宝马F25底盘车型转向系统解析
BMWCHE/2015-11-06/技术解析/阅读:次
(一)电子助力转向(EPS)系统
1、概述
F25底盘车型是第一款配备电子助力转向 (EPS) 系统的xDrive批量生产车型，该系统又称为电动机械式助力转向系统，它取代了传统的液压转向系统，其结构见下图。
1.减速器 2.转向力矩传感器
3.转向横拉杆 4.EPS控制模块
5.带有转子位置传感器的电动机
3.转向横拉杆 4.EPS控制模块
5.带有转子位置传感器的电动机
F25电子助力转向系统结构图
电子助力转向系统利用电动机和减速器将助力施加到齿条上，与传统液压转向系统相比，可使平均耗油量降低约 0.3L/l00km，有助于降低二氧化碳排放。由于电子助力转向系统不需要液压油，因此更环保，更便于维修。 此外，带有集成式电动机和电子控制装置的转向器结构紧凑，安装和保养成本都明显降低 。
电子助力转向系统有两种工作模式： 标准模式和运动模式。 该系统具有自由转向助力 (转向力)和回转特性，可根据相应行驶状况(例如市内行驶、高速公路行驶)以最佳方式调整转向和行驶性能 。
转向助力随车速自动调节 (Servotronic) 装置作为选装配置提供。如果系统带有行驶动态操控开关，那么可以选装以下系统和装置：EDC系统、运动型转向系统(带Servotronic功能)、运动型自动变速器 (带Steptronic功能)。F25不装备主动转向系统，可变传动比运动型转向系统作为选装件装备。
2、转向角传感器
转向角信号不是由方向盘上的转向角传感器提供的，而是根据相对于方向盘的EPS电动机转子位置角度获得的。 EPS控制模块通过Flex Ray总线向ICM控制模块传送齿条位置信号。 EPS控制模块根据EPS电动机当前转子位置信号以及零位 (相当于直线行驶) 时的转子完整转动圈数计算出齿条的绝对位置 。
ICM控制模块将齿条的绝对位置数据与存储的传动比参数 (齿条与车轮转向角之比) 进行对比，确定车轮转向角，然后通过Flex Ray总线发送相关信号。 车轮转向角参数作为内部调节功能的控制参数，其参数数据供动态稳定控制系统及其他相关控制系统使用。
如果系统断电或执行过快速擦写过程，那么转向角的初始化数据会丢失。在此情况下，可在ICM控制模块和EPS控制模块的配合下执行自适应功能，进行转向操作：直线行驶位置→左侧极限位置 ，右侧极限位置→直线行驶位置，使系统重新记忆初始化数据 。
(二)可变传动比运动型转向系统
可变传动比运动型转向系统不仅提高了行驶舒适性，而且还提高了车辆灵敏性。较小的传动比可使整个转向角 (即从一侧限位位置到另一侧限位位置的方向盘转动圈数) 减小约 25%。这样可在转向角较大的驾驶情况下 (例如停车入位、 转弯或掉头) 提高舒适性。
相对于标准配置的电子助力转向系统而言，可变传动比运动型转向系统传动比更小，而且由此所需的转向角更小，车辆反应更直接、 灵敏，这对避让、 绕行等驾驶情况非常有利 。
可变转向器传动比通过齿条啮合面几何形状来实现。当齿条处于转向器中间位置时，转向系统在稳定直线行驶状态下的反应十分精确。当齿条因施加转向力而离开中间位置时，传动比就会明显减小。
(三)转向柱
1、转向柱调节
可以通过机械方式调节F25转向柱，调节方向包括纵向调节和高度调节，这样能够为驾驶员提供最佳的驾驶位置。
2、转向锁
电动转向锁 (ELV) 是手动变速器车辆的电动机械式锁止装置。 自动变速器车辆通过锁止变速器实现防盗保护功能，也就是说，通过点火钥匙授权功能启用电动转向锁，实现转向柱开锁。
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