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苹果公布第 60 项新专利，可使用线控转向悬架帮助滚阻降低
2019-08-07
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美国专利商标局（U.S. Patent and Trademark Office）正式公布了苹果公司的60项新专利，其中包括一个新型汽车悬架结构，更具体地说，是使用线控转向配置的汽车悬架结构。 苹果指出，汽车悬架系统将车辆与车轮连接，汽车底盘与车轮之间可以相对运动。
汽车悬架可在为乘客提供舒适乘坐体验的同时，在各种路面上保证车辆能够准确转向和操纵。传统的转向系统直接以机械方式，将方向盘连接到车轮，此类连接方式包括动力辅助转向系统，如液压阻力转向（HPAS）系统和电动助力转向（EPAS）系统。
通常来说，汽车转向和悬架部件的设计和配置都是为了让其与车轮保持一致，从而提升驾驶员体验，如通过车轮扰动补偿法（如车轮不平衡、振动、设计公差和轮胎磨损不均造成车轮扰动），保持方向稳定，增强驾驶员的转向感觉，同时让车轮自动与转向和悬架部件保持一致。
为提供上述特性，通常来说，每个车轮用于转向的转向轴，相对于车轮的垂直轴是倾斜的，无论从侧面、前面还是从后面看都是倾斜的。此外，相对于车轮中心，该转向轴有点偏移。基于转向轴的特性，地上的接触面（轮胎与地面的接触面）上会产生转向力矩。更具体地说，主销内倾角拖距（由车辆前后看，从接触面中心到转向轴与地面交点的距离）产生了一个转向力矩，从而能够根据轮胎纵向力调整转向轴，即可加速或制动。
后倾角曳引力距（即从车侧看，从接触面中心到转向轴与地面交点的距离）也产生了一个转向力矩，能够根据轮胎的侧向力调整转向轴，即可转弯或转向。但是，此类操作会在车轮中心造成“升降”效应（升起或下降），从而导致车身也随之升起或下降。
此外，通常轮胎是车轮的一部分，在转弯时，能够自动与转向系统保持一致。更确切地说，在转弯操作中，侧向力倾向于集中在轮胎拖距接触面的中心，由于此类力，转弯方向的侧向力会在轮胎拖距上产生，从而形成能够自我调整扭矩的车轮。
因此，驾驶员操纵车辆转向系统的HPAS和EPAS系统必须能够克服上述提及的机械类自我调整、拖距自我调整和升降效应的挑战，才能正确执行驾驶员的转向指示。此外，倾斜的转向轴也有增加轮胎磨损和车轮滚阻的可能性。
苹果公司的发明包括一种汽车悬架系统，该系统包括连接到车架的悬架组件，连接悬架组件与车轮的用于车辆转向的转向节。该转向节通过悬架组件连接到车架和车轮，为车轮提供了一个倾斜角为零的转向轴，消除了车轮在转弯时又回到中心位置的可能性。根据该专利所说，不再自己回到中心位置能够降低滚阻，改善轮胎磨损情况。但是，也会失去转向的感觉，如果是用于自动驾驶汽车的话，可能不是问题。
苹果表示，该线控转向系统不使用物理铰链来让方向盘执行转弯操作，因此，可能会用于自动驾驶汽车。苹果还指出，其解决方案可让转向系统和悬架系统的组件更小、更轻，从而提高车辆效率，减小包装。
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