主动转向系统
汽车转向几种类型
汽车转向系统结构原理:液压助力转向、电动助力转向、主动转向助力转向,是指借助外力,使驾驶者用更少的力就能完成转向。
起初应用于一些大型车上,不用那么费力就能够轻松地完成转向。
现在已经广泛应用于各种车型上,使得驾驶更加轻松、敏捷,一定程度上提高了驾驶安全性。
助力转向按动力的来源可分为液压助力和电动助力两种.一.液压助力转向:1.机械式液压助力转向机械式液压助力系统主要包括齿轮齿条转向结构和液压系统(液压助力泵、液压缸、活塞等)两部分。
工作原理是通过液压泵(由发动机皮带带动)提供油压推动活塞,进而产生辅助力推动转向拉杆,辅助车轮转向。
首先位于转向机上的机械阀体(可随转向柱转动),在方向盘没有转动时,阀体保持原位,活塞两侧的油压相同,处于平衡状态。
当方向盘转动时,转向控制阀就会相应的打开或关闭,一侧油液不经过液压缸而直接回流至储油罐,另一侧油液继续注入液压缸内,这样活塞两侧就会产生压差而被推动,进而产生辅助力推动转向拉杆,使转向更加轻松。
在液压转向系统中,如车轮的剧烈跳动和遇到坑洼路面导致轮胎出现非自主的转向时,可以通过液压对活塞的作用能够很好的缓冲和吸收震动,使传递到方向盘上的震动大大减少。
机械液压助力技术成熟稳定,可靠性高,应用广泛。
但结构较复杂,维护成本较高。
而且单纯的机械式液压助力系统助力力度不可调节,很难兼顾低速和高速行驶时对指向精度的不同需求。
2.电子式液压助力转向电子式液压助力的结构原理与机械式液压助力大体相同,最大的区别在于提供油压油泵的驱动方式不同。
机械式液压助力的液压泵直接是通过发动机皮带驱动的,而电子式液压助力采用的是由电力驱动的电子泵。
电子液压助力的电子泵,不用消耗发动机本身的动力,而且电子泵是由电子系统控制的,不需要转向时,电子泵关闭,进一步减少能耗。
电子液压助力转向系统的电子控制单元,利用对车速传感器、转向角度传感器等传感器的信息处理,可以通过改变电子泵的流量来改变转向助力的力度大小。
汽车转向系统开题报告
汽车转向系统开题报告汽车转向系统开题报告一、引言汽车转向系统是汽车的重要组成部分,它直接影响着车辆的操控性和安全性。
随着科技的不断进步和人们对驾驶体验的要求越来越高,汽车转向系统也在不断演进和创新。
本文将对汽车转向系统的发展历程、现有技术以及未来趋势进行探讨。
二、发展历程1. 传统机械转向系统最早期的汽车转向系统采用的是机械传动方式,通过转向轴和转向杆将驾驶员的转向动作传递给前轮。
这种机械转向系统简单可靠,但操控性和灵活性有限,对驾驶员的操作技巧要求较高。
2. 液压助力转向系统为了改善操控性和降低驾驶员的操作力度,液压助力转向系统应运而生。
该系统通过液压泵和液压缸提供辅助力,使得驾驶员可以更轻松地操纵转向。
液压助力转向系统大大提升了驾驶的舒适性和操控性,成为了主流的转向系统。
3. 电动助力转向系统随着电子技术的发展,电动助力转向系统逐渐取代了液压助力转向系统。
电动助力转向系统通过电机和传感器实现转向辅助,不仅能够根据驾驶环境和车速自动调整助力大小,还可以实现更加精确的转向控制。
相比于液压助力转向系统,电动助力转向系统更加节能环保,并且具备更高的可靠性和稳定性。
三、现有技术1. 可变助力转向系统可变助力转向系统是一种根据驾驶环境和驾驶员需求自动调整助力大小的技术。
该系统通过传感器感知驾驶环境的变化,如车速、转向角度等,然后根据这些信息调整助力的大小,使得驾驶员可以更加轻松地操纵转向。
可变助力转向系统能够提供不同的驾驶模式,满足驾驶员在不同路况下的需求。
2. 主动转向系统主动转向系统是一种能够主动参与转向过程的技术。
该系统通过电机和传感器实现对转向角度的主动控制,可以根据驾驶员的指令或者驾驶环境的变化主动调整转向角度。
主动转向系统能够提升车辆的操控性和安全性,减少驾驶员的操作负担,是未来转向系统的发展方向之一。
四、未来趋势1. 自动驾驶转向系统随着自动驾驶技术的不断发展,自动驾驶转向系统将成为未来的发展方向之一。
宝马转向系统
主动转向系统:主动转向系统是在方向盘系统中装置了一套根据车速调整转向传动的变速箱。
"当车速较低时,控制马达与转向管柱呈同方向转动,以增加转向角度;而当高速行驶时,控制马达呈反方向转动,从而减少转向角度。
"该系统可以确保,车辆在任何速度下都能提供理想的转向操控,并同时兼顾最大的驾驶乐趣、灵活性及安全性,这在汽车史上还是首次。
在高速转弯时,转向变得更简单、更平顺。
"即使面对突发的转向动作,例如躲避前方突然出现的障碍物,系统动作依然很平顺自然。
此外,搭配原有的转向动力伺服系统,转向扭矩会配合车速提供更多的动力,以避免方向盘失控。
传统的转向系统不论车速快慢,都采用18:1的固定传动比率,这表示方向盘转向18度,车轮转动1度。
而宝马主动式转向系统的比率则在一定的范围内,从静止状态的10:1到高速时的20:1。
也就是说,当方向盘转动半圈(180度)时,车速若低,车轮就转动18度,车速若高,则车轮只转动不足9度。
整体主动转向后轮可以左右各转3度,合起来是6度,这套主动式后轮转向系统的原理也并不复杂,就是一套丝杠螺母机构,电机驱动螺母带动丝杠产生轴向移动。
这种轴向移动会带动后轮产生小幅度的转向,当车速在60km/h以上时,后轮与前轮同向偏转,提升高速过弯的稳定性。
在60km/h以下时则反向偏转,增加车辆的灵活性。
电子伺服式助力转向系统驻车时灵敏而毫不费力,高速时轻盈, 敏捷并兼具稳定性:电子伺服式助力转向系统调整转向助力的大小以适应当前速度,通过降低转动方向盘所需的力度,增强驾驶员的舒适感。
电子伺服式助力转向系统控制通过调整转向助力的大小以适应车辆的速度。
电磁阀精确地控制由转向器液压机构施加的力度,根据您当前行驶状态精确转向。
与此相反,传统的助力转向系统依据发动机转速调节转向助力。
电动机械式助力转向系统EPS使用电动马达来到实现。
得益于电子伺服式助力转向系统,由于转动方向盘所要求的力度最小化,在狭窄的街道上行驶或者驻车变得更容易。
基于线控转向的主动转向控制策略解析
