引子

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將駕駛員與道路連接起來。
好的轉(zhuǎn)向讓車成為精密機(jī)器、可以輕松駕駛。對提供純粹的駕駛樂趣有極大的關(guān)系。
如果轉(zhuǎn)向性能不佳，駕駛會(huì)變得毫無樂趣。

每個(gè)轉(zhuǎn)向工程師的目標(biāo)可能是：
通過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)統(tǒng)合所有其他部件（底盤、輪胎、車身），為方向盤后面的人，提供成為更好的駕駛員所需的一切。

但是精確調(diào)校的轉(zhuǎn)向到底涉及什么？比如：

是什么讓 每一臺(tái)BMW 開起來都是 BMW ？

下面是在BMW英文官網(wǎng)上看到的關(guān)于轉(zhuǎn)向開發(fā)的內(nèi)容，作為操控的代表品牌，聊轉(zhuǎn)向應(yīng)該有一定的代表性。
結(jié)合自己的理解（添油加醋、扭曲理解、丟東拉西），記述如下。主要有幾個(gè)部分。

1.專業(yè)術(shù)語
2.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的開發(fā)
3.歷史上一些關(guān)鍵的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)
4.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工程師快樂表和Pull-drift compensation
5.關(guān)于未來，自動(dòng)駕駛的BMW開起來還會(huì)像一臺(tái)BMW嗎？

一、專業(yè)術(shù)語

• 轉(zhuǎn)向阻尼：

  確保方向盤永遠(yuǎn)不會(huì)轉(zhuǎn)得太快。

• 轉(zhuǎn)向助力：

  由動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供，輔助駕駛員轉(zhuǎn)向。

• 機(jī)械轉(zhuǎn)向：

  是指僅由駕駛員在方向盤上施加的力來轉(zhuǎn)動(dòng)汽車。

• 方向穩(wěn)定性：

  車輛在不移動(dòng)方向盤的情況下繼續(xù)沿直線路徑行駛的能力。

• 回正性：

  確保方向盤始終返回中心，保證車輛繼續(xù)沿直線行駛。

• 穩(wěn)定性極限：

  汽車在不變得無法控制的情況下通過彎道行駛的極限。

• 轉(zhuǎn)向功率：

  駕駛員為了移動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置而必須施加的力。

• 轉(zhuǎn)向響應(yīng)：

  車輛在直線道路上行駛時(shí)干凈、直接地執(zhí)行轉(zhuǎn)向需求的能力。

二、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的開發(fā)

轉(zhuǎn)向助力、轉(zhuǎn)向阻尼和回正性能是定義轉(zhuǎn)向體驗(yàn)的三大支柱。

汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最基本的部件如下：橫拉桿、轉(zhuǎn)向器、方向盤和轉(zhuǎn)向柱。
為了實(shí)現(xiàn)各主機(jī)廠典型的轉(zhuǎn)向感覺，與供應(yīng)商密切合作非常重要，自身的調(diào)教能力也非常重要。
模塊化轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組件發(fā)送給主機(jī)廠。然后主機(jī)廠進(jìn)行微調(diào)。工程師和試車手將轉(zhuǎn)向系統(tǒng)部件與底盤、減震器、彈簧和制動(dòng)器進(jìn)行統(tǒng)合調(diào)教。

把轉(zhuǎn)向系統(tǒng)放進(jìn)整車?yán)锝y(tǒng)合調(diào)教的能力，就是各家轉(zhuǎn)向口味各有不同的，各有高低的關(guān)鍵。

這里說的轉(zhuǎn)向口味，抽離幾個(gè)典型元素的話：

助力、阻尼、回正性

而其實(shí)，這三個(gè)因素車輛的速度、轉(zhuǎn)向速度以及施加在轉(zhuǎn)向裝置中的齒條上的力都有錯(cuò)綜復(fù)雜的聯(lián)系、
對轉(zhuǎn)向進(jìn)行負(fù)責(zé)任的調(diào)教的話，這些參數(shù)都根據(jù)車型變種都需要進(jìn)行專門調(diào)教。即使在同一個(gè)車系中，僅是發(fā)動(dòng)機(jī)和車身的變化，也得來一輪調(diào)教。

