日前，奧迪新一期“TechTalk”活動于線上舉行，本期主題為“奧迪的轉(zhuǎn)向技術(shù)”，多位奧迪工程師現(xiàn)身說法，圍繞奧迪汽車的轉(zhuǎn)向特性、方向盤的歷史變遷等話題展開了討論，展現(xiàn)出奧迪在轉(zhuǎn)向領(lǐng)域深厚的技術(shù)底蘊與思考。

方向盤作為一個幾乎與汽車同時誕生的零部件，擁有非常復雜的技術(shù)原理與內(nèi)涵。按照常理來說，汽車按照方向盤的運動沿著預(yù)期的方向行駛，但最近幾十年來，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)復雜程度與集成度越來越高，轉(zhuǎn)向輔助功能也增強了日常駕駛的安全性和便捷性，比如變道、轉(zhuǎn)彎和泊車等場景。

與此同時，隨著功能的豐富，方向盤逐漸變成了通信設(shè)備，從標準方向盤轉(zhuǎn)變?yōu)楦呖萍贾笓]中心。因此，奧迪開發(fā)工程師也在這小小的方圓之間不斷尋求動感操控性和舒適性完美結(jié)合的解決方案。

01

多因素影響轉(zhuǎn)向手感

奧迪針對性塑造轉(zhuǎn)向特性

影響轉(zhuǎn)向平衡的主要是駕駛物理學的三大因素：縱向、橫向和垂直動力學。因此，除了車輛加速和減速之外，過彎時產(chǎn)生的側(cè)向力以及輪載波動和底盤的簧載質(zhì)量振動也有影響。根據(jù)不同的行駛條件、平衡、抓地力水平和道路顛簸情況，前橋承受的力也不同。因此，奧迪工程師的主要目標是從前橋的受力中獲得恰當?shù)姆答仭?/p>

校準良好的轉(zhuǎn)向可根據(jù)實際情況以線性或漸進方式做出可預(yù)測的響應(yīng)，當達到物理學極限時及時提醒駕駛員。例如，當汽車前軸達到最大轉(zhuǎn)彎力時，即轉(zhuǎn)向不足時，轉(zhuǎn)向扭矩會明顯降低。因此，轉(zhuǎn)向?qū)Π踩{駛感至關(guān)重要。

至于每款車型如何獲得自己的轉(zhuǎn)向特性，奧迪會在一個限定范圍內(nèi)設(shè)定轉(zhuǎn)向力矩，每款車型都在這個范圍內(nèi)獲得其特有的轉(zhuǎn)向特性。

例如，同為緊湊型汽車，奧迪S和RS車型的轉(zhuǎn)向力矩要比奧迪Al或A3高。此外，因發(fā)動機或底盤版本的不同，一個車系內(nèi)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在微調(diào)上也有所差別。開發(fā)人員的目標是獲得最優(yōu)平衡轉(zhuǎn)向特性，每個車系在駕駛安全性、舒適性和運動性方面都能達到最佳平衡?？蛻艨赏ㄟ^奧迪駕駛模式選項根據(jù)各種模式調(diào)整轉(zhuǎn)向特性。例如，在“動態(tài)”駕駛模式下，轉(zhuǎn)向力矩要比在“舒適”模式下更高。

02

奧迪方向盤的發(fā)展史

就是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的演變史

方向盤不僅僅是改變方向的工具，而是一個數(shù)字控制室，是人與汽車之間最重要的接口。如今，奧迪車主可通過多功能按鈕操作多達18種功能——從通訊到信息娛樂，再到各種舒適功能。奧迪方向盤因此變成了真正的指揮中心。在這方面，所有方向盤都有一個共同點：擁有奧迪的標準運動外觀，造型設(shè)計符合人體工學，操作直觀，功能強大。

120多年來，方向盤一直是車內(nèi)最主要的部件。最初，只是一個方向桿或車把，駕駛員通過這根方向桿改變車輪的轉(zhuǎn)向角，但這種方向桿用起來很不靈活，當然也沒法做到精確。

后來，法國工程師Alfred Vacheron首次開發(fā)出一種技術(shù)替代方案，通過圓形方向盤提升對前輪轉(zhuǎn)向精度的控制。其設(shè)計理念是：圓形控制器可以通過多角度旋轉(zhuǎn)調(diào)整轉(zhuǎn)向角度。圓形方向盤推出不久，便成為全球汽車的配置標準。

Type A和Type B等奧迪最早的量產(chǎn)汽車都配備了這樣的方向盤，但當時的方向盤輪緣過大。此后隨著汽車技術(shù)創(chuàng)新不斷改進，方向盤技術(shù)發(fā)生了很大變化。得益于上世紀80年代奧迪推出的液壓助力轉(zhuǎn)向技術(shù)，方向盤尺寸越來越小，也更易于管理。其結(jié)構(gòu)和功能也發(fā)生了變化。到80年代末，僅集成喇叭功能的復合框架方向盤仍在使用。1991年，駕駛員坐席安全氣囊成為標準配置，還首次引入按鈕，例如音量控制和跳轉(zhuǎn)功能等。