基于线控转向的主动转向控制策略解析发布时间:2023-01-29T05:53:55.986Z 来源:《科技新时代》2022年9月16期作者:朱联邦[导读] 随着相关技术的发展,朱联邦安徽江淮汽车集团股份有限公司安徽合肥 230601摘要:随着相关技术的发展,促进了电子技术、汽车控制技术、人工智能等技术发展,智能汽车已经是未来汽车发展的重要趋势,线控转向技术的出现,非常符合当下汽车发展需求,运用线控转向改变了机械转向结构,而且灵活性更强,同时还有效地改善和提高了汽车转向的特性。
因此加强对线控技术研究,符合汽车行业的未来发展。
关键词:线控转向;主动转向;控制策略转向系统是汽车底盘当中不可缺少的部分﹐主要的作用就是在静止和行驶状态下,根据驾驶员驾驶意图行驶。
从汽车诞生开始转向系统也在不断地更新,而线控转向技术的出现,有效地改善了汽车转向特征。
随着科技的不断发展,无人驾驶、自动驾驶、智能汽车等先进技术的出现,促进了汽车技术发展,尤其是线控技术不断成熟的情况下,使这些先进的汽车安全性更高,稳定性更强。
线控转向作为全新的转向系统,不仅拥有机械转向功能,还具备了一些其他特征。
所以探索线控转向技术探索,可以很大程度推动汽车行业发展。
1线控转向系统基本情况分析1.1系统构成完整的线控转向系统,主要有以下三个部分构成。
第一,是ECU控制器。
ECU是重要的控制单元,也是线控转向系统的核心,主要功能就是接收、处理、输出各种相关控制信号。
当ECU接收到输入转向意图信号时,车辆就会立刻响应和反馈这个信号,然后根据预先设置的策略输出控制指令,从而控制转向系统机,不仅保证了输出转角,同时也完成了驾驶意图,通过这些信息可以确保驾驶者能够感知汽车运行状态,还有路面的相关信息。
第二,是方向盘模块。
驾驶员输入转向意图时,通过传感器将意图转换为物理信号,然后转换成数字信号,并传递到ECU控制单元。
当电机接收到ECU信号指令以后,就会做出相应动作,保证驾驶者可以感知运行状态。
奔驰后轮主动转向原理
奔驰后轮主动转向原理奔驰后轮主动转向,又称为后轮转向系统或四轮转向系统,是一项现代汽车技术。
它通过对车辆后轮进行控制,实现更好的操控性、稳定性和安全性。
本文将详细介绍奔驰后轮主动转向的原理。
奔驰后轮主动转向是一项电子控制系统,通过车辆上的传感器实时监测车辆的状态和驾驶者的驾驶行为,然后根据情况对车辆的后轮进行转向调整。
根据驾驶者的转向欲望和车辆的运动状态,系统可以自动控制车辆的后轮进行适当的转向。
奔驰后轮主动转向的原理与传统的前轮转向不同。
在传统的前轮转向系统中,通过转向轴和助力转向装置将驾驶员的转向操作传递给前轮。
而在后轮主动转向系统中,后轮的转向是由电子控制单元直接控制的。
整个系统由多个部分组成。
首先是传感器,用于检测车辆的运动状态和驾驶员的驾驶行为。
传感器可以包括转向传感器、速度传感器、加速度传感器等。
这些传感器会将实时的数据传输给电子控制单元。
其次是电子控制单元,它是系统的核心部分。
电子控制单元负责接收传感器传输的数据,并对数据进行处理和分析。
它会根据车辆的运动状态和驾驶员的驾驶行为,判断是否需要控制车辆的后轮进行转向调整。
然后是执行器,它是将电子控制单元的控制信号转化为机械动作的装置。
执行器通常由电动机和传动装置组成。
当电子控制单元判断需要控制车辆的后轮进行转向时,会向执行器发送相应的控制信号。
电动机会将这个信号转化为转向动作,并通过传动装置传递给车辆的后轮。
最后是车辆的后轮转向系统。
奔驰后轮主动转向系统通常采用电动转向模块,通过电动机控制车辆的后轮进行转向。
后轮的转向角度和转向速度可以根据系统的设计来进行调整。
当电子控制单元判断需要控制车辆的后轮进行转向时,电动转向模块会根据控制信号将后轮转向到相应的角度。
奔驰后轮主动转向系统的优势在于它能够提高车辆的操控性和稳定性。
通过控制车辆的后轮进行转向,可以在转弯时减少车辆的侧滑和过度转向,提高转向的精确度和控制能力。
此外,在低速行驶时,后轮主动转向系统可以将车辆后轮与前轮在相同方向转向,从而减小转弯半径,提高车辆的灵活性和可控性。
主动转向照明系统
使用的传感器
车速传感器
车身高度传感器
方向盘转角传感器
······
车速传感器
车速信号如果是数字信号,处理非常方便,但同时 常用的车速信号的通常来自变速器的转速 存在一个信号间隔的问题,即能不能在短时间通常 信号或者ABS的轮速信号,一般不建议从轮 是零点几秒之内判断车辆是否处在加速或者是减速 速信号传感器直接取得信号,因为四轮转速 的状态。如信号间隔时间过长,则无法将其应用在 各自不同和车速也不同,要取轮速信号也只 动态调光的功能上,因为动态调光需要根据的加速 能从ABS的ECU中取经过处理后的信号。 度值,计算车身的倾斜状态,调整灯光。车速信号 如果是频率脉冲,采样方便,但处理比较复杂,在 数十到数百毫秒内精确判断车速和加速度,需要一 定的信号处理技巧。
ECU控制器
常用的车身高度传感器是一种有源非接触转角传感 器,因为此传感器放置于车身和悬架之间,感知悬 架振动的幅度,所以必须是有源抗干扰,非接触理 论寿命无限的传感器。车身高度传感器使用连杆将 车身与悬架间的距离变化转变为角度变化,并通过 输出电压的改变线性测得此角度的变化量。图中的 车身高度传感器在0至5V内可表征正负40度的变化 ,并通过调节连杆的长度可以得到悬架在数十厘米 间的变化量。
车身高度传感器
常用的车身高度传感器是一种有源非接触转角传感 器,因为此传感器放置于车身和悬架之间,感知悬 架振动的幅度,所以必须是有源抗干扰,非接触理 论寿命无限的传感器。车身高度传感器使用连杆将 车身与悬架间的距离变化转变为角度变化,并通过 输出电压的改变线性测得此角度的变化量。图中的 车身高度传感器在0至5V内可表征正负40度的变化 ,并通过调节连杆的长度可以得到悬架在数十厘米 间的变化量。
车身高度传感器
卡车转向系统知识点总结
卡车转向系统知识点总结一、转向系统的基本概念1. 转向系统是指车辆在行驶过程中通过转向装置控制车辆的行进方向,包括转向机构和转向传动机构。
2. 转向机构是指转向轮和转向节之间的连接机构,用于将操纵杆的运动转换为前轮的转向运动。