對的，你猜到了，要調(diào)教就得花錢。這個(gè)，去不去省，就是各家的事了。

是什么讓轉(zhuǎn)向變得完美？汽車駕駛起來應(yīng)該很直接！

精心調(diào)校的轉(zhuǎn)向可以一定程度上Cover道路的不平坦和駕駛員所犯的錯(cuò)誤。這個(gè)Cover甚至沒有引起駕駛員的任何注意。它簡化了汽車駕駛，使其更加輕松、更加安全。

比如，開在一條因施工而變得非常狹窄的道路上駕駛汽車。好得轉(zhuǎn)向，不用經(jīng)常通過轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤來糾正方向。

精心調(diào)校的轉(zhuǎn)向還可以向駕駛員傳達(dá)準(zhǔn)確的道路狀況。轉(zhuǎn)彎就像“去超市”一樣愉快，感受路面的每一次起伏，感受抓地力的每一次變化。

精心調(diào)校的轉(zhuǎn)向還必須Cover所有駕駛者。無論駕駛者是專業(yè)人士還是初學(xué)者，都得讓駕駛者開起來對這臺(tái)車的操控是可預(yù)測的。

粗暴點(diǎn)說：

它必須是可預(yù)測的和線性的。無論速度多少，車輛都必須按照駕駛員的期望行駛。

每臺(tái)車特別的味道怎么來的

助力、阻尼、回正性的調(diào)教，都必須根據(jù)車輛類型及其重量，確保轉(zhuǎn)向響應(yīng)。（比如：轉(zhuǎn)向太松，駕駛員就會(huì)過度補(bǔ)償，這就涉及對轉(zhuǎn)向齒輪選型的調(diào)整。）
然后再根據(jù)車型定位做微調(diào)。
如Z4：重點(diǎn)是提供與道路地直接接觸和駕駛樂趣，
而 7 系：，舒適性更為重要。

每臺(tái)都有自己獨(dú)特的“感覺”，這決定了調(diào)教轉(zhuǎn)向時(shí)的優(yōu)先順序。

三、一些轉(zhuǎn)向技術(shù)的關(guān)鍵歷史

液壓助力轉(zhuǎn)向：

這種輔助轉(zhuǎn)向是轉(zhuǎn)向技術(shù)中最偉大的進(jìn)步之一。它通過液壓方式增強(qiáng)駕駛員的轉(zhuǎn)向力。在液壓助力轉(zhuǎn)向出現(xiàn)之前，停車是一種不自覺地鍛煉。液壓助力轉(zhuǎn)向的出現(xiàn)，才使得向更多的客戶提供更大、更重的車輛成為可能。

伺服助力轉(zhuǎn)向：

液壓助力轉(zhuǎn)向的下一個(gè)發(fā)展是伺服助力轉(zhuǎn)向。在提供更大的助力功率的同時(shí)，可以適應(yīng)車輛的速度來調(diào)整助力輔助程度。可以在更高的速度下提供穩(wěn)定性。

有低速時(shí)的輕便，高速行駛時(shí)也能提供敏銳的操控性。讓駕駛者就專注于駕駛（無論愜意的、興奮的、刺激的）

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向：

BNW專家科赫將電動(dòng)轉(zhuǎn)向稱為轉(zhuǎn)向史上的“大爆炸”。

具有的伺服助力轉(zhuǎn)向優(yōu)點(diǎn)同時(shí)，節(jié)能。
因?yàn)?EPS（電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向）電機(jī)僅在實(shí)際用于轉(zhuǎn)向時(shí)才使用電力。由于汽車大部分時(shí)間都是直行行駛，因此 EPS可節(jié)省3%的燃油。

聽起來不大，但影響卻是巨大的。微波爐一般Always StandBy 卻不需要待機(jī)成本的EPS。使所有轉(zhuǎn)向助力場景成為可能，從停車輔助到自動(dòng)駕駛。

后輪轉(zhuǎn)向：

后輪轉(zhuǎn)向進(jìn)一步提升車輛的敏捷駕駛性能。

可以增強(qiáng)車輛在較高速度下的車道穩(wěn)定性（后輪與前輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)），也可以提高汽車在較低速度下的機(jī)動(dòng)性（后輪與前輪相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)）。

后輪轉(zhuǎn)向像變魔法似的，使汽車的操控感“下降”了一個(gè)級(jí)別。使得大車可以更穩(wěn)的同時(shí)，卻不會(huì)顯得笨拙。

四、轉(zhuǎn)向工程師最喜歡的工具和角度

Popometer是對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)調(diào)教最重要的調(diào)音工具

