可变转向比有什么好处？本田、奥迪和宝马是如何实现的？

汽车转向系统是专门用于改变或恢复汽车行驶方向的机构。

从汽车诞生以来，转向系统经历了纯机械控制、液压助力、电控液压助力到电动助力，每一代技术的升级都是为了解决转向力度的问题，目的是让驾驶员更轻松地转动方向盘。然而，转向角度的控制一直是难题，尤其是在高速行驶和低速转弯时。转向系统中有一个名词叫做“转向比”，它是指方向盘的转向角度与车轮转动角度之间的比值。

可变转向比是指转向比可以根据转向角度或者车速自动调整，从而更好地适应不同的驾驶需求。普通汽车大多采用固定的转向比，一般在12:1到20:1之间，即方向盘每转动12到20度，前轮会相应偏转1度。

固定转向比虽然基本能满足日常驾驶需求，但对于追求运动性能的品牌来说远远不够。例如，我们在高速行驶时希望转向装置更加稳定，不需要那么敏感，而在低速转弯时又希望转向系统响应更快，可以以较小的转向幅度顺利过弯。因此，高速的稳定性和低速的响应性成了矛盾体，于是就有车企开始研究“可变转向比系统”。

本田VGR可变齿轮1997年，本田率先推出了“VGR可变齿轮比率”，这是一种依靠纯机械设计实现的特殊转向系统。其核心机构是齿距间隙不相等的齿条，靠近中心位置的齿距更加密集，齿条在这个范围内的位移会更小，适用于小角度转向；靠近两侧位置的齿距更加稀疏，当转向角度较大时，齿条在这一范围内的位移更大，转向系统的反应就会更快。

本田依靠这种简单又特殊的齿条结构实现了纯机械式的“可变转向比”。然而，这种设计也有一定的缺陷，由于齿条和齿轮属于固定成型的硬件，转向比只能根据转向角度而改变，无法根据车速来判定，如果车主是在高速紧急状态下采用大转向，反而会存在一定的安全隐患。

奥迪ADS谐波齿轮后来，奥迪推出了ADS动态转向系统，相比于早期本田纯机械的方式，奥迪不仅引入了电动助力机构，还在转向柱上集成了一套谐波齿轮机构。谐波齿轮是利用柔轮、刚轮和波发生器的相对运动来实现运动和动力的传递。

工作时，电机驱动中央转子旋转，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，就能起到缩小转向角度的作用。奥迪的动态转向系统更多地是根据车速进行转向比的切换，低速时让转子和柔轮同向旋转，速度达到一定值再让转子反向旋转。

宝马AFS行星齿轮而真正意义上实现了“可变转向比”的还是宝马的AFS主动转向系统。在转向过程中，可以根据车速和转向角度的变化随时改变转向比，系统还能进行主动干预，在转向不足或转向过度时进行补偿。

宝马将一套双行星齿轮集成在转向柱上，一个太阳轮连接输入轴，另一个连接输出轴。正常工作时行星架保持固定，当需要改变转向比时，ECU控制分离电磁锁，电动机会带动行星架开始旋转。通过改变电机的转速和旋转方向，不仅可以改变转向比的大小调节，还能提高或降低转向力度的输出。

线控转向是什么？现在比较热门的DAS线控转向技术，则是彻底去掉了转向柱，方向盘与前轮之间不再有物理机械连接，方向盘的转向动作完全被转化为电信号，通过数据计算之后得出转向角度和力度，再传递给转向电机进行执行。线控转向系统的方向盘相当于只是一个遥控器，理论上可以安装在车内的任何位置，甚至可以不再是方向盘的样式。这项技术已经有很多厂家在研究，比如特斯拉和雷克萨斯，并且少数车型已经开始搭载这项技术。