3. 转向传动机构是将转向机构的转动运动传递到两侧的转向轮上,包括传动杆、齿轮、齿条等。
4. 转向系统的作用是使车辆在行驶过程中能够稳定地转向,保持车辆的平衡和行驶的方向。
二、转向系统的构成1. 转向轮:是通过转向系统控制车辆方向的关键部件,一般车辆配备4个转向轮,分别位于车辆的四个角落。
2. 转向机构:包括转向节、转向柱、操纵杆等组成的机械结构,用于实现操纵杆的运动与转向轮的转向运动之间的相互转换。
3. 转向传动机构:将转向机构的转动运动传递到两侧的转向轮上,一般由传动杆、齿轮、齿条等组成。
4. 助力转向系统:是指在传统的转向系统基础上加装了助力转向器,通过液压或电子控制来辅助操纵杆的运动,以减小驾驶员操纵力。
5. 电动助力转向系统:采用电动助力转向器,通过电子控制单元来控制助力器的工作状态,提高了操纵的灵活性和便利性。
6. 主动转向系统:利用车载传感器和执行器,通过车载电子控制单元对转向系统进行智能控制,使车辆实现主动转向,提高安全性和车辆稳定性。
三、转向系统的工作原理1. 手动转向系统:通过操纵杆的运动来控制转向机构的运动,操纵杆的转动将转向机构的转向节带动转向轮的转向。
2. 助力转向系统:在转向机构中加装了助力转向器,辅助操纵杆的运动,大大降低了驾驶员的操纵力,提高了操纵的舒适性和便利性。
3. 电动助力转向系统:采用电动助力转向器,通过电子控制单元来控制助力器的工作状态,使得转向更加灵活和方便。
4. 主动转向系统:利用车载传感器和执行器,通过车载电子控制单元对转向系统进行智能控制,实现车辆的主动转向,提高了安全性和车辆稳定性。
四、转向系统的维护和保养1. 定期检查转向系统的液压油、电子控制单元和传感器,保证其工作正常。
轿车前轮主动转向系统机械结构设计-任务书
(2)开题。第2周(3月11日)
(3)分析并确定转向器的具体结构形式,主要零部件及相互位置关系。根据给定的设计参数,按照有关的设计要求和顺序进行具体结构尺寸参数计算及其他有关参数的选配,针对给定的设计参数优选转向器的总体方案。第3周(3月12日~3月20日)
[4]刘惟信主编.汽车设计[M].北京:清华大学出版社,2006
[5]机械设计手册编委会.机械设计手册,第3卷[M].北京:机械工业出版社,2004.8
[6]李秀珍主编.机械设计基础[M].北京:机械工业出版,2005.1
[7]机械设计手册编委会.机械设计手册,齿轮传动[M].北京:机械工业出版社,2007.3
要求:1、查阅相关资料,学习使用相关软件。
2、计算参数,设计结构,利用计算机辅助设计软件绘图。
3、编写设计说明书。说明书内容完整,格式规范。
4、结构设计合理,图面清晰。
三、设计(论文)完成后应提交的成果
1.设计说明书一份。说明书字数:15000字以上。
2.图纸:折合0号图3张。
四、设计(论文)进度安排
(4)进行转向器零部件的设计计算。第4~5周(3月21日~4月2日)
(5)完成部分设计图纸,折合0#图纸1张,完成说明书初稿。第6周~8周(4月3日~4月22日)
(6)中期检查。第8周(4月22日)
(7)完成转向器装配图、主要零件图,完成设计说明书第9~13周(4月23日~5月27日)
(8)设计及说明书初稿提交。第13周(5月27日)
[8]陈晓南,杨培林主编.机械设计基础[M].北京:科学出版社,2007.2
[9]张策主编,机械原理与机械设计[M].北京:机械工业出版社,2004.9
轿车前轮主动转向系统机械结构设计
摘要轿车前轮主动转向系统可以确保车辆在任何速度下都能提供理想的转向操控,同时加强了轿车在高速行驶状态下的安全性,提高了驾驶员在驾驶汽车时候的灵活性和舒适性,而且相比于传统的转向器,主动转向系统更加可靠,故障率更低。
本设计以现有主动转向系统装置为基础,参考先进的主动转向系统的设计原理和已有汽车的相关数据,重新设计齿轮齿条式转向器及相匹配的主动转向系统机械部分的结构方案,并对相关的部分进行强度校核。
设计的主要内容包括:转向系统主要参数的确定,齿轮齿条转向器的设计,主动转向控制器的设计,其中主动转向是设计中的难点,采用星星齿轮机构来实现主动转向的控制,最后运用Auto CAD软件进行二维图纸的绘制。
关键词:转向器;主动转向;前轮;机械设计;行星齿轮ABSTRACTActive steering system can ensure vehicles in any speed can provide the ideal steering control, while strengthening the cars in the safety of high-speed condition, improved driver when driving a car the flexibility and comfort, and compared with conventional methods, active steering system more reliable, failure to even lower.This design is based on the front-wheel existing active steering system, reference information of advanced active steering system and related data of some cars, redesign the theory of steering system with gear and rack and matching active steering system structure scheme of mechanical part.Design of the main content includes: the main steering system of parameters, the design of steering gear rack, active steering the controller design, including