今天，奧迪最新一代方向盤由壓鑄框架構(gòu)成，不僅比鋼結(jié)構(gòu)輕得多，在強度、減震特性和可鑄性方面也有很大優(yōu)勢。奧迪方向盤提供多達18種功能。除此之外，其電容式抓握識別功能支持輔助轉(zhuǎn)向干預(yù)，已成為所有奧迪方向盤的標配。

03

多種技術(shù)路線并行

奧迪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有多先進？

目前，五種不同的奧迪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對奧迪汽車在道路交通中的敏捷性、舒適性與安全性發(fā)揮了作用。在不同車型中，輔助系統(tǒng)通過奧迪標準的駕駛特征，確保精確、動感的轉(zhuǎn)向動作，使駕駛過程毫不費力、盡在掌握之中。頂配系統(tǒng)為動態(tài)全輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。奧迪正通過該系統(tǒng)探索物理極限，將操縱性與精準性相結(jié)合。

電子機械動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是當今汽車行業(yè)最先進的系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于各種高檔汽車。該系統(tǒng)不使用液壓零部件，因而節(jié)省了大量能源。它還讓所有具有轉(zhuǎn)向干預(yù)功能的輔助系統(tǒng)在技術(shù)上成為可能。電磁助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供隨速轉(zhuǎn)向輔助，提升了方向穩(wěn)定性。這賦予駕駛員動感轉(zhuǎn)向路感，從路面獲得非常精準的、具有細微差異的反饋。

“漸進式”的意思是，根據(jù)方向盤角度的不同，進行不同的轉(zhuǎn)向操作。轉(zhuǎn)向齒條與齒輪采用特別的形狀，以服務(wù)于這種用途。轉(zhuǎn)向角為銳角時，齒比較小，轉(zhuǎn)向非常直接。駕駛員轉(zhuǎn)向或泊車時，方向盤只需在兩個最大位置之間旋轉(zhuǎn)兩個半周。由于傳動更加直接，駕駛員在蜿蜒曲折的道路上會得到更動感的駕駛體驗。轉(zhuǎn)向助力會根據(jù)車速調(diào)整。車輛低速行駛時，轉(zhuǎn)向助力處于高水平，操縱起來更加輕松；隨著速度的加快，助力也隨之減少。電子機械漸進式轉(zhuǎn)向是奧迪汽車中應(yīng)用最廣泛的轉(zhuǎn)向技術(shù)。

動態(tài)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)車速、轉(zhuǎn)向角以及奧迪駕駛模式選項動態(tài)操控系統(tǒng)中選擇的駕駛模式，最大可將轉(zhuǎn)向改變100%。核心零部件是轉(zhuǎn)向柱中的疊加齒輪裝置，就像采用傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向柱的車型一樣，直接傳送駕駛員的轉(zhuǎn)向命令。

2014年，奧迪通過Q7引入全輪轉(zhuǎn)向技術(shù)，在車輛敏捷性方面樹立了新標準。該系統(tǒng)能夠單獨調(diào)節(jié)前后軸的轉(zhuǎn)向角。前軸采用電子機械助力轉(zhuǎn)向，后軸轉(zhuǎn)向則采用電動主軸驅(qū)動和兩個系桿。轉(zhuǎn)向信號通過線控系統(tǒng)傳輸?shù)杰囄驳霓D(zhuǎn)向連桿和執(zhí)行機構(gòu)。在低速行駛時，后輪最大可沿著前輪的相反方向轉(zhuǎn)動5度。由此可將轉(zhuǎn)向半徑減少一米左右，這在連續(xù)轉(zhuǎn)向和泊車時尤為有用。

不過，車速自60公里/小時左右，后輪會追隨前輪運動。沿相同方向最大轉(zhuǎn)動兩度，讓車輛在公路和高速公路上的駕駛行為更加平靜，增強在轉(zhuǎn)彎時的穩(wěn)定性。此外，全輪轉(zhuǎn)向讓奧迪大型SUV成為同級別最敏捷的車型。

觀點：

汽車是一個“水桶型”的工業(yè)產(chǎn)品，它不僅需要時刻創(chuàng)新，更離不開一代代工程技術(shù)人員孜孜不倦的追求。作為一個歷史悠久的豪華品牌，奧迪即使在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研發(fā)、優(yōu)化上也有一套屬于自己的理論體系，這是奧迪強大技術(shù)底蘊的側(cè)寫，也是奧迪造車態(tài)度的完美體現(xiàn)。