在创新型转向系统领域,主动转向控制是 BMW 最新的研究成果。主动转向控制根据速度以直接到间接或间接到直接的方式改变转向器传动比。[系统概况 ...]
主动转向控制的作用:
- | 速度低时,以较小的最大转向角实现直接转向 |
- | 速度较高时,通过偏航角速率控制实现间接转向 |
主动转向控制作为特种装备 (SA 217)(包括伺服转向助力系统)使用。主动转向控制使车辆更具运动感。
E70 的新特点是第 3 代主动转向控制:
- | 作为一项功能的偏航力矩补偿完全集成在主动转向控制的控制单元中 |
- | 无需总转向角传感器 |
- | 数字式马达位置传感器 |
- | 仅通过 BMW 诊断系统中的服务功能 进行试运行 |
主动转向控制首次用于四轮驱动 X5 车系。
到 2007 年 3 月时,针对 E70 的措施也使用于 BMW 5 系。 之后还将适用于其他车型系列。
没有主动转向控制时,SA 216“伺服转向助力系统”不可使用。
主动转向控制不与 SA 3AC“带可转动球头的挂车挂钩”结合使用。
BMW 3 系的新特点是:
- | 作为附加功能的偏航力矩补偿 |
- | 伺服转向助力系统阀门和 ECO 阀门的末级集成在主动转向控制的控制单元中 |
- | 仅 1 个 DSC 传感器(多余的) |
2005 年 9 月后生产的 BMW 5 系和 6 系的新特点是:
- | 传承了 BMW 3 系主动转向控制的控制单元 |
- | 因此可以通过主动转向控制的控制单元直接控制伺服转向助力系统阀门和 ECO 阀门 |
- | 与 BMW 3 系一样仅 1 个 DSC 传感器 |
在 SA 216 “伺服转向助力系统”上,车身网关模块 (KGM) 控制伺服转向助力系统阀门。
传统的转向系总会有些缺点:一方面,由于转向灵敏度问题,在高速时转向不能太直接。 另一方面,在低速行驶直至驻车时,又需要直接的转向。 而新型主动转向控制有效地解决了这一冲突问题。 主动转向控制可以根据速度实现直接或间接转向。
因此它具有 3 大优点:
- | 灵敏性更高 |
- | 舒适性更高 |
- | 安全性更高 |
灵敏性更高 不超过中等速度范围(约 100 km/h)时,通过直接的传动比,会感觉车辆更敏捷、更好控制。 在采取避让措施时,明显提高的转向精确度与更少的转向操作相辅相成,因此驾驶员能够更好地进行控制。 同时,不会通过方向盘脱离道路。 |
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舒适性更高 为了使车轮从最左边转动到最右边(即完整的车轮转向角),如今的 BMW 车型还需要 3 圈以上打满的方向盘转动圈数。 低速时,主动转向控制可以将从一极限位置到另一极限位置的方向盘转动圈数降低到少于 2 圈。 优点:在市区行驶进行转弯时或在狭窄停车位调车时的转向操作更少。 即使在多弯道的道路上驾驶时,比如在山路上,因为转向角较小,所以双手可以始终放在方向盘的最佳位置上。 无需再使手臂交叉。 在任何行驶状况下,都可以轻松地够到方向盘上的多功能按钮以及自动换档控制手动变速箱的翘板开关。 |
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安全性更高 较高速度时的情况有所不同: 相比较传统的转向系,借助高速时间接的传动比方向稳定性(例如在高速公路上行驶时)得以提高。 同时,偏航角速率控制可以在过度转向车辆时通过修正转向角稳定车辆。 从而辅助了动态稳定控制系统 (DSC) 的功能。 BMW 主动转向控制一如既往地采用了与方向盘和前轮永久相连的转向柱。 机械连接确保转向系即使在系统故障或完全失灵时也能正在作用。 同时,机械连接也是驾驶员体验到真实“转向感觉”的前提条件。 与此相比,纯粹的线控转向系统由于原理限制,无法模拟实际的驾驶员反馈感觉。 |
主动转向控制具有下列传感器:
- | 马达位置传感器 马达位置传感器感测伺服马达的转子位置。 转子位置信息被发送给主动转向控制的控制单元(AL 控制单元)。 在第 3 代主动转向控制中,使用了数字式马达位置传感器。[更多信息 ...] |
