方向盘是驾驶员与车辆最主要的交互工具之一,用于控制车辆的行驶方向。为了让驾驶员有更好的驾驶体验,车辆的转向手感至关重要。
转向手感与转向机构的类型密切相关。最早的转向机构是纯机械式的,例如连杆或齿轮齿条形式。但随着车辆重量的增加和对操纵便利性的需求,逐渐出现了液压助力转向机构、电液助力转向机构、电动助力转向机构以及实现自动驾驶的线控转向。
对于普通驾驶员来说,最直接的感受就是转向时的轻重感觉。而这种感觉是通过一系列指标来调整的,包括转向轻重、转向虚位、转向中心感、转向路感和转向增益等。
转向轻重是指在转动方向盘时需要施加的力量。在低速和静止状态下,转向轻重对驾驶员的操作便利性有较大影响。而助力转向系统的柔性较高,可以根据车型定位、目标人群和行业标杆进行调整。
转向虚位可能比较难理解,它实际上是转向死区或者叫转向的自由间隙。机械连接部位如齿轮齿条或铰接部位总会存在自由间隙,长期磨损下也会存在自由行程。转动方向盘需要克服自由行程,在此转向角度内车轮无任何反应。一般自由行程均要求<5°,同时转向系统一般存在系统刚度,极低刚度区也会被认为转向虚位。
转向中心感可以理解为中心区回拉的感觉,专业术语叫中心区回正力矩大小。尤其高速行驶时中心感越好行驶稳定性也越好。到过强的中心感会给人以转向发死或弹簧感较强。
转向路感可以理解为轮胎传递到方向盘上的震动。无助力系统或者液压助力系统虑震能力一般,路感比较强,可能会出现打手情况。而电动助力系统虑震能力较强,在保持一定路感基础上过滤掉不舒服震动,舒适性更好一些。
转向增益主要分为随速力矩增益及随转角记录增益。比较好的转向手感低速轻盈,高速沉稳。随车速转向力矩及中心感逐渐增强。液压系统比较局限,高速沉稳后低速就比较沉。随转角具有一定记录梯度,且随转速梯度逐渐增大。配合车辆侧向加速度表现出较好的转向特性,否则转向时会感觉比较飘。
转向电子感主要针对电动助力系统。由于可操作性或者调试性比较高,电子系统对助力系统干预越多,机械转向特性掩盖越多。比如转向轻飘飘,路感全无。所以好的转向手感电子感应适中。
因此,好的转向手感应该是基于车型定位、目标人群及行业同级标杆进行定义的,电子感不能太浓,转向力适中,具有一定的转向增益,中心感与车型定位相符,路感适中。
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