機械式可變轉(zhuǎn)向比系統(tǒng)

如下圖：機械可變轉(zhuǎn)向比可以通過改變齒條的齒間距來實現(xiàn)。

按照用途可以分成3種

第一種：齒距中間疏，兩邊密

第二種：齒距中間密，兩邊疏

第三種：齒距中間密，兩邊由疏到密

第一種：齒距中間疏，兩邊密如下圖的齒條結(jié)構(gòu)

其轉(zhuǎn)向器線角傳動比的曲線如下：



從曲線中我們可以看出，這款轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點是：

中間位置（±100°左右） 齒距較寬，齒條在這一范圍內(nèi)的位移較大，線角傳動比大，靈敏度高，手力增大，適合注重運動體驗的車型。齒條兩端齒距較窄，轉(zhuǎn)向器線角傳動比小，靈敏度小，手力減少。

當(dāng)然，也有它的缺點，就是在掉頭或是倒車時方向盤圈數(shù)大，對于應(yīng)急的狀態(tài)表現(xiàn)不好。

第二種：齒距中間密，兩邊疏如下圖的齒條結(jié)構(gòu)



其轉(zhuǎn)向器線角傳動比的曲線如下：


從曲線中我們可以看出，這款轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點與上面的正好相反。

這款的好處在于在掉頭或是倒車時方向盤圈數(shù)大，對于應(yīng)急的狀態(tài)表現(xiàn)好，適合于注重駕駛平穩(wěn)的車型。

第三種：齒距中間密，兩邊由疏到密如下圖的齒條結(jié)構(gòu)



其轉(zhuǎn)向器線角傳動比的曲線如下：



從曲線中我們可以看出，這款轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點是：

主要點在于兩端傳動，兩端傳動比由大到小，兼顧了第二種的特點轉(zhuǎn)向沉穩(wěn)，又兼顧了轉(zhuǎn)向第一種手力輕省電。

以上是機械的可變傳動比的結(jié)構(gòu)介紹，它的缺點在于齒比變化范圍有限，并且不能靈活變化，優(yōu)點是完全的機械結(jié)構(gòu)，可靠性較高，耐用性好，結(jié)構(gòu)也非常簡單。

電子式可變轉(zhuǎn)向比系統(tǒng)

電子式可變轉(zhuǎn)向比系統(tǒng)寶馬稱之為AFS主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Active Front Steering)；

奧迪將其稱之為動態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Audi Dynamic Steering)；

雷克薩斯/豐田使用的則是可變齒比轉(zhuǎn)向系統(tǒng)VGRS(Variable Gear Ratio Steering)；

而奔馳的可變轉(zhuǎn)向比系統(tǒng)是以“直接轉(zhuǎn)向系統(tǒng)”命名；

雖然功能類似，但是他們使用的技術(shù)卻是截然不同的。

從技術(shù)層面上看，實現(xiàn)電子式可變轉(zhuǎn)向比有兩種方式，一種是行星齒輪結(jié)構(gòu)和電子系統(tǒng)來實現(xiàn)，一種是諧波齒輪+電控系統(tǒng)來實現(xiàn)。

其中奧迪A6L使用的就是諧波齒輪+電控系統(tǒng)，其具備可變轉(zhuǎn)向比的能力，基于諧波齒輪的特殊結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了轉(zhuǎn)向比在一定范圍內(nèi)的連續(xù)變化，能夠在一定范圍內(nèi)放大或縮小駕駛者的轉(zhuǎn)向動作。

改變轉(zhuǎn)向比的原理是諧波傳統(tǒng)系統(tǒng)的錯齒運動。連著方向盤的輸入軸與柔輪（薄型環(huán)齒圈）相連，其內(nèi)有柔性滾珠軸承，中心為電機驅(qū)動的橢圓轉(zhuǎn)子，與輸出軸相連的是外環(huán)面構(gòu)成的剛輪，在轉(zhuǎn)子被鎖止時（電機未通電或發(fā)生故障），轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向比保持恒定。而電機驅(qū)動中央轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，會帶動柔輪旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)子與柔輪同向旋轉(zhuǎn)時，由于柔輪的齒數(shù)比外環(huán)剛輪的齒數(shù)小，所以剛輪的轉(zhuǎn)動角度便會大于柔輪，使轉(zhuǎn)向角度被放大，而當(dāng)轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)時，就能夠起到縮小轉(zhuǎn)向角度的作用。



相比行星齒輪系統(tǒng)，諧波齒輪傳動結(jié)構(gòu)優(yōu)點：結(jié)構(gòu)相對簡單，結(jié)構(gòu)承載能力高，傳動比大，運轉(zhuǎn)平順，噪音較低，另外，這種結(jié)構(gòu)傳動效率高，且響應(yīng)速度快，運轉(zhuǎn)精度高。