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- | 总转向角传感器和转向角传感器 总转向角传感器感测主动转向控制在转向器上产生的转向角。 总转向角传感器在功能上与传统转向系上的转向角传感器一致。 转向柱开关中心内的转向角传感器感测方向盘上由驾驶员转向的最大转向角。 这两个信号主动转向控制的控制单元(AL 控制单元)都需要。 [更多信息 ...] > 自 E70 起(之后还将适用于其他车型系列) 在 X5 上无需总转向角传感器。 主动转向控制计算“虚拟的”总转向角。 虚拟的总转向角由下列信号组成:
[更多信息 ...] BMW 1 系和 3 系中的转向角传感器是光学传感器。 2005 年 9 月之后,BMW 5 系和 6 系也采用了光学转向角传感器。[更多信息 ...] |
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- | DSC 传感器 > 2005 年 9 月之前的 E60、E61、E63、E64 2 个 DSC 传感器通过底盘控制器区域网络 (F-CAN) 额外将偏航角速度(围绕垂直轴线的旋转)以及横向加速度传输给 AL 控制单元。[更多信息 ...] > E70、E81、E87、E90、E91、E93、E93 对于主动转向控制,仅需要 1 个 DSC 传感器。 该 DSC 传感器额外提供偏航角速度和横向加速度。[更多信息 ...] > 2005 年 9 月以后的 E60、E61、E63、E64 对于主动转向控制,仅需要 1 个 DSC 传感器。 该 DSC 传感器额外提供偏航角速度和横向加速度。 |
针对主动转向控制,下列控制单元已联网:
- | AL:主动转向控制的控制单元 该 AL 控制单元计算用于控制叠加传动装置上伺服马达的标准值。 [更多信息 ...] |
- | SZL:转向柱开关中心 转向柱开关中心提供转向角。 |
- | SGM:安全和网关模块 > 2005 年 9 月之前的 E60、E61、E63、E64 通过安全和网关模块 (SGM) 控制转向辅助泵中的 ECO 阀门以及伺服转向助力系统阀门。 此外,SGM 是 PT-CAN 与 K-CAN 之间的接口(组合仪表的信号)。 |
- | KGM:车身网关模块 > 2005 年 9 月以后的 E60、E61、E63、E64 车身网关模块 (KGM) 是 PT-CAN 与 K-CAN 之间的接口(组合仪表信号) 在 SA 216“伺服转向助力系统”上 KGM 控制伺服转向助力系统阀门。 |
- | JBE:接线盒电子装置 > E70、E81、E87、E90、E91、E92、E93 接线盒电子装置 (JBE) 是 PT-CAN 与 K-CAN 之间的接口(组合仪表信号)。 此外,AL 控制单元通过接线盒中的配电器供电。 |
- | DSC:动态稳定控制系统 DSC 控制单元和 AL 控制单元通过 F-CAN(底盘控制器区域网络)连接。 由 DSC 控制单元提供行驶速度等。 |
- | DME 或 DDE:数字式发动机电子伺控系统或数字式柴油机电子伺控系统 AL 控制单元通过 PT-CAN 从发动机控制系统处获得发动机是否运转的信号。 此外,发动机控制的 AL 控制单元提供转向辅助泵的大概驱动力矩。 |
- | CAS:便捷进入及起动系统 在 AL 控制单元和 CAS 控制单元之间,通过 K-CAN 或 PT-CAN 许用车辆(对比底盘号码)。此外,CAS 控制单元发送 PT-CAN 的唤醒信号。 |
下列执行器由主动转向控制控制:
- | 带伺服马达的叠加传动装置 叠加传动装置借助伺服马达产生前轮上合成的总转向角。[更多信息 ...] |
- | 带伺服转向助力系统阀门的液压助力转向机构 传统的液压助力转向机构确保转向助力。 “伺服转向助力系统”(= 与车速有关转向助力)是特种装备主动转向控制的一部分。[更多信息 ...] |
- | 转向辅助泵中的 ECO 阀门 在特种装备“主动转向控制”中内置了可调节的转向辅助泵。[更多信息 ...] |
- | 报警灯和检查控制 主动转向控制上的故障通过组合仪表中的固定报警灯显示。 同时在液晶显示器上显示一个检查控制信息。 检查控制信息的文本可以在中央信息显示器 (CID) 中调出。[更多信息 ...] |
主动转向控制具有下列功能:
- | 转向助力(= 伺服转向助力系统) |
- | 可变的转向器传动比(= 主动转向控制) |
- | 偏航角速率控制(= 缓冲动态偏航运动) |
BMW 3 系的进一步研究成果包括下列新功能:
- | 使用不同的摩擦系数在车道上制动时的偏航力矩补偿 |
