在汽车生产过程中，工程师们往往需要面对一个难题，即：在车辆调校时不得不在舒适性和运动性之间做出妥协。如果车辆调校偏运动性，则必然会影响其舒适性，反之亦然。然而，奥迪工程师凭借不断进取、创新的精神，开发出了先进的“奥迪驾驶模式选项”（Audi Drive Select）系统，解决了这道难题。6月9日，被誉为“奥迪驾驶模式选项”系统之父的奥迪公司产品研发部底盘控制系统科科长拉尔夫•施瓦茨博士（Dr. Ralf Schwarz）来到北京奥迪品味车苑，通过为来宾展示大量图片、视频和数据，生动揭示了完美结合运动性与舒适性的“奥迪驾驶模式选项”系统的工作原理。

　　“奥迪驾驶模式选项”系统最富魅力之处在于驾驶者不用下车即能“换车”。只需按下按钮，驾驶者即可通过该系统选择汽车的三种行驶模式：舒适模式、自动模式和动态模式。奥迪驾驶选择系统能在任何时刻改变油门踏板和发动机的加速反馈、自动变速器的换挡点、“奥迪动态转向系统”（Audi Dynamic Steering）的转向比等来适应驾驶员的个人偏好。假设驾驶者选择舒适模式，他将体验轻盈而顺畅的驾驶感受。而当他轻轻按下动态模式按钮，车辆会立即如神奇的川剧 “变脸”一般，变得敏捷而迅猛。

　　拉尔夫•施瓦茨博士表示：“在奥迪品牌百年的发展历程中，正是凭借对科技创新的执着追求，让奥迪当之无愧成为了极富进取精神的全球成功高档车品牌。奥迪开发领先技术的最终目的是为了更好地满足用户日益多样化的需求。‘奥迪驾驶模式选项’系统的诞生，可以让用户根据当时心情、路面状况、旅行路线轻松地选择最符合他们需求的驾驶感受，令他们的旅途充满愉悦。”

　　“奥迪驾驶模式选项”系统不仅能为用户带来自由随心的驾控体验，同时也将车辆的主动安全性提升到了一个新高度。系统中的“奥迪动态转向系统”可与8.1版本ESP电子稳定程序紧密配合并提供适时适度的主动转向介入。这种主动介入会在车辆接近行驶极限、不同摩擦系数路面或低摩擦系数路面制动时发生作用，根据不同的情况自动选择最佳转向辅助力、纠正力和转向比，使轮胎一直保持足够安全的抓地力，其反应速度甚至要比富有经验的职业车手更为迅速，车辆往往无需制动，就可平稳地转危为安。不久前，“奥迪动态转向系统”荣获了德国工程师协会“2009年机电创新大奖”。

　　目前在国内销售的全新奥迪A4L、奥迪A5/S5以及下半年即将国产的奥迪Q5都配备有“奥迪驾驶模式选项”系统。在国外生产的奥迪A4/S4、A4 allroad quattro、A5/S5、A5 Cabriolet和奥迪Q5等车型上也配备了这套系统。

　　奥迪驾驶模式选项

　　在传统汽车上，当调校驾驶性能的控制系统时，往往必须在各性能之间有所取舍，驾驶者通常很难同时兼顾舒适性与运动性。因此奥迪研发了奥迪驾驶模式选项（Audi Drive Select）并应用于多款奥迪最新车型。该系统可以协助驾驶者对发动机运行、自动变速器、转向系统进行调节。只需通过控制按钮的轻松操作，驾驶者就可以在所需要的“运动”、“自动”和“舒适”模式之间进行转换。奥迪驾驶模式选项的主要组成部分是采用新款叠式齿轮的动态转向系统和先进的电子控制。这些技术解决了轻松舒适与动力性驾驶乐趣之间的矛盾。

　　奥迪驾驶模式选项的功能

　　 近年来在汽车研发中有一个明显的趋势就是越来越多地采用电子控制系统。这类系统的运用可以提高汽车的动力性、舒适性和便利性，超越了传统技术可以达到的水平。然而至今，驾驶者也只能通过按钮或类似的开关来改变某一单一系统的特性。

　　 奥迪驾驶模式选项则实现了突破性的超越：例如在全新奥迪A4L上，发动机、自动变速器和转向系统——都可以同时进行电子控制，性能可以在“运动”、“自动”和“舒适”模式之间进行转换。

　　 奥迪动态转向系统（Audi Dynamic Steering）可以根据道路行驶速度改变转向比和转向扭矩，从而获得截然不同的驾驶体验。在接近车辆运动极限时，该系统还可通过与ESP电子稳定系统相互作用使全新奥迪A4L始终处于可控的行驶状态。