active steering is the difficulty in the design, use the stars to implement active steering gear control, finally I use Auto CAD software for the 2D drawingsKey words: redirector; active steering; front wheel; mechanical design; planetary gear目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 转向系统综述 (1)1.2 主动转向系统特点 (2)1.3 本章小结 (3)第2章转向系统主要参数的确定 (4)2.1转向盘的直径 (4)2.2转向盘回转的总圈数 (4)2.3转向系的效率 (4)2.4转向系的传动比 (5)2.4.1转向时加在转向盘上的力 (6)2.4.2小齿轮最大转矩计算 (6)2.4.3转向系的角传动比 (6)2.4.4转向器的角传动比 (7)2.5 本章小结 (7)第3章齿轮齿条式转向器的设计 (8)3.1齿轮齿条结构参数设计 (8)3.2齿轮齿条设计及校核 (8)3.3 本章小结 (13)第4章主动转向控制器的设计 (14)4.1主动转向控制器几何结构设计 (14)4.2主动转向控制器行星齿轮设计 (15)4.3主动转向控制器行星齿轮可行性设计 (21)4.4主动转向控制器蜗轮蜗杆设计 (23)4.4.1蜗轮蜗杆传动比的确定 (23)4.4.2蜗轮蜗杆的设计 (25)4.5本章小结 (29)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录A (33)附录B (35)第1章绪论主动转向系统保留了传统转向系统中的机械构件,包括转向盘、转向柱、齿轮齿条转向机以及转向横拉杆等。
机械式前轮主动转向系统的原理与应用
机械式前轮主动转向系统的原理与应用下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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汽车主动转向系统的控制方法研究
汽车主动转向系统的控制方法研究随着科技的不断进步和汽车产业的快速发展,汽车主动转向系统在现代汽车中的应用越来越广泛。
汽车主动转向系统是指通过操控车辆的转向角度和方向,使汽车能够更加灵活、安全地行驶。
本文将探讨汽车主动转向系统的控制方法。
一、传统的汽车转向控制方法在传统的汽车转向控制方法中,主要通过操纵方向盘来实现车辆的转向。
驾驶员通过手动操作方向盘,将所需的转向信号传递给前轮,使车辆朝着所希望的方向行驶。
这种传统的转向控制方法简单直接,容易理解和掌握,但在某些情况下存在一定的局限性。
首先,在高速行驶时,操纵方向盘需要较大的力量,造成驾驶员的疲劳和不便。
而且,由于力量的大小难以准确掌握,容易造成方向的过度或不足,从而影响驾驶安全。
另外,在紧急情况下,驾驶员的反应速度和操作能力有限,往往无法做出及时有效的转向动作。
特别是在突发的迎面前方障碍物或弯道等情况下,驾驶员常常无法及时采取正确的转向动作,导致事故发生。
二、主动转向系统的控制方法为了克服传统的转向控制方法存在的问题,汽车工程师们提出了主动转向系统的概念。
主动转向系统是指通过电子控制单元(ECU),以及传感器和执行器的配合,实现车辆的自动转向控制。
主动转向系统可以在驾驶员的主观意愿的基础上,对转向动作进行一定程度的补正和辅助。
它的工作原理是通过传感器感知车辆的运动状态和周围环境,并将这些信息传递给ECU。
ECU根据这些信息,控制车辆的转向系统,以实现车辆的稳定、精确的转向控制。
在主动转向系统中,常用的控制方法包括模糊控制、神经网络控制和遗传算法控制等。
模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法,它将输入信号的模糊度量化为模糊集合,并通过模糊推理和规则库,得到相应的输出信号。
神经网络控制是基于神经网络的控制方法,通过学习和训练神经网络的权值和阈值,实现车辆的转向控制。
遗传算法控制是一种基于生物进化思想的控制方法,通过模拟自然选择和遗传操作,不断优化控制策略和参数,以达到最优的转向效果。
电液主动转向器液压助力转向系统 (毕业设计)
电液主动转向器液压助力转向系统毕业设计(论文)任务书摘要摘要转向系统是控制汽车行驶路线和方向的重要装置,其性能直接影响到汽车的操纵性能和稳定性能。
主动前轮转向通过电机根据车速和行驶工况改变转向传动比。
电动液压助力转向系统采用电动机驱动液压助力系统油泵,具有能够根据汽车行驶工况实现助力程度自动控制、改善转向手感、节约能量消耗、安装布置方便等优点。
在国内外部分汽车上开始使用。
本文回顾了车辆转向系统的发展历程。
指出,相比线性控制转向,主动转向技术会成为今后发展的趋势。
我们以宝马轿车上选装的主动转向系统为例,详细介绍了主动转向系统的结构和组成、双行星齿轮机构工作原理及工作模式,以及该系统可传动稳定功能实现的原理和系统安全设计性设计。
并指出通过与其他动力学控制系统一起实现底盘一体化集成控制将是主动转向技术未来的发展方向。