E70 之后的进一步研究成果是将该功能完全集成到了主动转向控制(第 3 代)的控制单元中。 之后还将适用于其他车型系列。
转向助力 转向助力通过传统的液压助力转向机构实现(带齿条的结构类型)。 2004 年 3 月后与车速有关转向助力(= 伺服转向助力系统)批量用于 E61 上。 在 E63 和 E64 上,伺服转向助力系统开始批量生产。 2005 年 3 月后伺服转向助力系统批量用于 E60 上。 主动转向控制和伺服转向助力系统相互协调。 伺服转向助力系统由 AL 控制单元控制。 AL 控制单元通过安全和网关模块 (SGM) 控制伺服转向助力系统阀门和转向辅助泵中的 ECO 阀门。 转向辅助泵中的 ECO 阀门调节转向辅助泵内的体积流量。 因此能够调节当前所需的体积流量用于转向助力。 ECO 阀就是这样影响转向辅助泵的输入功率的。因此降低了发动机的耗油量和二氧化碳排放量 (CO2)。 在没有主动转向控制的车辆上,伺服转向助力系统直接由安全和网关模块控制(BMW 1 系和 3 系除外)。 转向助力和主动转向控制虽然在其功能上有所限制,但是功能上完全独立,并不相互影响。 |
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可变的转向器传动比 可变的转向器传动比根据行驶速度调整转向器传动比。 慢速行车时,直接转向。 慢速行车以及驻车时,车辆的灵活性通过叠加传动装置而得以大大提高。 无需再在方向盘上交叉手臂。 静止时 2 圈以下的方向盘转动圈数即可将方向盘从一极限位置转到另一极限位置。 高速时,转向器传动比增加。 传动比是间接的,将 BMW 迄今使用的转向系高标准进一步提高。 安全功能: 叠加传动装置的伺服马达通过伺服马达锁锁定,该锁卡住叠加传动装置的蜗杆传动装置。 伺服马达锁通过一个弹簧预紧并且通过供电保持预紧力。 因此中断供电会导致蜗杆传动装置卡住。 锁定的叠加传动装置确保,驾驶员能够继续通过转向柱转向。 然后该转向系作出与传统的转向系一样的反应,只是在直接的转向器传动比下。 方向盘和前轮之间纯机械的传动比在主动转向控制保持不变。 |
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偏航角速率控制 如果车辆在例如转向时将要出现过度转向,偏航角速率控制会校正前轮上的转向角。车辆从而变得稳定 (表现在舒适性上)。因此主动转向控制在这种行驶状况下有助于动态稳定控制系统 (DSC)。 只有当转向系提供的稳定性不够时,才由 DSC 进入干预。 |
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使用不同的摩擦系数在车道上制动时的偏航力矩补偿 > BMW 1 系和 3 系 主动转向控制具有稳定行驶的附加功能。 在不同摩擦系数的路面上制动时,如果使用传统系统,驾驶员必须反转向。 对于这种情况,主动转向控制可以完成该主动转向干预,从而使车辆稳定。 与纯粹的 ABS 控制相比,通过主动转向控制和偏航力矩补偿可以缩短制动距离。 通过 DTC 按钮,主动转向控制的稳定行驶功能可以与 DSC 一起退出工作状态。(当 DSC 完全关闭时)。 可变的转向器传动比与液压液压助力转向机构一起始终保持激活状态。 > 自 X5 起(第 3 代) 该功能完全集成在主动转向控制的控制单元中。 之后还将适用于其他车型系列。 |
无法关闭主动转向控制,类似于通过 DTC 按钮操作的 DSC。如果 DSC 关闭,则偏航角速率控制和偏航力矩补偿也会退出工作状态。 可变的转向器传动比始终保持激活状态。在第 3 代主动转向控制上,偏航角速率控制在 DSC 关闭时保持激活状态。
DTC 激活时,DSC 的灵敏度界限更宽。 主动转向控制在过度转向车辆时进一步起到行驶稳定的作用。
主动转向控制的接通条件:
- | 总线端 Kl. 15 接通 |
- | 发动机运行 |
车辆起动后,方向盘位置与车轮转向角同步。从而确保,方向盘移动后(例如静止时),在点火开关关闭时方向盘位置与车轮转向角保持一致。
同步时可以感受到方向盘移动货车轮移动。行车期间只能进行外部缓慢同步。
具有下列售后服务提示:
- | 一般提示:[更多信息 ...] |
- | 诊断: [更多信息 ...] |
- | 设码 / 编程:--- |
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