　　 通过提供不同性能之间的选择，奥迪驾驶模式选项为系统调校开辟了新的可能。今天，该系统已经获得不同驾驶者的广泛赞誉，驾驶者将不再如以往那样必须在舒适性和运动性之间做出妥协。如果驾驶者使用奥迪驾驶模式选项侧重于运动性的特征，该模式就可被看作是动态驾驶体验。为了更好地强化这一驾驶体验，很重要的一点是要有效影响汽车的纵向动力性。因此该系统的研发从一开始就包括了传动系统。

　　 在竞争对手的某些车型上，其引以为傲的控制系统上设置了太多按钮和开关，为驾驶者实际操作带来了很多麻烦。驾驶者必须独立为各个系统寻找最合适的配置。在这种情况下驾驶者很容易失去方向，从而找不到一种赋予汽车所需性能的设置组合。

　　 奥迪驾驶模式选项的开发目标就是以典型的奥迪方式直观的操控汽车调节系统。奥迪驾驶模式选项使驾驶者得以通过一个中央控制单元影响发动机、自动变速器以及新开发的动态转向系统的性能，从而改变汽车的整体性能。

　　 奥迪驾驶模式选项提供的“运动”“舒适”、“自动”三种操作模式极佳的满足了驾驶者的要求。每种操作模式中，各个参与系统的调节效果相结合，创造出令人信服的总体反馈模式，大大提升了驾驶体验。

　　 通过更改以下参数可以改变参与系统的性能：

　　- 发动机：改变油门踏板性能和负载变化表现

　　- 自动变速器：改变发动机转速的换档点

　　- 根据道路行驶速度改变servotronic随速助力转向系统的转向扭矩曲线

　　- 根据道路行驶速度改变动态转向系统的转向比

　　操作模式和控制原理

　　 对汽车驾驶者来说，理想的汽车性能常常会根据各种因素发生变化，如驾驶者或其乘客的个人偏好，或某一时刻他们的心情。当然，也取决于路面状况以及行驶路线的地形地貌。因此若仅提供驾驶者一两种设置选择（例如，仅可选择打开或关闭“运动”模式），是不足以令人满意的。因此，奥迪驾驶模式选项系统提供了三种预设操作模式：即“运动”、“舒适”和“自动”，这三种模式都可以通过以驾驶者为中心的控制单元激活和显示。所选模式会发亮以区别于其他未激活模式。按下左右箭头按钮，可以分别激活左右相邻模式。

　　 汽车启动时，默认选择为自动模式，使奥迪A4L可以既舒适又敏捷。车内参与系统并非一直以固定设置运行：虽然选择了平衡的基础调节策略，变速器仍可在瞬间改变设置，不需要驾驶者进行任何操作。若选择“舒适”模式，汽车性能将明显侧重于驾驶舒适性。当驾驶者踩下油门时，发动机和变速器将“优雅”地作出相应反馈。“舒适”模式尤其适合轻松的长途旅行。“运动”模式赋予了汽车显著的运动特性。转向动作更急更直接，发动机更加积极的对油门作出反应，且变速器换档也更加敏捷。“运动”驾驶模式尤其适合弯曲路面上的运动驾驶风格。

　　动态转向系统

　　运动性驾驶乐趣与高水准的驾驶安全性相结合，已成为奥迪汽车的核心特征。在全新奥迪A4L上率先采用的奥迪动态转向系统将该领域的潜力发挥到了更高水平。动态转向系统是奥迪驾驶模式选项的核心组成部分之一。驾驶者选定的模式将改变相关转向比特性（所需要的转向角度）以及辅助动力大小（所需要的转向扭矩）。

　　奥迪动态转向系统可根据车速改变转向比，因而避免了传统机械转向系统选定恒定转向比时需做出的妥协。汽车高速行驶时，间接的转向比使汽车操控更沉稳，并保持更好的直线行驶能力。反之，当汽车以低速或中速行驶在蜿蜒的路面上时，该系统将提供一个更直接的转向比以提高转向精准度和灵活性。泊车时，直接的转向比使泊车更加方便，servotronic随速助力转向系统可以大大节省转向力。在主动安全领域，动态转向系统与ESP电子稳定系统紧密协作，为车辆提供了更为安全的主动保护，在车辆接近运动极限时，同时对转向和制动的主动调节可以使车辆更为“优雅”的安全行驶。

　　奥迪动态转向系统的中心元件是一款最初应用于航空技术的可变转向比转向装置。该装置被运用于汽车中，与一个电动机相连接植入转向柱中，可以用来改变转向比。与其他厂商采用的系统不同，该款创新装置运行时完全没有机械间隙（mechanical play），摩擦损失也降到最小。

