能進(jìn)行了調(diào)節(jié)，以此實(shí)現(xiàn)舒

47、適與靈活性的最佳平衡。§3.6 奧迪動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與ESP系統(tǒng)的配合優(yōu)勢在配備了動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的汽車上，ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)在緊急情況下不僅僅通過某一或某幾個(gè)車輪的制動(dòng)來穩(wěn)定汽車，還將調(diào)整前輪的轉(zhuǎn)向比。這有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，一是同時(shí)激活制動(dòng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以提高汽車的總體穩(wěn)定性，也就是說，主動(dòng)安全性能將得到明顯提高。在高速行駛時(shí)大于尤為如此，因?yàn)閯?dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)反應(yīng)迅速的優(yōu)勢可以充分體現(xiàn)，沒有制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生液壓所需的延遲。二是在非緊急情況下，調(diào)節(jié)性的制動(dòng)干預(yù)可以部分或全部舍棄，從而汽車的穩(wěn)定過程更和諧舒適，不會(huì)因此而減速。降低對(duì)制動(dòng)干預(yù)的需求意味著車輛在抓地力較低的路面，如雪地上，也能保持同樣的直線行駛方向

48、，但明顯比僅采用制動(dòng)干預(yù)進(jìn)行穩(wěn)定的汽車更為敏捷。圖25 ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)與動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的配合ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)在汽車處于轉(zhuǎn)向過度或轉(zhuǎn)向不足，以及在抓地力水平不同的地面非均質(zhì)路面上制動(dòng)時(shí)會(huì)與動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)協(xié)作并提供主動(dòng)轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)。若汽車轉(zhuǎn)向過度，ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)將適當(dāng)反打轉(zhuǎn)向盤以防止車尾偏離預(yù)定行駛軌跡。全新奧迪A4L中采用的經(jīng)過進(jìn)一步開發(fā)的ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)控制單元完全整合了主動(dòng)制動(dòng)和主動(dòng)轉(zhuǎn)向。汽車轉(zhuǎn)向過度時(shí)，第一步要計(jì)算穩(wěn)定汽車所需的橫擺力矩。第二步，一種復(fù)雜的權(quán)衡方法根據(jù)所偵測的不穩(wěn)定程度，把所需的穩(wěn)定力矩分配給制動(dòng)和轉(zhuǎn)向裝置。若僅有輕微不穩(wěn)定，優(yōu)先選擇轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，隨著偏離角度增加也會(huì)更多使

49、用制動(dòng)裝置。一種可能出現(xiàn)過度轉(zhuǎn)向的情況是快速避讓操作（圖26）。當(dāng)駕駛者轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤將汽車開離原先車道時(shí)，作用在車身上的反向動(dòng)力很容易使尾部失去抓地力而偏離，高速行駛時(shí)尤為明顯。普通駕駛者往往對(duì)轉(zhuǎn)向過度調(diào)節(jié)過晚，或根本不調(diào)節(jié)。因此，必須由來進(jìn)行有力的制動(dòng)。若安裝了動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該系統(tǒng)會(huì)在駕駛者毫不覺察的情況下自動(dòng)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤以穩(wěn)定車身。這樣就大大降低了轉(zhuǎn)向力，而在很多情況下，由于動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的補(bǔ)償作用，駕駛者根本不需要大幅度反打轉(zhuǎn)向盤，而只需根據(jù)類似汽車平穩(wěn)時(shí)所需的轉(zhuǎn)向幅度進(jìn)行控制。由于僅需在減少汽車側(cè)滑時(shí)發(fā)揮作用，ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)的制動(dòng)干預(yù)大大減少。圖26 轉(zhuǎn)向過度時(shí)轉(zhuǎn)向與制動(dòng)干預(yù)若出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不

50、足，ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)會(huì)將動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向比重新設(shè)置為一個(gè)間接值，使駕駛者不會(huì)很快將轉(zhuǎn)向盤打到極限，從而提高了汽車的靈活性。該功能是奧迪的一項(xiàng)最新開發(fā)成果，首次運(yùn)用在配備了動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的A4L車型中。圖27顯示了轉(zhuǎn)向不足功能的操作原理。在沒有動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向功能的汽車上，若轉(zhuǎn)向角度太大，就會(huì)超過前軸的最大轉(zhuǎn)向極限，因而即使前輪已經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，汽車還是會(huì)偏離軌道。在配備了動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向功能的汽車上，系統(tǒng)會(huì)偵測轉(zhuǎn)向不足情況，并改變轉(zhuǎn)向比以防止駕駛者過度轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤。轉(zhuǎn)向干預(yù)的程度不會(huì)被駕駛者察覺。由于不會(huì)影響到如噪聲和延遲等伴隨現(xiàn)象，采用轉(zhuǎn)向干預(yù)比其它如減少發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩或制動(dòng)干預(yù)等方式更不易被察覺，且穩(wěn)定效果依然顯著。若已進(jìn)行轉(zhuǎn)

