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可变转向比技术详解（二）
2021-02-04 11:23:27· 来源：IND4汽车人
机械式可变转向比系统如下图：机械可变转向比可以通过改变齿条的齿间距来实现。按照用途可以分成3种第一种：齿距中间疏，两边密第二种：齿距中间密，两边疏第三
机械式可变转向比系统
如下图：机械可变转向比可以通过改变齿条的齿间距来实现。
按照用途可以分成3种
第一种：齿距中间疏，两边密
第二种：齿距中间密，两边疏
第三种：齿距中间密，两边由疏到密
第一种：齿距中间疏，两边密如下图的齿条结构
其转向器线角传动比的曲线如下：
从曲线中我们可以看出，这款转向系统的特点是：
中间位置（±100°左右） 齿距较宽，齿条在这一范围内的位移较大，线角传动比大，灵敏度高，手力增大，适合注重运动体验的车型。齿条两端齿距较窄，转向器线角传动比小，灵敏度小，手力减少。
当然，也有它的缺点，就是在掉头或是倒车时方向盘圈数大，对于应急的状态表现不好。
第二种：齿距中间密，两边疏如下图的齿条结构
其转向器线角传动比的曲线如下：
从曲线中我们可以看出，这款转向系统的特点与上面的正好相反。
这款的好处在于在掉头或是倒车时方向盘圈数大，对于应急的状态表现好，适合于注重驾驶平稳的车型。
第三种：齿距中间密，两边由疏到密如下图的齿条结构
其转向器线角传动比的曲线如下：
从曲线中我们可以看出，这款转向系统的特点是：
主要点在于两端传动，两端传动比由大到小，兼顾了第二种的特点转向沉稳，又兼顾了转向第一种手力轻省电。
以上是机械的可变传动比的结构介绍，它的缺点在于齿比变化范围有限，并且不能灵活变化，优点是完全的机械结构，可靠性较高，耐用性好，结构也非常简单。
电子式可变转向比系统
电子式可变转向比系统宝马称之为AFS主动转向系统(Active Front Steering)；
奥迪将其称之为动态转向系统(Audi Dynamic Steering)；
雷克萨斯/丰田使用的则是可变齿比转向系统VGRS(Variable Gear Ratio Steering)；
而奔驰的可变转向比系统是以“直接转向系统”命名；
虽然功能类似，但是他们使用的技术却是截然不同的。
从技术层面上看，实现电子式可变转向比有两种方式，一种是行星齿轮结构和电子系统来实现，一种是谐波齿轮+电控系统来实现。
其中奥迪A6L使用的就是谐波齿轮+电控系统，其具备可变转向比的能力，基于谐波齿轮的特殊结构实现了转向比在一定范围内的连续变化，能够在一定范围内放大或缩小驾驶者的转向动作。
改变转向比的原理是谐波传统系统的错齿运动。连着方向盘的输入轴与柔轮（薄型环齿圈）相连，其内有柔性滚珠轴承，中心为电机驱动的椭圆转子，与输出轴相连的是外环面构成的刚轮，在转子被锁止时（电机未通电或发生故障），转向系统转向比保持恒定。而电机驱动中央转子旋转时，会带动柔轮旋转，当转子与柔轮同向旋转时，由于柔轮的齿数比外环刚轮的齿数小，所以刚轮的转动角度便会大于柔轮，使转向角度被放大，而当转子反转时，就能够起到缩小转向角度的作用。
相比行星齿轮系统，谐波齿轮传动结构优点：结构相对简单，结构承载能力高，传动比大，运转平顺，噪音较低，另外，这种结构传动效率高，且响应速度快，运转精度高。
如下图：机械可变转向比可以通过改变齿条的齿间距来实现。
按照用途可以分成3种
第一种：齿距中间疏，两边密
第二种：齿距中间密，两边疏
第三种：齿距中间密，两边由疏到密
第一种：齿距中间疏，两边密如下图的齿条结构
其转向器线角传动比的曲线如下：
从曲线中我们可以看出，这款转向系统的特点是：
中间位置（±100°左右） 齿距较宽，齿条在这一范围内的位移较大，线角传动比大，灵敏度高，手力增大，适合注重运动体验的车型。齿条两端齿距较窄，转向器线角传动比小，灵敏度小，手力减少。
当然，也有它的缺点，就是在掉头或是倒车时方向盘圈数大，对于应急的状态表现不好。
第二种：齿距中间密，两边疏如下图的齿条结构
其转向器线角传动比的曲线如下：
从曲线中我们可以看出，这款转向系统的特点与上面的正好相反。
这款的好处在于在掉头或是倒车时方向盘圈数大，对于应急的状态表现好，适合于注重驾驶平稳的车型。
第三种：齿距中间密，两边由疏到密如下图的齿条结构
其转向器线角传动比的曲线如下：
从曲线中我们可以看出，这款转向系统的特点是：
主要点在于两端传动，两端传动比由大到小，兼顾了第二种的特点转向沉稳，又兼顾了转向第一种手力轻省电。
以上是机械的可变传动比的结构介绍，它的缺点在于齿比变化范围有限，并且不能灵活变化，优点是完全的机械结构，可靠性较高，耐用性好，结构也非常简单。
电子式可变转向比系统
电子式可变转向比系统宝马称之为AFS主动转向系统(Active Front Steering)；
奥迪将其称之为动态转向系统(Audi Dynamic Steering)；
雷克萨斯/丰田使用的则是可变齿比转向系统VGRS(Variable Gear Ratio Steering)；
而奔驰的可变转向比系统是以“直接转向系统”命名；
虽然功能类似，但是他们使用的技术却是截然不同的。
从技术层面上看，实现电子式可变转向比有两种方式，一种是行星齿轮结构和电子系统来实现，一种是谐波齿轮+电控系统来实现。
其中奥迪A6L使用的就是谐波齿轮+电控系统，其具备可变转向比的能力，基于谐波齿轮的特殊结构实现了转向比在一定范围内的连续变化，能够在一定范围内放大或缩小驾驶者的转向动作。
改变转向比的原理是谐波传统系统的错齿运动。连着方向盘的输入轴与柔轮（薄型环齿圈）相连，其内有柔性滚珠轴承，中心为电机驱动的椭圆转子，与输出轴相连的是外环面构成的刚轮，在转子被锁止时（电机未通电或发生故障），转向系统转向比保持恒定。而电机驱动中央转子旋转时，会带动柔轮旋转，当转子与柔轮同向旋转时，由于柔轮的齿数比外环刚轮的齿数小，所以刚轮的转动角度便会大于柔轮，使转向角度被放大，而当转子反转时，就能够起到缩小转向角度的作用。
相比行星齿轮系统，谐波齿轮传动结构优点：结构相对简单，结构承载能力高，传动比大，运转平顺，噪音较低，另外，这种结构传动效率高，且响应速度快，运转精度高。
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