关键词主动转向;液压助力转向系统;可变转向传动比AbstractAbstractSteering system is an important for lane changing control of wheeled vehicles. Its performance influences vehicle steer ability and stability directly. Active front steering varies the steering ratio electronically in direct relation to the speed and road conditions. Under normal road conditions at low and medium speeds, the steering becomes more direct, requiring less steering effort of the driver, increasing the car’s agility and drivability.The Electro-Hydraulic Power Steering system is designed to use hydraulic power steering pump which is forced by electric motor with advantage of attaining automatic controlling of assistance degree according to the steering operation, improving hand feeling, saving energy consumption, installing and so on. It has been used in some cars domestic and aboard.Retrospect the development course of vehicle steering system. Contrast to line control steering, the active steering technology is the main trend in the future. As an example, the structure and working modes of active front (AFS) system and its double planetary gear mechanism of a BMW car are presented. The implementation of variable gear ratio and vehicle stability control as well as system safety design are discussed in detail. It is pointed out that using the system, together with other dynamics control systems to realize integrated chassis control is the development trend of AFS technology in the future.Keywords Electro-Hydraulic Power Steering(EHPS); Active front steering;Variable steering ratio目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................ I I 第1章绪论.. (1)1.1课题背景 (1)1.2国内外文献综述 (1)1.2.1 国外研究现状 (1)1.2.2 国内研究现状 (3)1.3本文研究意义 (6)1.4主要研究内容 (6)1.5本章小结 (7)第2章动力转向和主动转向的发展史 (8)2.1汽车动力转向系统的发展 (8)2.1.1 液压助力转向系统 (8)2.1.2 电动助力转向系统 (8)2.1.3 电控液压助力转向系统 (9)2.1.4 线控转向系统 (12)2.2汽车主动转向系统 (13)2.2.1 主动转向分类 (14)2.2.2 主动转向控制技术 (14)2.3汽车主动转向系统支持技术 (15)2.3.1 车辆动力学 (15)2.3.2 控制理论在车辆主动转向系统中的应用 (16)2.4本章小结 (18)第3章主动前轮转向结构的设计方案 (19)3.1转向系统原理 (19)3.2液压助力系统原理 (22)3.3行星齿轮的主动前轮转向机构 (23)3.4本章小结 (26)第4章转向系统动力学计算 (27)4.1转向盘与扭杆动力学模型 (27)4.2转阀动态数学模型 (27)4.3转阀节流面积变化数学模型 (28)4.4液压动力缸的流量连续性方程 (29)4.5图形说明 (31)4.6本章小结 (32)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (37)附录1 开题报告 (38)附录2 文献综述 (42)附录3 中文翻译 (45)附录4 英文文献 (49)第1章绪论第1章绪论1.1 课题背景从1886年第一辆汽车诞生至今已经100多年了,汽车这一被称为“改变世界的机器”,早已从价格昂贵的奢侈品变成了现代社会不可或缺的重要交通工具之一。
后轮主动转向的原理是什么
后轮主动转向的原理是什么后轮主动转向是一种通过控制后轮转向角度来实现车辆行驶方向改变的技术。
与传统的前轮转向相比,后轮主动转向具有更强的操控性和稳定性,尤其在高速行驶和紧急避让时能够提供更好的操控性能。
后轮主动转向的原理主要包括控制系统、传感器和执行机构三个方面。
首先,控制系统是实现后轮主动转向的核心部分,它通过对车辆行驶状态的监测和数据处理,进行相应的控制指令输出。
控制系统主要由电子控制单元(ECU)和算法控制模块组成。
ECU作为控制系统的核心控制部件,能够收集传感器采集的数据,并根据车速、转向角度、载荷等参数进行实时的运算和控制。
算法控制模块则负责根据传感器数据和车辆动力学模型,生成适当的控制指令,驱动后轮转向系统完成转向动作。
其次,传感器是后轮主动转向系统的重要组成部分,它能够实时感知车辆的状态,并将相关数据传输至控制系统进行处理。
传感器主要包括横向加速度传感器、方向盘转角传感器和车速传感器等。
横向加速度传感器能够感知车辆在行驶过程中的动态变化,如加速度和侧向力等,通过这些数据可以判断车辆当前的加速度和侧倾程度。
方向盘转角传感器用于检测驾驶员对方向盘的转动角度,以便后轮转向系统根据驾驶员的转向需求进行相应的动作。