　　 作为驾驶者与汽车之间最重要的控制媒介，转向在获得驾驶乐趣、舒适性、便利性和安全性方面起到了决定性的作用。要想将这些特性最大化，转向力必须能根据转向角（控制角度）和转向扭矩（控制力度）在任何情况下进行灵活调节。动态转向系统第一次实现了这一目标，与常见的servotronic随速助力转向系统相比，这项新功能提供了可变转向角度比和各种其他主动稳定功能。

　　 为了确定最优转向比，工程师们分析了汽车在三种不同特征车速范围内的转向表现，包括泊车、中低速行驶（城镇中和越野时）以及高速行驶。

　　 泊车时的目标是通过降低所需的转向角度使驾驶者操控起来更加便利。驾驶者应以最少的双手换位次数就能把方向盘从一侧转到另一侧。也就是说，在该速度范围内转向比必须极为直接。

　　 当驾驶者行驶在城镇或乡间道路上、转弯、甚至在山路上行驶时，应尽可能避免双手换位。对大多数驾驶者来说，这意味着方向盘仅需在小于90度左右的范围内转动。这也是一个普通驾驶者在接近操作极限的情况，如紧急避让时，进行方向调节所需的转向角度范围。这似乎意味着在中低速范围时也需要极为直接的转向比。但是，有利于泊车的极为直接的转向比在车速提高时往往会使汽车的反应过于灵敏。因此，动态转向系统应根据车速逐步提高转向比，才能实现上述目标。

　　 对于中高速和弯道较少的驾驶，所选择的转向比必须使驾驶者能够精准而沉稳地驾驶汽车。这就需要一个比低速时明显低的转向比。

　　汽车的主动稳定功能

　　在配备了动态转向系统的汽车上，ESP电子稳定系统在紧急情况下不仅仅通过某一或某几个车轮的制动来稳定汽车，更加重要的是还将调整前轮的转向比。这有两个优点，一是同时激活制动和转向系统可以提高汽车的总体稳定性，也就是说，主动安全性能将得到明显提高，在高速行驶时（大于100公里/小时）尤为如此，因为动态转向系统反应迅速的优势可以充分体现。转向系统可以立即发挥作用，没有制动系统产生液压所需的延迟。二是在非紧急情况下，调节性的制动干预可以部分或全部舍弃，从而汽车的稳定过程更和谐舒适，不会因此而减速。降低对制动干预的需求意味着全新奥迪A4L在抓地力较低的路面，如雪地上，也能保持同样的直线行驶方向，但明显比仅采用制动干预进行稳定的汽车更为敏捷。

　　 ESP电子稳定系统在汽车处于转向过度或转向不足，以及在抓地力水平不同的地面（非均质路面）上制动时会与动态转向系统协作并提供主动转向调节。

　　过度转向时的操作原理

　　 若汽车转向过度，ESP电子稳定系统将适当反打方向盘以防止车尾偏离预定行驶轨迹。全新奥迪A4L中采用的经过进一步开发的ESP电子稳定系统控制单元完全整合了主动制动和主动转向介入。汽车转向过度时，第一步要计算稳定汽车所需的横摆力矩。第二步，一种复杂的权衡方法根据所侦测的不稳定程度把所需的稳定力矩分配给制动和转向装置。若仅有轻微不稳定，优先选择转向系统，随着偏离角度增加也会更多使用制动装置。

　　 一种可能出现过度转向的情况是快速避让操作。当驾驶者转动方向盘将汽车开离原先车道时，作用在车身上的反向动力很容易使尾部失去抓地力而偏离，高速行驶时尤为明显。普通驾驶者往往对转向过度调节过晚，或根本不调节。因此，必须由ESP来进行有力的制动。

　　若安装了动态转向系统，该系统会在驾驶者毫不觉察的情况下自动反打方向盘以稳定车身。这样就大大降低了转向力，而在很多情况下，由于动态转向系统的补偿作用，驾驶者根本不需要大幅度反打方向盘，而只需根据类似汽车平稳时所需的转向幅度进行控制。由于仅需在减少汽车侧滑时发挥作用，ESP电子稳定系统的制动干预大大减少。由于提高了突然变道的稳定性，驾驶者可以比以往以更高的速度继续享受旅程。

　　转向不足时的操作原理

　　 若出现转向不足，ESP电子稳定系统会将动态转向比重新设置为一个间接值，使驾驶者不会很快将方向盘打到极限，从而提高了汽车的灵活性。该功能是奥迪的一项最新开发成果，首次运用在配备了动态转向系统的A4L车型中。