“Popometer”是一個(gè)有趣的詞，它其實(shí)不是一個(gè)測量儀器，是德國人通過感官而不是計(jì)算來評價(jià)一臺(tái)車的駕駛動(dòng)態(tài)。在德語中，“Popo”是小孩子對臀部的稱呼。所以你可以稱它為“臀部計(jì)”。

或者，正如寶馬專家 Heiss 所說，“對我們來說，“臀部計(jì)”是最重要的調(diào)音工具?！?至少在調(diào)整轉(zhuǎn)向的最后一步是這樣，一切都取決于感覺。

世界上所有的計(jì)算機(jī)都無法取代測試駕駛員的反應(yīng)和經(jīng)驗(yàn)，嗯，感覺。

但，當(dāng)然，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的開發(fā)也應(yīng)用了大量的測量和計(jì)算。系統(tǒng)集成開發(fā)過程的前 30% 是在計(jì)算機(jī)的幫助下提前完成的。在車輛開發(fā)的中期，高達(dá) 80% 的開發(fā)工作預(yù)計(jì)在計(jì)算機(jī)上完成。計(jì)算機(jī)用于檢查結(jié)果并找出任何未解決的問題。

但最后 20% 的微調(diào)（定義典型轉(zhuǎn)向感覺），只能由人類來實(shí)現(xiàn)。

Pull-drift compensation（助力零漂補(bǔ)償？）

在BMW的理念中，精心調(diào)校的轉(zhuǎn)向應(yīng)該也是最安全的（在安全方面絕不妥協(xié)）。但在確保安全的同時(shí)，如何提高轉(zhuǎn)向操作的舒適度？這就是寶馬的另一項(xiàng)轉(zhuǎn)向功能“Pull-drift compensation”的誕生。

那么什么是Pull-drift compensation？

舉個(gè)例子：車道一般都是向一側(cè)傾斜的（以便雨水能夠排出等）。當(dāng)直行時(shí)，駕駛員必須不斷地補(bǔ)償這個(gè)坡度，車才不會(huì)偏到一邊。
這就造成了需要維持這種力量的很長一段時(shí)間，這很累人。但系統(tǒng)如果識(shí)別出駕駛員打算繼續(xù)直行，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提供更大的力量。駕駛員仍然需要補(bǔ)償，但補(bǔ)償量不會(huì)那么大，這會(huì)減少他們手上的壓力。

五、未來，線控/自動(dòng)駕駛與轉(zhuǎn)向

線控駕駛：
指的是駕駛員操作的設(shè)備（方向盤、制動(dòng)器和油門踏板）與控制車輛的系統(tǒng)之間不再有任何機(jī)械或液壓連接的系統(tǒng)。

對于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來說，線控轉(zhuǎn)向意味著方向盤和前輪胎之間的連接是純電子的。電動(dòng)轉(zhuǎn)向器不再僅僅接管動(dòng)力輔助，還可以根據(jù)方向盤發(fā)出的信號(hào)獨(dú)立操縱車軸。即：車輪和方向盤可以相互獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)。這對于自動(dòng)駕駛很重要。但同時(shí)計(jì)算機(jī)和人的直覺之間如何對齊，會(huì)有非常大的挑戰(zhàn)性。

人類會(huì)通過直覺補(bǔ)償做出反應(yīng).例如車道稍微向一側(cè)傾斜,會(huì)不自覺地微修方向盤，以便留在車道。但線控/自動(dòng)駕駛時(shí)代的轉(zhuǎn)向，可能不需要方向盤有實(shí)際的操作，修正工作就通過轉(zhuǎn)向齒條獨(dú)立完成了。

這個(gè)時(shí)候，計(jì)算機(jī)和人直覺并不能很好地結(jié)合在一起。

訓(xùn)練計(jì)算機(jī)的轉(zhuǎn)向達(dá)到人類駕駛直覺的程度。

是需要翻越的下一座山峰。

好了，說完。

不知道，看完過這篇文章的你們，下一次再來BMW的時(shí)候，會(huì)不會(huì)有不一樣的感覺。在開任何一臺(tái)車的時(shí)候，對轉(zhuǎn)向會(huì)不會(huì)有一些不同感覺。

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