车速传感器是用于测量车辆的行驶速度,车辆速度是后轮转向系统控制的重要依据之一。
最后,执行机构是实现后轮主动转向的关键部件,它负责根据控制指令进行相应的转向动作。
执行机构主要包括电机、减速器、连接杆和转向机构等。
电机作为执行机构的动力源,能够将电能转化为机械能,通过减速器和转向机构将动力传输至后轮转向系统。
连接杆起到传递转向力矩的作用,连接电机和转向机构,使得转向动作能够顺利进行。
转向机构则通过将电能转化为机械能,实现后轮转向角度的改变。
总结起来,后轮主动转向的原理是通过控制系统对车辆行驶状态进行监测和数据处理,再根据计算得到的控制指令,驱动传感器采集到的数据和执行机构进行转向动作。
毕业设计(论文)电液主动转向器液压助力转向系统
毕业设计(论文)电液主动转向器液压助力转向系统引言汽车的转向系统是汽车行驶中非常重要的系统之一,其安全性和驾驶舒适性直接影响着汽车的行驶。
随着汽车技术的发展和市场的需求,转向系统也在不断地发展和改进。
电液主动转向器液压助力转向系统是一种新型的转向系统,由于其优良的驾驶感受和更为安全的行驶方式,受到了广泛的关注和应用。
本文主要介绍电液主动转向器液压助力转向系统的原理、结构组成和工作过程,并对其性能进行分析和评价。
一、电液主动转向器液压助力转向系统的原理电液主动转向器液压助力转向系统是由电动助力机构和液压助力机构组成的。
电动助力机构主要由电机和减速器组成,其作用是提供动力和转向力矩;液压助力机构主要由变量泵、液压缸、阀门等组成,其作用是调节液压助力和方向力矩。
通过控制电动机和液压阀门的开闭,实现车辆的转向和方向力矩调节,从而达到更为灵活、安全和舒适的行驶方式。
电液主动转向器液压助力转向系统的原理如下图所示:图 1 电液主动转向器液压助力转向系统原理图二、电液主动转向器液压助力转向系统的结构组成电液主动转向器液压助力转向系统主要由下列组成部分构成:1.电动助力机构电动助力机构主要由电机和减速器两部分组成。
电机的功率和大小根据车辆的轮距、车重和转向要求等因素来决定。
减速器的目的是将电动机输出的高速低扭矩转化为低速高扭矩,以满足转向的需求。
2.液压助力机构液压助力机构主要由变量泵、液压缸、阀门等组成。
变量泵的作用是向液压缸提供液压助力,它通过控制变量泵的排量大小,来控制液压助力的大小。
液压缸的作用是接收液压助力,并将其转化为方向力矩,以保持汽车的稳定性和舒适性。
阀门主要起到调节和控制液压助力的作用。
3.控制系统控制系统主要由传感器、控制器、执行器等组成。
传感器用于检测驾驶员的转向意图和车辆的运动状态,控制器用于分析和处理传感器的数据,执行器用于控制电子阀门和电动助力机构的开闭。
三、电液主动转向器液压助力转向系统的工作过程当驾驶员转动方向盘时,传感器将其转向意图转化为电信号,传送给控制器。
轿车前轮主动转向系统机械结构设计-开题报告
而主动转向系统保留了传统转向系统中的机械构件,包括转向盘、转向柱、齿轮齿条转向机以及 转向横拉杆等。其最大特点就是在转向盘和齿轮齿条转向机之间的转向柱上集成了一套双行星齿轮机 构,用于向转向轮提供叠加转向角。主动转向系统通过一组双行星齿轮机构实现了独立于驾驶员的转 向叠加功能,完美地解决了低速时转向灵活轻便与高速时保持方向稳定性的矛盾,并在此基础上通过 转向干预来防止极限工况下车辆转向过多的趋势,进一步提高了车辆的稳定性。同时,该系统能方便 地与其他动力学控制系统进行集成控制,为今后汽车底盘一体化控制奠定了良好的基础。
此套主动转向系统可以根据车速变化而不断改变转向系统中主动齿轮与被动齿条的传动比。通常 一般轿车的转向传动比是 16:1 和 18:1 之间,例如 50km/h 时,当转动方向盘 10 度时,前轮即可转动 1 度,而普通轿车需要转动 16-18 度才能让前轮转动 1 度。反之,在高速时,例如,当车速达到 200km/h 时,带有主动转向系统的汽车转动方向盘 20 度才能让前轮转动 1 度。
汽车转向系统ppt课件
06
总结与展望
课程总结回顾
转向系统基本概念
转向系统类型与特点
介绍了汽车转向系统的定义、作用及基本 组成。
详细阐述了机械转向系统、液压助力转向 系统、电动助力转向系统等不同类型的转 向系统的结构、工作原理及特点。
转向系统性能评价
转向系统故障诊断与排除
讲解了转向系统性能评价的主要指标,如 转向轻便性、转向灵敏性、转向稳定性等 ,以及相应的评价方法。
评价指标
常用指标包括横摆角速度增益、侧向加速度增益、方向盘转角速度增益 等。
转向稳定性评价方法及指标
转向稳定性定义
指汽车转向时,车辆保持稳定行驶的能力。
评价方法
通过测量车辆转向时的横摆角速度波动、侧向位移波动等稳定性参 数,以及驾驶员输入的方向盘转角波动等参数,计算转向稳定性指 标。
评价指标
常用指标包括横摆角速度标准差、侧向位移标准差、方向盘转角标准 差等。
优势
03
04
05
改善了车辆的操控性能 ,使驾驶员能够更准确 地控制车辆的行驶轨迹 。
提高了车辆的稳定性, 减少了在高速行驶或紧 急情况下的失控风险。
增强了车辆的主动安全 性,有助于减少交通事 故的发生。
其他新型转向技术简介
后轮转向技术
通过在后轮上增加转向机构,实现前后轮的协同转向。它可以提高车辆的灵活性和稳定性 ,尤其适用于大型车辆和SUV等车型。
优势
03
04
05
提高了转向的灵活性和 精确性,使驾驶员能够 更轻松地操控车辆。
减少了机械连接部件, 降低了故障率和维护成 本。
便于实现与自动驾驶技 术的集成,为未来智能 驾驶发展奠定基础。
主动前轮转向技术原理及优势分析
汽车转向系统毕业论文
汽车转向系统毕业论文汽车转向系统毕业论文引言汽车是现代社会的重要交通工具之一,而转向系统是汽车安全行驶的关键组成部分。
本篇论文旨在探讨汽车转向系统的原理、技术和发展趋势,以及对汽车行驶安全和驾驶体验的影响。
一、汽车转向系统的原理汽车转向系统的原理是通过操纵方向盘,使车轮产生旋转,从而改变车辆的行驶方向。
常见的转向系统包括机械转向系统、液压转向系统和电动转向系统。
