车辆电子控制技术-第3课 四轮转向控制-34页精选文档

后轮的同时转向，结构简单，成本低，但它无法根据车速进行精确地控
Biblioteka Baidu
制。
2020/4/22
车辆电子控制技术
6
第九章 转向控制
第3课 四轮转向控制
二、四轮转向的类型
2020/4/22
车辆电子控制技术
7
第九章 转向控制
第3课 四轮转向控制
二、四轮转向的类型
2．液压式4WS
液压四轮转向系统可以采用液压控制和电子控制两种方式。转动转
电子控制电动式四轮转向的前轮就是普通的 机械转向，后轮的转向是由装在后轮的电动 机来实现的，后轮的转向角由计算机控制。 控制后轮的计算机通过检测转向角、转向时 车身的角速度、角加速度等参数来监视汽车 的转向状况。它根据转向盘的操作状态及车 速，计算出后轮的目标转向角，向步进电动 机输入脉冲电流使后轮转向，并且可以实时 监视汽车状况来计算目标转向角与后轮的实 际转向角之间的差来实时调整后轮的转向角。
2020/4/22
车辆电子控制技术
9
第九章 转向控制
第3课 四轮转向控制
二、四轮转向的类型
电子控制四轮转向系统主要有ECU、 车速传感器、转向角比例传感器 和执行器等组成。
前、后转向机构由机械连接。转 向盘的转动通过前转向齿轮箱 （齿轮齿条式）中的齿条带动前 横拉杆左右移动，使前轮产生偏 转。同时，使前转向齿轮转动的 输出齿轮转动，并通过一个连接 杆将转动传动到后转向器中。
向盘产生的转向液压被传到控制后轮的控制阀上，使滑阀移动，从
而控制油泵的油路把液压传至后轮转向的动力缸，实现液压推动后
轮转向。后轮的转向角还可根据行驶速度产生不同的液压，当停车
时，油泵不产生油压，后轮不转向，随着车速的提高，液压升高，
后轮便可转向。另外还可以根据路面的阻力大小来实现对后轮转向
角的控制。
2020/4/22
车辆电子控制技术
10
第九章 转向控制
第3课 四轮转向控制
二、四轮转向的类型
4. 复合式4WS 可以将几种结构方式结合起来，形成复合式4WS系统，但是结构较为
复杂。 电子控制电动系统是四轮转向系统中可以进行精确控制的一种方式，
它是由计算机进行控制，驱动可靠，而且体积小，便于布置。
第九章 转向控制
本章内容安排
第1课 电动助力转向控制 第2课 线控转向 第3课 四轮转向控制
2020/4/22
车辆电子控制技术
1
第九章 转向控制
第3课 四轮转向控制
本节课的主要内容
一、四轮转向系统的优点 二、四轮转向的类型 三、汽车后轮转向控制类型 四、四轮转向汽车模型 五、汽车四轮转向系统控制方法 六、汽车四轮转向系统的发展方向
第3课 四轮转向控制
一、四轮转向系统的优点
二轮转向汽车与四轮转向汽车的比较
2020/4/22
车辆电子控制技术
5
第九章 转向控制
第3课 四轮转向控制
二、四轮转向的类型
机械式、液压式、电动式和复合式。
1．机械式4WS
机械式四轮转向的工作原理是根据转向盘的转角进行控制，它利用后轮
齿轮转向机构中的偏心轴、行星齿轮等部件的工作来实现同相位和逆相
了高速下的直线行驶稳定性； ④ 提高了汽车高速转向的行驶稳定性，不但便于转向操纵，而且在进
行急转弯时，也能保持汽车的行驶稳定性； ⑤ 通过使后轮转向与前轮转向相反，减小了低速行驶时的转向半径，
不但便于在狭窄路面上进行U形转弯，而且在驶入车库等情况下便 于驾驶。
2020/4/22
车辆电子控制技术
4
第九章 转向控制
电子控制式的转向条件是由装在车上的角位移、角速度传感器检测
到的转向角、转向角速度等参数。液压系统四轮转向的问题是需要
专门设计一套油路及密封。液压系统能够实现的后轮转向角较小，
2020/4/22同时还存在液压油的泄露车辆问电题子。控制技术
8
第九章 转向控制
第3课 四轮转向控制
二、四轮转向的类型
3．电动式4WS
2020/4/22
车辆电子控制技术
12
第九章 转向控制
第3课 四轮转向控制
四、四轮转向汽车模型
在建立四轮转向汽车模型时，假设： ① 汽车只有侧向和横摆两个自由度运动； ② 忽略纵向力和空气动力的作用： ③ 忽略转向系影响，以前轮转角作为输入； ④ 不考虑车轮载荷变化引起的轮胎侧偏特性变化和回正力矩的作用。
2020/4/22
车辆电子控制技术
13
第九章 转向控制
第3课 四轮转向控制
四、四轮转向汽车模型
2020/4/22
车辆电子控制技术
11
第九章 转向控制
第3课 四轮转向控制
三、汽车后轮转向控制类型
按后轮的偏转角与前轮偏转角或车速之间的关系不同分：转角传感 型、车速传感型两种。
1.转角传感型后轮转向控制 后轮的偏转角与前轮的偏转角之间存在某种函数关系。即后轮可以
按与前轮旋转方向相同方向旋转，即同相位偏转；也可以按与前轮 旋转方向相反的方向旋转，即反相位偏转。此外，前、后轮转向角 之间也有一定关系。 2.车速传感型 根据设计程序，当车速达到某一预定值时(35-40km/h)，后轮能与前 轮同方向偏转，而当低于这一预定值时，则反方向偏转。
位的转向。后轮的转向运动只是在前轮转动时才有。后轮齿轮转向机构
在转向盘角度约为120°时，同相位转角达到最大值，然后后轮逐渐恢复
直线行驶状态；当转向盘角度约为240°时，后轮重新回到直线行驶状态。
当转向盘角度继续增大，后轮就会向与前轮反方向转动。该系统利用了
随着车速的提高，驾驶员转动转向盘的角度变小的操纵特点，实现了前
2020/4/22
车辆电子控制技术
2
第九章 转向控制
第3课 四轮转向控制
一、四轮转向系统的优点
能够全面改善汽车的转向性能，汽车在低 速行驶过程中进行转向时，使后轮与前轮 反向偏转，可以减小汽车的转向半径；
汽车在中速行驶过程中进行转向时，使后 轮与前轮同向偏转，可以提高汽车的转向 灵敏性；
汽车在高速行驶过程中进行转向时，使后 轮也与前轮同向偏转，可以减小汽车在转 向过程中的横摆运动，改善汽车的稳定性。
2020/4/22
车辆电子控制技术
3
第九章 转向控制
第3课 四轮转向控制
一、四轮转向系统的优点
四轮转向汽车与两轮转向汽车相比，具有以下优点： ① 提高了汽车在高速行驶时和在湿滑路面上的转向性能； ② 驾驶员操纵转向盘反应灵敏，动作准确； ③ 在不良路面和侧风等条件下，汽车也具有较好的方向稳定性，提高