　　 显示了转向不足功能的操作原理。在没有动态转向功能的汽车上，若转向角度太大，就会超过前轴的最大转向极限，因而即使前轮已经转动，汽车还是会偏离轨道。在配备了动态转向功能的汽车上，系统会侦测转向不足情况，并改变转向比以防止驾驶者过度转动方向盘。转向干预的程度不会被驾驶者察觉。由于不会影响到如噪音和延迟等伴随现象，采用转向干预比其他如减少发动机扭矩或制动干预等方式更不易被察觉，且稳定效果依然显著。若已进行转向干预，ESP电子稳定系统的发动机干预和制动干预程度就会降低，或完全没有必要。

　　在抓地力水平不同的地面（非均质路面）上的制动

　　 非均质路面是指在汽车一侧抓地力高（如柏油马路），而另一侧抓地力低（如冰面）的情况。例如冰面部分溶化或干燥的路面部分覆盖了潮湿的树叶就会出现这种情况。如果在这样的路面上制动，摩擦力大的一侧的制动力也大，汽车就会向该侧转动。要想回到直线车道，没有动态转向系统的汽车驾驶者就必须转动方向盘以抵消这一影响，而这种意料之外的情况对于普通驾驶者来说很难掌握。

　　 在配备了动态转向系统的全新奥迪A4L上，ESP电子稳定系统一般自动选择所需的转向角，由于主动转向介入可以抵消由于制动力不同导致的侧滑力，驾驶者不需调整方向盘。在没有超过物理极限的情况下，汽车会如在两侧摩擦力相同的路面上一样行驶。在遇到这种紧急情况时，动态转向系统功能可以保持汽车在既定轨道上行驶，大大减轻了驾驶者的负担，使其得以完全将精力集中在交通状况上。

　　 另外，由于ESP电子稳定系统一般可以比驾驶者更快更准的选择所需的转向角，因此在上述行驶环境下，动态转向系统可以缩短汽车的安全制动距离。显示了上述配备和未配备动态转向系统的情况下非均质路面上的操作比较。

　　 将非均质路面转向辅助系统植入ESP电子稳定系统的控制原则，可以使用与传统ESP电子稳定系统转向控制相同的信号输入，为制动和转向控制的完美配合创造了条件。这些功能无需额外设置传感器。驾驶者可以通过ESP电子稳定系统关闭动态转向稳定功能的干预程度。

　　叠式转动装置的构造

　　 整合于转向柱中的传动装置由一个配有位置感应器的电子交流电发动机、叠式齿轮和一个互锁设备构成，该互锁设备可以在无电源时防止电动机转动，从而在方向盘和汽车的转向系统之间重新建立直接联系。

　　 内联式齿轮的操作原理与行星齿轮传动系统如出一辙。电动机转动椭圆形的内转子（WG）以叠加角度数值。通过活动的薄壁球形轴承（FB）可以改变连接于转向杆输入端（方向盘端）的薄壁太阳轮（FS）的形状。在内转子的驱动椭圆的主轴上，太阳轮与连接于转向柱轴输出端（转向系统端）的环形齿轮或环面（CS）啮合。太阳轮和环面齿数量上的差别导致驱动椭圆转动时的叠合传动作用。

　　液压技术—— 开发初期，在确定液压转向系统原理时，就考虑了的对动态转向系统越来越多的需求，对伺服泵和包括转向阀在内的Servotronic随速助力转向系统都进行了最优化设计。

　　 增强了动力特性的转向系统对伺服泵的要求大大提高。为满足这些要求，根据车内安装的发动机，配备了可以进行体积流量调节的伺服泵，更笼统地说就是对整个转向系统进行了优化。转向需求低时（例如在高速公路上行驶时），体积流量降低以节约能源和燃料，但在中低速行驶时（如乡间道路），系统会极为迅速地做出调整以提高灵活性。伺服泵通过改变液压流容积调节体积流量从而对实际驾驶情况做出反应。

　　 在Servotronic随速助力转向系统方面，专门与动态转向功能相匹配的转向阀进一步提高了所需的转向精准度，优化了系统对驾驶者的反馈，但不会对此类车型典型的转向优雅程度造成任何负面影响。这同时也归功于整合入动态转向系统的Servotronic随速助力转向性能的协调设置。在整个奥迪驾驶选项系统中，同样取决于道路行驶速度的Servotronic随速助力转向系统的这些特性根据转向比性能进行了调节，以此实现舒适与灵活性的最佳平衡。

　　奥迪动态转向系统荣获德国工程师协会“2009年机电创新大奖”