1. 机械转向系统机械转向系统是最早应用于汽车的转向系统,其原理是通过连接方向盘和车轮的机械传动装置,使车轮产生转向。
然而,机械转向系统存在传动效率低、操控力度大等问题,逐渐被其他转向系统所替代。
2. 液压转向系统液压转向系统利用液压力来辅助转向,通过液压泵将液压油送至液压缸,从而产生转向力。
液压转向系统具有操控力度小、转向灵活等优点,广泛应用于大多数汽车中。
3. 电动转向系统电动转向系统是近年来发展起来的一种新型转向系统,其原理是通过电机产生转向力,将转向助力传递给车轮。
相比于传统的机械和液压转向系统,电动转向系统具有响应速度快、能耗低等优势,被越来越多的汽车制造商采用。
二、汽车转向系统的技术发展随着科技的不断进步,汽车转向系统也在不断发展和创新。
以下是几个目前较为热门的技术发展趋势。
1. 可变转向比系统可变转向比系统是一种能够根据车速和转向角度自动调整转向比的技术。
在低速行驶时,转向比较大,可以提供更好的操控性和转向灵活性;而在高速行驶时,转向比较小,可以提供更好的稳定性和安全性。
2. 主动转向系统主动转向系统是一种能够根据车辆行驶状态主动调整车轮转向角度的技术。
通过感知车辆的速度、转向角度和路面状况等信息,主动转向系统可以实时调整车轮的转向角度,提供更好的操控性和驾驶体验。
3. 电子稳定控制系统电子稳定控制系统是一种能够通过感知车辆的横向加速度、转向角度和车轮滑动等信息,实时调整车辆的转向力和制动力,提高车辆的稳定性和安全性的技术。
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2009年8月广汽本田全新奥德赛[综述图片论坛]正式在国内发表,在众多先进的设计中,有一项是同类车型中没有的,就是本田精心研发的VGR可变转向比例系统。
这一系统使全新奥德赛(报价参数)具有相当敏捷的操控特性,除了本田汽车以外,其实还有宝马、三菱汽车拥有同类技术,目的只有一个,就是提供超乎寻常的驾驶乐趣和操控安全性。
广汽本田全新奥德赛配备了VGR可变转向比例系统早期汽车的转向机构和卡丁车区别并不大,保持正常直行都很困难。
为了能使方向盘可以稳定的控制行驶方向,发明了初级的转向机,使转向柱转动角度与转向角度成一定比例。
为了适应各种速度下的合理转向角度,大部分转向柱的转动角度在1080-1440圈,也就是转向轮从极左到极右,方向盘需要转动3-4圈。
转向机按结构分为循环球式和齿轮齿条式,前者比较耐用,但转向反应慢、不直接;后者虽然会在使用时间较长后产生一定噪音,但转向反应很快且直接。
后来为了减少驾驶者的操作量,又加入了转向助力系统;为了使转向能适应不同车速的要求,又出现了随速助力转向系统。
这些先进技术的加入确实大大降低了驾驶者的负担,但对操控性没有本质的提高,这也是一些注重车辆操控性能的汽车厂家研发新型转向系统的主要原因。
最早致力于主动改善转向特性的当属三菱汽车,三菱Lancer Evolution车系早期车型虽然加速性能超强,但恒时四驱系统加上强大的动力,结果就是严重的转向不足。
直到1994年第四代车型的推出,除了使用重新设计的4G6[综述图片论坛]3涡轮增压发动机以外,最重要的革新就是加入了AYC主动偏航控制系统和ACD主动控制差速器。
AYC的主要原理是通过单独改变后轮两侧的驱动力来抵消转向不足,从而使车辆保持正确的过弯路线,即便方向盘转动角度过大,也不会陷入转向不足,大大提高了超高速过弯的安全性。
ACD主要是通过实时改变前、中、后差速器的传动比,起到半自主转向的作用,所以即便是量产的Lancer Evolution也可以做出类似于WRC赛车的夸张动态。
全新Evolution X更采用Super AYC与主动转向系统、主动刹车系统和ACD系统相互配合,最终组成S-AWC 超级全轮控制系统,使驾驶变得更得心应手。
2000年本田汽车在S2000[综述图片论坛]车型中推出了Type-V版本,所谓的Type-V 就是在标准版S2000中加入了VGS可变转向比例系统,在高速过弯状态下方向盘极左到极右的转动圈速仅1.4圈,所以Type-V的采用了下缘平直的专用方向盘。
高强度车身、50:50的重量分配、效率超高的2升四缸高性能发动机,加上VGS媲美方程式赛车的犀利转向系统,使S2000 Type-V成为最具运动性能的同级车型。
广汽本田全新奥德赛[综述图片论坛]配备的VGR可变转向比系统正是源自于S2000[综述图片论坛]的VGS系统,通过简单的结构就可以根据行驶状况合理改变转向角度。
不用过于激烈的转动方向盘,就可以应付各种形式的弯道,对于奥德赛这个级别的车型来说,采用这类系统可以说是破天荒,这主要得益于本田在一级方程式等高端汽车赛事中的丰富经验。
德国宝马汽车几乎与本田同时推出了主动转向系统(Active Steering),和本田一样采用了非常简单的原理,通过直流马达、电磁线圈和减速机构自动改变转向机的转向比例。
结合宝马汽车独家开发的主动防倾杆系统,使5系[综述图片论坛]轿车可以拥有3系[综述图片论坛](报价参数)轿车的灵活操控性。
在国内销售的宝马330Ci、6系[综述图片论坛](报价参数)轿跑车、740、750[综述图片论坛](报价参数)、X5[综述图片论坛]、X6[综述图片论坛]车型上均配备了主动转向系统,可谓国内市场中最为注重操控性能的欧洲高档车系。
AFS转向系统是怎样工作的?那么AFS主动转向系统到底是一种什么样的技术呢?我们知道方向盘和前轮的转向传动比是严格固定的,驾驶者的指令总是以相同的方式传递(即使随方向盘转向角度接近于锁止点时,传动比会逐渐加大)。
转向很直接在低速状态下非常理想,不过不适合高速状态,因为在高速时,由于物理原因转向灵敏性会增加,这时需要转向反应更为间接。
同样的原理也适用于相反的情况,就是转向间接会适合高速,但在低速时,转向变得很费力,驾驶者要花更大的力气转动方向盘。
因此,传统的转向系统通常是对两种极端情况进行妥协的结果。
