四轮转向电动转向
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Quit
汽车四轮转向技术
一.前言
继电子技术在发动机、变速器、制动器和悬架等系统得 到 广 泛 应 用 之 后 ， 国 外 汽 车 电 动 助 力 转 向 (Electric Power
Steering ， 简 称 EPS) 正 逐 步 取 代 传 统 液 压 动 力 转 向 (Hydraulic Power Steering，简称HPS)。电动助力转向已成为世界汽车技
汽车四轮转向技术
后轮转向控制类型
四轮转向系统可按后轮的偏转角与前轮偏转角或车速之 间的关系分为转角传感型与车速传感型两种。
1．转角传感型——后轮的偏转角与前轮的偏转角之间存在
着某种函数关系，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。此外前后轮转角值之间也有一定关系。
（5）通过使后轮转向与前轮转向相反，减小了低速行驶时的
转弯半径，不但便于在狭窄路面上进行U型转弯，而且在驶入
车库等情况下便于驾驶。
Back
汽车四轮转向技术
4WS今后发展趋势
尽管4WS能提高车辆高速稳定性和在停车场上进出的灵活性，但 目前仍有人对4WS提出异议，其理由如下：
（1）现在的前轮转向是非常完善的，可以充分地满足汽车行驶 需要，全四轮转向并不能使汽车转向性能有明显改善；
11.各公司的4WS系统 特性对比
Quit
汽车四轮转向技术
四轮转向及其发展
四轮转向（Four Wheel Steering）即除了传统前两轮 转向外，后两轮也是转向轮。
汽车的四轮转向系统在80年代中期开始发展，其主 要目的是提高汽车在高速行驶或在侧向风力作用下时的操 纵稳定性，改善在低速下的操纵轻便性，以及减小在停车 厂调车时的转弯半径。此外，在汽车高速行驶时还易于由 一个车道向另一个车道调整。
与２WS相比，４WS的优点：
（1）提高了汽车在高速行驶时和在滑溜路面上的转向性能；
（2）驾驶员操纵方向盘反应灵敏，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，提高了高速下的直线行驶稳定性；
（4）提高了汽车高速转弯的行驶稳定性，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；
2．车速传感型——根据设计程序，当车速达到某一预定值
时（通常为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。
Back
汽车四轮转向技术
4WS控制种类
机械控制式 机械+电子控制式 电子控制液压工作式 液压控制液压工作式 电子控制电动工作式
Back
汽车四轮转向技术
4WS的优点
Back
汽车四轮. 转向技术
各公司的4WS系统特性对比
Back
本田
三菱
前轴转向机 构型式
后轴转向 机构型式
结构难易
齿轮齿条式 （带助力）
行星齿轮式 转向器
简单
← ← 控制阀加 液压缸 ←
系统类型 转角传感型 车速传感器
前后转角机 构联系方式
研制或生 产年份
机械式
1987
液压控制
1988
马自达
日产
← ← ← ← 复杂
（2）4WS与2WS在性能上仅有极微小的差别没有必要花这么多 钱，并把车子搞的这么复杂；
（3）如何去组合汽车的平移和转动这两种运动，使得汽车每一 瞬时都处于最佳的转向行驶状态，这无论在理论上还是在实用性技术 上目前还没达到成熟的地步；
（4）如果能把同样的研制费用用于提高汽车轮胎性能和改善悬架 设计上，很可能在操纵性良好的2WS汽车上收到更好的效果。
汽车四轮转向技术
汽车电动转向和四轮转向技术
汽车四轮转向技术
1.四轮转向及其发展
6.低速下的小转弯半径
2.四轮转向的几何运动方 行驶
式
7.后轮转向控制类型
3.前后轮的两种转向方式 8.4WS控制种类
4.4WS在高速行驶时的 稳定性分析
5.4WS车在改变行车路 线时的性能
9.4WS的优点
10.4WS今后发展趋势
Back
汽车四轮转向技术
动 4从
WS
比直
较线
行
车驶
与进
2入
WS
弯
道
车时
的
Back
运
汽车四轮转向技术
低速下的小转弯半径行驶
当汽车在狭窄的停车场地转弯时，停车是否容易主要 取决于弯半径大小。汽车低速行驶时的转弯半径可根据上 图看出。从图上明显看出4WS比2WS车转弯半径要小的多。
汽车低速行使时的转弯半径 Back
术发展的研究热点。
