寶馬公司在其新7系(F01、F02)轎車中裝備了Integral主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng),該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向角疊加減少了駕駛?cè)说霓D(zhuǎn)向工作量,并將“線控轉(zhuǎn)向”系統(tǒng)與真實(shí)轉(zhuǎn)向反饋信息結(jié)合在一起,它還通過獨(dú)立于駕駛?cè)说霓D(zhuǎn)向干預(yù)對行駛動態(tài)進(jìn)行穩(wěn)定干預(yù)。為增強(qiáng)動態(tài)行駛方面的優(yōu)勢,主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)增加了后輪主動轉(zhuǎn)向功能,兩者構(gòu)成一個完整的主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
1 Integral主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成
Integral主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成如圖1所示。

為了增加后輪主動轉(zhuǎn)向功能,Integral主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配置了后橋側(cè)偏控制系統(tǒng)(HSR),后橋HSR執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安裝位置如圖2所示。后橋上的HSR執(zhí)行機(jī)構(gòu)固定在后橋托架上的一個支撐板下,該機(jī)構(gòu)屬于電動機(jī)械式執(zhí)行機(jī)構(gòu)(圖3),位于后橋的兩個前束控制臂之間(圖2)。


如圖3所示,電動機(jī)械式執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由一個通過螺桿傳動機(jī)構(gòu)帶動兩個前束控制臂的電動機(jī)構(gòu)成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動的最大設(shè)計(jì)行程為±8 mm,相當(dāng)于在車輪上產(chǎn)生最大±3°的轉(zhuǎn)向角。后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的螺桿傳動機(jī)構(gòu)采用自鎖式設(shè)計(jì)。因此,系統(tǒng)失靈后車輛的行駛特性與沒有后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛相同。
2 Integral主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn)
Integral主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能主要通過新的ICM(集成式底盤管理系統(tǒng)控制模塊)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn),而電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功能也由ICM來控制。Integral主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)有以下幾方面:通過增加HSR后輪轉(zhuǎn)向,擴(kuò)展了主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng);實(shí)現(xiàn)了可變轉(zhuǎn)向傳動比(轉(zhuǎn)向角疊加);實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立控制后輪轉(zhuǎn)向角(線控轉(zhuǎn)向);采用了電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng);增加了行駛穩(wěn)定性功能;當(dāng)?shù)孛娓街禂?shù)不同時縮短制動距離。
ICM從外部讀取以下主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所需重要信號:DSC通過Flexray發(fā)送的4個車輪轉(zhuǎn)速信號;由轉(zhuǎn)向柱開關(guān)中心(SZL)通過Flexray傳輸?shù)霓D(zhuǎn)向盤角度;通過Flexray發(fā)送的執(zhí)行機(jī)構(gòu)AL(主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制模塊)和HSR狀態(tài)信號。
由于后橋可以轉(zhuǎn)向,因此僅依據(jù)前車輪轉(zhuǎn)向角不能準(zhǔn)確進(jìn)行動態(tài)行駛控制,ICM還要考慮后車輪轉(zhuǎn)向角。最后根據(jù)這兩個轉(zhuǎn)向角(前、后車輪轉(zhuǎn)向角)確定有效轉(zhuǎn)向角。
3 主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)
Integral主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)都包含電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Ser-votronic )功能,這種根據(jù)車速提供轉(zhuǎn)向助力的功能通過轉(zhuǎn)向器上的Servotronic閥來實(shí)現(xiàn)。Servotronic閥始終由ICM來控制(圖4)。 ICM內(nèi)也包含Servotronic功能的控制邏輯,借助Servotronic閥能夠以電子方式調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向助力泵的體積流量,因此也可將其稱之為“電子體積流量調(diào)節(jié)閥”,簡稱EVV閥。轉(zhuǎn)向助力泵產(chǎn)生的流量根據(jù)當(dāng)前所需轉(zhuǎn)向助力在轉(zhuǎn)向閥與旁通回路之間進(jìn)行分配,這種分配以無級方式實(shí)現(xiàn),所需轉(zhuǎn)向助力越小,流入旁通回路的液壓油越多。由于液壓油在旁通回路無需進(jìn)行任何工作,因此可以降低轉(zhuǎn)向助力泵的功率消耗,因此采用該閥有助于降低耗油量和CO:排放量。