　　近日，德国工程师协会（VDI）将“2009年机电创新大奖”授予奥迪动态转向系统（Audi Dynamic Steering），作为西欧最大的工程学协会，德国工程师协会成立于1856年，属于独立的非盈利机构，协会拥有132,000位工程师及科学家。此次奥迪以融合机械工程、电子工程和计算机科学的奥迪动态转向系统获此殊荣充分显示了奥迪科技领先的品牌形象。

　　奥迪动态转向系统综合了多项旨在提升驾乘乐趣和安全性的机械及电子系统领先科技。例如最早应用于航空动力传输技术的叠式齿轮、高度灵敏的传感器以及能够高速传输数据的数字网络系统。

　　与一般的转向系统相比，奥迪动态转向系统不仅可以调节转向力大小，同时还可根据驾驶情况对转向系统的转向比进行无级调节。在高速行驶状态下，间接转向比和高转向扭矩可保证卓越的驾驶舒适性和直线稳定性。相反，在蜿蜒道路及中低速行驶状态下（如调头或泊车入位），转向比会更加直接，以便实现更高的转向精度和轻松的转向操作。

　　此外，奥迪动态转向系统还可与ESP电子稳定程序相配合，提供双重主动安全保护：奥迪动态转向系统的主动转向修正和ESP电子稳定程序的主动制动介入。当车辆高速紧急变道时，主动转向修正会立刻产生作用，根据不同的情况自动选择最佳转向角度、辅助力、纠正力和转向比，使轮胎一直保持足够安全的抓地力，主动转向修正反应时间仅为主动制动介入的三分之一，速度甚至要比富有经验的职业车手更为迅速，车辆通常无需制动便能平稳的转危为安。

　　奥迪动态转向系统现已配备在国外生产的奥迪A4/S4、A4 allroad quattro、A5/S5、A5 Cabriolet和奥迪Q5等车型上。国内销售的全新奥迪A4L、奥迪A5/S5以及下半年即将国产的奥迪Q5都具有这项领先科技。2009年，由拉尔夫•施瓦茨领导开发并享有专利权的奥迪动态转向系统（Audi Dynamic Steering）获得德国工程师协会颁发的“2009年机电创新大奖”。

　　2004年起就职于奥迪公司，担任奥迪公司产品研发部底盘控制系统科科长。负责研发奥迪驾驶模式选项系统、动态转向系统、配备运动差速器的quattro系统、新一代quuttro中央差速器、减震器控制系统以及底盘功能安全系统。2001 – 2003年 就职于德国Continental Teves公司，2001至2002年间担任全球底盘控制研发部门主管职位，主要负责ESP+、ESP II和主动式防侧翻系统的研发，2003年起任职全球底盘控制和高级底盘辅助系统部门主管。1999 – 2000年 就职于德国ITT Automotive公司，其间担任电子机械制动系统研发工程师职位。

　　关于奥迪品牌

　　奥迪拥有源远流长、沧桑与辉煌并存的百年成长历史。奥迪品牌由奥古斯特•霍希（August Horch）于1909年7月16日创立，2009年正值其百年华诞。奥迪四环标志代表奥迪（Audi）、霍希（Horch）、小奇迹（DKW）和漫游者（Wanderer）四个品牌，这四大品牌于1932年组建了汽车联盟（Auto Union）。作为汽车联盟的唯一继承者，奥迪品牌2008年的全球总销量首次突破100万辆，连续13年刷新销售纪录，并成为盈利能力最强的国际汽车厂商之一。秉承“突破科技 启迪未来”的品牌理念和“进取、尊贵、动感”的品牌价值，奥迪不断挑战现状，引领技术和设计创新，预计到2015年奥迪车型将从目前的20余种增加到40余种。

　　自1988年奥迪品牌进入中国以来，经过20年植根中国市场的精耕细作，一汽-大众奥迪品牌凭借在品牌、产品、服务等领域的综合竞争优势始终领跑国内高档汽车市场。2008年奥迪品牌在华销量达到118,118辆（不包括香港），同比增长17.08%。目前奥迪品牌在中国产品线达7个车系，包括国产车型全新奥迪A4L和新奥迪A6L，以及进口车型奥迪A5/S5、奥迪A8L/S8、奥迪Q7、奥迪TT/TTS和奥迪R8超级跑车。一汽-大众奥迪品牌拥有国内最成熟的销售服务网络，144家授权经销商覆盖了全国89个城市，其尊贵、完善的服务已分别四次摘得J.D.Power公布的“中国汽车用户服务满意度”冠军和“中国汽车销售满意度”冠军。