EPS用电动机直接提供助力，助力大小由电控单元(ECU) 控制。它能节约燃料，提高主动安全性，且有利于环保，是 一项紧扣现代汽车发展主题的高新技术，所以一经出现就受 到高度重视。近几年来，随着电子技术的发展，大幅度降低 EPS的成本己成为可能，加上EPS具有一系列优点,，使得它越 来越受到人们的青睐。
← 无助力
← ← 简单
两型兼有 转角传感器
机械式+ 电子/液压
1987
电子/液压
1985
丰田
← ← 电动式 加力器 复杂
两型兼有
机械式+ 电子控制
1990
塞基诺
← ←
电动齿轮齿 条式转向器
一般
←
电子控制
1987
Quit
汽车四轮转向技术
电动转向
汽车四轮转向技术
1.前言 2.汽车电动助力转向技术发展概况 3.EPS的结构与特点分析 4.EPS的性能分析 5.EPS今后的发展
Back
汽车四轮转向技术
四轮转向的几何运动方式
Back
汽车四轮转向技术
前后轮的两种转向方式
对 于4WS 车，主要 控制后轮的转向角。当 后轮转向与前轮转向相 同时称同相位转向，当 后轮与前轮转向相反时 称为逆相位转向。
Bwk.baidu.comck
4WS车的转向方向
汽车四轮转向技术
4WS在高速行驶时的稳定性分析
4WS车高速行驶时，当受到侧风或侧向路面干 扰力时，车身姿态变化小，便于修正方向盘。在高 速行驶时，后轮与前轮同相位转向，且转角较小。 从转向盘到后轮转向的时间很短，转弯时车身姿态 变化小。即目标行驶路线的跟踪性好。车身方向与 实际行进方向没有很大差别，在高速行驶时具有稳 定感。
Back
汽车四轮转向技术
4WS车在改变行车路线时的性能
一辆传统的2WS车，在转弯开始时仅转动前 轮。由于从前轮开始弯转到后轮也跟着开始转弯 之间，有一个时间差，在这段小的时间差里，因 为后轮没有侧向力，会使车轮后部向外偏移。
对于4WS车，因为和前轮同一方向转动后轮， 所以在后轮也同样产生侧向力，于是车身的侧偏 角就小，甚至可以为零。这样，汽车可以平滑地 换道行使，从而提高了汽车的操纵稳定性。
汽车四轮转向技术
一.前言
继电子技术在发动机、变速器、制动器和悬架等系统得 到 广 泛 应 用 之 后 ， 国 外 汽 车 电 动 助 力 转 向 (Electric Power
Steering ， 简 称 EPS) 正 逐 步 取 代 传 统 液 压 动 力 转 向 (Hydraulic Power Steering，简称HPS)。电动助力转向已成为世界汽车技
汽车四轮转向技术
后轮转向控制类型
四轮转向系统可按后轮的偏转角与前轮偏转角或车速之 间的关系分为转角传感型与车速传感型两种。
1．转角传感型——后轮的偏转角与前轮的偏转角之间存在
着某种函数关系，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。此外前后轮转角值之间也有一定关系。
（5）通过使后轮转向与前轮转向相反，减小了低速行驶时的
转弯半径，不但便于在狭窄路面上进行U型转弯，而且在驶入
车库等情况下便于驾驶。
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汽车四轮转向技术
4WS今后发展趋势
尽管4WS能提高车辆高速稳定性和在停车场上进出的灵活性，但 目前仍有人对4WS提出异议，其理由如下：
（1）现在的前轮转向是非常完善的，可以充分地满足汽车行驶 需要，全四轮转向并不能使汽车转向性能有明显改善；
11.各公司的4WS系统 特性对比
Quit
汽车四轮转向技术
四轮转向及其发展
四轮转向（Four Wheel Steering）即除了传统前两轮 转向外，后两轮也是转向轮。
汽车的四轮转向系统在80年代中期开始发展，其主 要目的是提高汽车在高速行驶或在侧向风力作用下时的操 纵稳定性，改善在低速下的操纵轻便性，以及减小在停车 厂调车时的转弯半径。此外，在汽车高速行驶时还易于由 一个车道向另一个车道调整。
与２WS相比，４WS的优点：
（1）提高了汽车在高速行驶时和在滑溜路面上的转向性能；
（2）驾驶员操纵方向盘反应灵敏，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，提高了高速下的直线行驶稳定性；
（4）提高了汽车高速转弯的行驶稳定性，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；
2．车速传感型——根据设计程序，当车速达到某一预定值
时（通常为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。
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汽车四轮转向技术