51、向干預(yù)，ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)干預(yù)和制動(dòng)干預(yù)程度就會(huì)降低，或完全沒有必要。圖27 轉(zhuǎn)向不足的操作原理非均質(zhì)路面是指在汽車一側(cè)抓地力高如柏油馬路，而另一側(cè)抓地力低如冰面的情況。例如冰面部分溶化或干燥的路面部分覆蓋了潮濕的樹葉就會(huì)出現(xiàn)這種情況。如果在這樣的路面上制動(dòng)，摩擦力大的一側(cè)的制動(dòng)力也大，汽車就會(huì)向該側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)。要想回到直線車道，沒有動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的汽車駕駛者就必須轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤以抵消這一影響，而這種意料之外的情況對(duì)于普通駕駛者來說很難掌握。在配備了動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的全新奧迪A4L上，ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)一般自動(dòng)選擇所需的轉(zhuǎn)向角，由于主動(dòng)轉(zhuǎn)向介入可以抵消由于制動(dòng)力不同導(dǎo)致的側(cè)滑力，駕駛者不需調(diào)整轉(zhuǎn)向盤。

52、在沒有超過物理極限的情況下，汽車會(huì)如在兩側(cè)摩擦力相同的路面上一樣行駛。在遇到這種緊急情況時(shí)，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功能可以保持汽車在既定軌道上行駛，大大減輕了駕駛者的負(fù)擔(dān)，使其得以完全將精力集中在交通狀況上。另外，由于ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)一般可以比駕駛者更快更準(zhǔn)地選擇所需的轉(zhuǎn)向角，因此在上述行駛環(huán)境下，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以縮短汽車的安全制動(dòng)距離。圖28顯示了上述配備和未配備動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的情況下非均質(zhì)路面上的操作比較。圖28 在非均質(zhì)表面制動(dòng)的轉(zhuǎn)向和制動(dòng)干預(yù)將非均質(zhì)路面轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)植入電子穩(wěn)定系統(tǒng)的控制原則，可以使用與傳統(tǒng)電子穩(wěn)定系統(tǒng)轉(zhuǎn)向控制相同的信號(hào)輸入，為制動(dòng)和轉(zhuǎn)向控制的完美配合創(chuàng)造了條件。這些功能無需額外

53、設(shè)置傳感器。駕駛者可以通過電子穩(wěn)定系統(tǒng)關(guān)閉動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向穩(wěn)定功能的干預(yù)程度。§3.7 奧迪動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與寶馬主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的對(duì)比寶馬主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要包括兩大核心部件：一是1套雙行星齒輪機(jī)構(gòu)，通過疊加轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)變傳動(dòng)比功能，二是電子伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力功能。駕駛員的轉(zhuǎn)向角輸入包括力矩輸入和角輸入兩部分，將共同傳遞給扭桿。其中的力矩輸入由電子伺服機(jī)構(gòu)根據(jù)車速和轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行助力控制，而角輸入則通過由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)向角疊加，經(jīng)過疊加后的總轉(zhuǎn)向角才是傳遞給齒輪齒條轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的最終轉(zhuǎn)角。與常規(guī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的顯著差別在于，寶馬主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不僅能夠?qū)D(zhuǎn)向力矩進(jìn)行調(diào)節(jié)，而且還可以對(duì)轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行調(diào)整，使其與當(dāng)前的車速達(dá)到完美匹配。其中的總轉(zhuǎn)角等于駕駛員轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角和伺服電機(jī)轉(zhuǎn)角之和。寶馬主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的核心部件是一套集成在轉(zhuǎn)向柱上的雙行星齒輪機(jī)構(gòu)，如圖29所示。這套機(jī)構(gòu)包括左右兩副行星齒輪機(jī)構(gòu)，共用一個(gè)行星架進(jìn)行動(dòng)力傳遞。左側(cè)的主動(dòng)太陽輪與轉(zhuǎn)向盤相連，將轉(zhuǎn)向盤上輸入的轉(zhuǎn)向角經(jīng)由行星