工作原理解析图由BMW全球首创的AFS主动式转向系统,透过电子线传技术(by-line-wire)控制,在低速与中速行驶时,可以根据车速主动辅助方向盘的转向传动齿比,让低速时可以小幅度转动方向盘,就能完成车轮的大幅转向,让一般道路的U型回转或路边停车时都更显轻松;相反的,在高速巡航时,方向盘转向幅度则会透过主动偏移控制功能来监控车辆的状态,配合DSC动态稳定控制系统,可以减少车辆过度偏移或不安定的状态,也可以减少驾驶人再紧急事故时的错误操作机会,不仅增加行车安全性,同时也提高了高速稳定性,让车内乘员更加放心。
(随车速的变化,向盘和车轮间的转向速比从10:1到18:1连续变化。
不过出于安全考虑,当时速超过120公里后,速比就固定在最大值,不再变化。
)BMW 530i的统一规格赛吗?AFS主动式转向系统的主要特征:1.停车时会加大方向盘转向齿轮比,这意味着驾驶者无须将方向盘打到底就能完成轻松省力的停车动作;2.市区或一般乡间道路的驾驶状态下,AFS拥有比一般转向系统更明快直接的手感,让车辆反应更敏捷;3.车速提高时,方向盘惯性会阻碍驾驶人不经意的方向盘转动动作,传递讯号不像低速时那么敏感,提高了驾驶安全性;4.当车辆处于激烈操驾的急转弯状态时,AFS会调低方向盘灵敏度以维持更为直觉化的转向手感,甚至在更急迫的状态下,AFS内部的调节器会早DSC一步强制介入,来维持车身稳定性;5.当两边煞车力道不平均时(例如处在两边摩擦力不等的状态下),AFS系统会自动提前增强稳定力道。
BMW 530i受虐记这次名为“主动式转向系统媒体试驾会”的宗旨便是让参与者充分感悟AFS转向系统在各种行驶状态下的不同反应,以理解AFS转向系统的革命性意义。
整个测试活动的项目安排均由新加坡华人Ringo策划,针对AFS转向系统的特征,我们参与在几种不同的测试项目来一一应验AFS系统的多种优势。
当然,在所有的实地驾驶前,我们均会被接受AFS主动转向系统的理论知识讲解。
Ringo的执教方式还是相当容易让人接受,通过深入浅出的讲解,对于AFS我们也有了一个较为初步的认识。
“不同于可变助力转向,AFS转向系统所主张的是可变齿轮比转向,这意味着在不同的驾驶习惯,即时车速及车身状态,AFS系统都会通过Eserotrinc(电子伺服助力转向系统)作用后后自动设定转向齿轮比。
而且更具革命性意义的是AFS系统融入了高效率的航天线传技术。
”搭载主动式转向系统的宝马530i早已在测试场地等待不平静的一天。
直线紧急刹停,紧急变线,弯中高速刹停以及15米绕桩等测试项目都很具期待性,而且这些测试项目大都来自于BMW的高级操控课程。
所有的项目我们斗会被要求在不低于80km/h的时速下完成。
(依据驾驶水准及课时的分类,BMW有多种高级驾驶培训课程可供选择,并且BMW的这个培训结构属非赢利性结构。
但是非赢利并不意味着低廉,譬如三个月的培训课程需要1万欧元的昂贵学费。
)经过暖胎之后,我们便正式开始了“ASF主动式转向系统”的媒体试驾会。
T esting 1. 高速直线刹停车我们要证实的:当两边煞车力道不平均时(例如处在两边摩擦力不等的状态下),AFS系统是否会自动提前增强稳定力道?BMW靠什么起家?从上世纪70年代到现在,一贯坚守的直列引擎不可不提。
这款直列六缸自然进气引擎透过双可变气门正时控制系统(Bi-V ANOS)加持,最大扭矩责为300N.M /3500rpm。
230ps马力推动1580kg的自重,马力重量比为6.9kg/1ps。
对于一款中级行政轿车而言,这是非常惊人的数字。
虽然同上代E39车型搭载同样的动力单元,但E60 5系的0-100s加速时间却取得了较大的进步。
国内专业测试媒体给出的数字是7.0s!这得益取新5在车身及底盘制造上采用了更多轻量化材质,比起E39系列足足少了75kg。
当然今天我们要体验的重点并不是搭载3.0L引擎的5系到底能带给我们多大的推背快感,也不是0-100km/h的达成时间及达成尾速。
我们唯一要做的就是把油门踩到底,然后把所有的责任都交给tiptronic 6速自动变速箱,因为我们都知道它的kickdown反应是非常之灵敏。
(当然你也可以切换到手动模式,美中不足的是原有的程序设定相对保守,在6500rpm 时系统便会自动升档以保护引擎。
)当尾速达100km/h左右时,我们不得不终止享受加速快感,250km/h(电子限速)的最高车速的确很诱人。
然而我们大力刹车。
强大的减速G值便会便会让车子迅速停下来,而且十分稳定。
DSC三代动态底盘控制系统加上AFS主动转向系统的共同协作,BMW 530i在的底盘表现更加扎实沉稳。
T esting 2. 高速紧急变线我们要证实的:车速提高时,方向盘惯性会阻碍驾驶人不经意的方向盘转动动作,传递讯号不像低速时那么敏感,从而提高驾驶安全性。
我们将驾驶BMW 530i分别做左右两向的紧急变道。
变道时的末端的极限速度控制在100km/h左右。
说真的,我们的表现都很不错。
同时我知道,这并不是因为技术成分,而是因为我们是在驾驶一款装配ASF主动式转向系统的德国宝马汽车。
一款集BMW最新可以于一身的高端产品,一系列的电子辅助系统让我们的驾驶方式变得方式。
在高速时,Servotronic(电子伺服助力转向系统)的运转方向与驾驶者转动方向盘方向相反,于是减少了前轮的转向角度,从而使转向传动更间接,同时提高转向性能,并且在此过程中可通过增大转向所需力度来防止任何不必要的非指令转向。
另外在危急情况下,主动式转向系统会修正由驾驶者操控的车轮位置,从而车辆能比在由驾驶者自行操作时更快速、高效的稳定行驶。
T esting 3. 弯中高速刹停我们要证实的:当车辆处于激烈操驾的急转弯状态时,AFS会调低方向盘灵敏度以维持更为直觉化的转向手感,甚至在更急迫的状态下,AFS内部的调节器会早DSC一步强制介入,来维持车身稳定性。
据说这是BMW训练项目中的高级课程,而教练Ringo表示我们组别的驾驶水准不错,于是便导入了这一测试项目。
以让我们对ASF系统有更为透彻的理解。
我们要求在直线末端入弯初端时刻采取大力刹车(这里的大力刹车指一较踩死)。
这个弯道的极限速度被控制在100km/h,一旦超越这个极限值,强大的推头作用便会改变即有的行驶路线。
通常正常的驾驶习惯都会被要求在直线末端实施整个减速动作,而这一次却不一样。