4WS控制种类
机械控制式 机械+电子控制式 电子控制液压工作式 液压控制液压工作式 电子控制电动工作式
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汽车四轮转向技术
4WS的优点
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汽车四轮. 转向技术
各公司的4WS系统特性对比
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本田
三菱
前轴转向机 构型式
后轴转向 机构型式
结构难易
齿轮齿条式 （带助力）
行星齿轮式 转向器
简单
← ← 控制阀加 液压缸 ←
系统类型 转角传感型 车速传感器
前后转角机 构联系方式
研制或生 产年份
机械式
1987
液压控制
1988
马自达
日产
← ← ← ← 复杂
（2）4WS与2WS在性能上仅有极微小的差别没有必要花这么多 钱，并把车子搞的这么复杂；
（3）如何去组合汽车的平移和转动这两种运动，使得汽车每一 瞬时都处于最佳的转向行驶状态，这无论在理论上还是在实用性技术 上目前还没达到成熟的地步；
（4）如果能把同样的研制费用用于提高汽车轮胎性能和改善悬架 设计上，很可能在操纵性良好的2WS汽车上收到更好的效果。
汽车四轮转向技术
汽车电动转向和四轮转向技术
汽车四轮转向技术
1.四轮转向及其发展
6.低速下的小转弯半径
2.四轮转向的几何运动方 行驶
式
7.后轮转向控制类型
3.前后轮的两种转向方式 8.4WS控制种类
4.4WS在高速行驶时的 稳定性分析
5.4WS车在改变行车路 线时的性能
9.4WS的优点
10.4WS今后发展趋势
Back
汽车四轮转向技术
动 4从
WS
比直
较线
行
车驶
与进
2入
WS
弯
道
车时
的
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运
汽车四轮转向技术
低速下的小转弯半径行驶
当汽车在狭窄的停车场地转弯时，停车是否容易主要 取决于弯半径大小。汽车低速行驶时的转弯半径可根据上 图看出。从图上明显看出4WS比2WS车转弯半径要小的多。
汽车低速行使时的转弯半径 Back
术发展的研究热点。
EPS用电动机直接提供助力，助力大小由电控单元(ECU) 控制。它能节约燃料，提高主动安全性，且有利于环保，是 一项紧扣现代汽车发展主题的高新技术，所以一经出现就受 到高度重视。近几年来，随着电子技术的发展，大幅度降低 EPS的成本己成为可能，加上EPS具有一系列优点,，使得它越 来越受到人们的青睐。
← 无助力
← ← 简单
两型兼有 转角传感器
机械式+ 电子/液压
1987
电子/液压
1985
丰田
← ← 电动式 加力器 复杂
两型兼有
机械式+ 电子控制
1990
塞基诺
← ←
电动齿轮齿 条式转向器
一般
←
电子控制
1987
Quit
汽车四轮转向技术
电动转向
汽车四轮转向技术
1.前言 2.汽车电动助力转向技术发展概况 3.EPS的结构与特点分析 4.EPS的性能分析 5.EPS今后的发展
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汽车四轮转向技术
四轮转向的几何运动方式
Back
汽车四轮转向技术
前后轮的两种转向方式
对 于4WS 车，主要 控制后轮的转向角。当 后轮转向与前轮转向相 同时称同相位转向，当 后轮与前轮转向相反时 称为逆相位转向。
Bwk.baidu.comck
4WS车的转向方向
汽车四轮转向技术
4WS在高速行驶时的稳定性分析
4WS车高速行驶时，当受到侧风或侧向路面干 扰力时，车身姿态变化小，便于修正方向盘。在高 速行驶时，后轮与前轮同相位转向，且转角较小。 从转向盘到后轮转向的时间很短，转弯时车身姿态 变化小。即目标行驶路线的跟踪性好。车身方向与 实际行进方向没有很大差别，在高速行驶时具有稳 定感。
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汽车四轮转向技术
4WS车在改变行车路线时的性能
一辆传统的2WS车，在转弯开始时仅转动前 轮。由于从前轮开始弯转到后轮也跟着开始转弯 之间，有一个时间差，在这段小的时间差里，因 为后轮没有侧向力，会使车轮后部向外偏移。
对于4WS车，因为和前轮同一方向转动后轮， 所以在后轮也同样产生侧向力，于是车身的侧偏 角就小，甚至可以为零。这样，汽车可以平滑地 换道行使，从而提高了汽车的操纵稳定性。