為何轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)汽車駕駛感帶來如此大的影響？

判斷一輛車好不好開，除了“油門”和“剎車”的配合外，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)占了一半的分?jǐn)?shù)。而所謂的汽車操控性，主要就是看方向盤是不是達(dá)到了“人車合一”的水平。從方向盤到前輪，轉(zhuǎn)向的過程需要一套系統(tǒng)的翻譯和傳遞。

本文，我們將解讀汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，來探究為何這類技術(shù)能對(duì)汽車的駕駛感帶來如此大的影響，甚至直接決定了一個(gè)品牌的屬性。

要了解轉(zhuǎn)向，先要了解一個(gè)基本常識(shí)，那就是轉(zhuǎn)向助力。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的反應(yīng)速度、精準(zhǔn)性以及力度，跟轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)有直接的關(guān)聯(lián)。不難理解，由于前輪兩個(gè)輪胎與地面之間存在巨大摩擦力，人的胳膊要克服這種力完成轉(zhuǎn)向，將非常的累，影響駕駛感受，更不利于緊急避險(xiǎn)等安全情境的處置。

所以，助力的存在十分有必要。一般來說，轉(zhuǎn)向助力的能量來源，是發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶。根據(jù)具體實(shí)現(xiàn)形式的不同，轉(zhuǎn)向助力分為液壓助力和電動(dòng)助力。再細(xì)分，液壓助力又分為機(jī)械液壓助力和電動(dòng)液壓助力;而電動(dòng)助力則表示轉(zhuǎn)向拉桿的拉動(dòng)和助力來源，都由電機(jī)執(zhí)行，沒有液壓原理的應(yīng)用。

電動(dòng)液壓助力是機(jī)械液壓助力的一個(gè)升級(jí)版，它使得助力的力度更大，方向盤更輕，并且可以調(diào)整助力的力度。但相比電動(dòng)助力，電動(dòng)液壓助力依然是依賴液壓原理來實(shí)現(xiàn)能量的傳遞。電動(dòng)助力則放棄了液壓原理，直接由電機(jī)來負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向拉動(dòng)和提供助力。

相比前者，電動(dòng)助力的轉(zhuǎn)向更加精準(zhǔn)，沒有液壓助力那樣的誤差;同時(shí)，由于整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電子化和數(shù)字化，轉(zhuǎn)向力度的調(diào)節(jié)也更加精準(zhǔn)。在冬季和夏季，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的靈活性和反應(yīng)速度，精準(zhǔn)性，不會(huì)收到液壓油的物理特性的影響。

這是助力。從方向盤到前輪的轉(zhuǎn)向拉桿機(jī)構(gòu)，還需要一跟轉(zhuǎn)向軸。這個(gè)零件負(fù)責(zé)將方向與力度傳達(dá)給拉桿和助力機(jī)構(gòu)。各家汽車品牌在操控性上的區(qū)別，主要就在于方向盤對(duì)于轉(zhuǎn)向的“翻譯”上。

談起操控，大家對(duì)于寶馬的評(píng)價(jià)都很高。實(shí)際上，在我所試駕過的車型中，寶馬的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是最有“人車一體”感覺的。換句話說，寶馬的轉(zhuǎn)向一向調(diào)教很“賊”，對(duì)于方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)比較敏感，曠量較小。加之電動(dòng)助力的輔助，方向盤對(duì)前輪的控制非常精準(zhǔn)和迅速。

此外，由于堅(jiān)持后驅(qū)，寶馬車型的前后配重比一般都在50：50。這使得車身具有很好的隨動(dòng)性。這也是為何人們對(duì)于寶馬的操控津津樂道。說實(shí)話，如果單從“油門”和“剎車”兩個(gè)角度去講，我個(gè)人認(rèn)為沃爾沃都要優(yōu)于寶馬。

短期看來，轉(zhuǎn)向助力似乎沒有大的改進(jìn)點(diǎn)。于是車企把注意力放到了轉(zhuǎn)向軸上。這方面最突出的變革，當(dāng)屬線控轉(zhuǎn)向，即Drive by wire。英菲尼迪Q50是第一款將該技術(shù)應(yīng)用于量產(chǎn)車的車型。

線控轉(zhuǎn)向取消了方向盤與前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)之間的機(jī)械連接，取而代之的是一套數(shù)字化的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。下面我們以Q50的DAS轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為例，了解一下線控轉(zhuǎn)向的原理。

從上圖中可以看出，Q50依然保留了傳統(tǒng)的機(jī)械轉(zhuǎn)向總成，但在中間部分有一個(gè)離合器(銀色柱體)。這個(gè)部件的作用，是當(dāng)線控轉(zhuǎn)向失靈時(shí)，機(jī)械轉(zhuǎn)向可以連接，確保轉(zhuǎn)向系統(tǒng)依然可用。

左側(cè)的三個(gè)銀色盒子，是三組處理轉(zhuǎn)向信號(hào)的ECU(電子控制單元)，每一個(gè)ECU都可以單獨(dú)“翻譯”方向盤的指令。與ECU下端相連的，是三組執(zhí)行轉(zhuǎn)向任務(wù)的電機(jī)。其中兩組電機(jī)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向，第三組電機(jī)負(fù)責(zé)模擬路感。

在駕駛體驗(yàn)中，Q50的DAS系統(tǒng)指向性非常精準(zhǔn)，對(duì)于路感的模擬也非常到位。如果不是特別聲明，開起來跟一輛普通的機(jī)械轉(zhuǎn)向車型沒有太大區(qū)別。但是，當(dāng)你打開自適應(yīng)續(xù)航和車道保持系統(tǒng)后，在行駛過帶有一定弧度的道路時(shí)，前輪發(fā)生小角度便宜，但方向盤依然保持不動(dòng)。

線控轉(zhuǎn)向是在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向基礎(chǔ)上的一項(xiàng)重大技術(shù)升級(jí)，它的意義之重大相當(dāng)于是從模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的技術(shù)迭代。DAS的問世，也意味著這項(xiàng)應(yīng)用在戰(zhàn)斗機(jī)上的軍用技術(shù)，正式移植到了民用汽車上。

不僅是轉(zhuǎn)向，線控技術(shù)還可以應(yīng)用到車輛的其他傳動(dòng)裝置上，比如后驅(qū)和四驅(qū)車的傳動(dòng)軸。利用傳感器檢測(cè)前橋的扭矩分配，并由車載電腦決定向后橋分配多大比例的扭矩，然后由ECU負(fù)責(zé)通知后橋的電機(jī)完成扭力分配。這樣，后排座椅的中間就不會(huì)有高高的凸起了。