主动前轮转向控制现状与发展趋势

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2024年汽车线控转向系统(SBW)市场前景分析

2024年汽车线控转向系统(SBW)市场前景分析

汽车线控转向系统(SBW)市场前景分析1. 引言随着科技的发展和社会进步,汽车行业也在不断演进。

传统的机械式转向系统已经不能满足人们对于汽车驾驶的需求,因此,汽车线控转向系统(Steer-by-Wire, SBW)应运而生。

本文将对汽车线控转向系统的市场前景进行深入分析。

2. 汽车线控转向系统简介汽车线控转向系统是一种采用电子控制技术实现转向操作的系统。

它通过传感器和电控单元将驾驶者的转向指令转化为电信号,并通过电机控制前轮的转向角度。

与传统的机械转向系统相比,汽车线控转向系统具有更加精确、灵敏的操控性能,可以提高驾驶的安全性和舒适性。

3. 汽车线控转向系统的市场前景3.1 技术发展趋势随着汽车电子技术的不断进步,汽车线控转向系统也在不断演进。

新一代的汽车线控转向系统采用更先进的传感器和控制算法,能够实现更加精确的转向控制,并具备智能化的功能,例如自动驾驶、自动泊车等。

这些创新技术将推动汽车线控转向系统市场的发展。

3.2 市场规模与增长趋势根据市场研究数据,汽车线控转向系统市场在过去几年取得了持续增长。

预计未来几年内,全球汽车线控转向系统市场规模将继续扩大。

主要驱动因素包括:汽车安全性的提升、驾驶者对于驾驶舒适性的需求增加、智能化驾驶技术的普及等。

3.3 市场竞争格局与主要厂商目前,汽车线控转向系统市场竞争激烈,主要的厂商包括:奥托立夫(ZFLS)、日立(HITACHI)、积时利(JTEKT)等。

这些厂商拥有先进的技术和丰富的经验,在市场上具有一定的竞争优势。

4. 汽车线控转向系统市场的挑战与机遇在汽车线控转向系统市场发展的过程中,也面临一些挑战与机遇。

### 4.1 挑战 - 技术成熟度:新技术的应用需要经过严格的性能测试和认证,以确保其可靠性和安全性。

- 成本压力:由于汽车线控转向系统的制造成本较高,市场竞争激烈,如何降低成本是一个重要的挑战。

- 安全性风险:对于汽车线控转向系统而言,安全性是一个重要的考虑因素。

汽车四轮转向研究现状

汽车四轮转向研究现状

汽车四轮转向研究现状汽车四轮转向技术是一种改良传统两轮转向系统的创新技术,它可以通过控制车辆的四个轮子,实现更灵活、更稳定的转向效果。

汽车四轮转向技术的发展有助于改善汽车的操控性能、提高行驶稳定性、减小转弯半径,以及增加安全性和舒适性等方面的表现。

本文将探讨汽车四轮转向技术在行业中的现状和未来发展趋势。

目前,汽车四轮转向技术已经在市场上推出,并且得到了一些汽车制造商的应用和推广。

一些高端品牌如奥迪、宝马、奔驰等早已采用了四轮转向技术,并实现了良好的效果。

而在中低端车型中,一些汽车厂商也开始关注和引入四轮转向技术,以提升整车的竞争力。

因此,可以说汽车四轮转向技术已经逐渐成为汽车设计和制造的热点领域之一现阶段,市场上主要有两种类型的汽车四轮转向技术,分别是被动式四轮转向和主动式四轮转向。

被动式四轮转向是指根据车辆的转向角度,通过机械连接装置控制后轮转向,以达到提升车辆操控性能的目的。

而主动式四轮转向则是通过电子和电动装置控制后轮转向,以实现更加灵活和优化的操控效果。

在被动式四轮转向技术中,通过机械装置将前轮的转动角度传递给后轮,并通过悬挂系统和补偿机构来实现后轮的转向。

这种技术比较简单,成本较低,但是在操控性能和适应性上存在一定的限制。

一些车辆采用这种被动式四轮转向技术,可以在低速行驶时,提升车辆的操控性能和驾驶的舒适性。

主动式四轮转向技术则更加复杂和先进。

通过电子控制系统,可以检测车辆的速度、转向角度等参数,并根据这些参数控制后轮的转向角度,以实现更加灵活和优化的操控效果。

这种主动式四轮转向技术不仅可以帮助车辆在低速行驶时提升操控性能,还能在高速行驶时提升车辆的稳定性和车辆的操控性能。

目前,主动式四轮转向技术在高端豪华车型中已经得到了广泛应用。

一些汽车制造商已经推出了具备主动式四轮转向技术的车型,并获得了良好的用户反馈。

这种技术在一些高速行驶和紧急变道等情况下可以发挥重要作用,提高了车辆的稳定性和操控性能。

四轮转向技术的原理及应用前景浅析

四轮转向技术的原理及应用前景浅析

四轮转向技术的原理及应用前景浅析四轮转向技术是指汽车的四个轮子都可以转动的一种转向技术。

随着汽车工业的不断发展和升级,四轮转向技术已经成为了汽车制造业的热门话题。

本文将对四轮转向技术的原理及应用前景进行浅析。

一、四轮转向技术的原理四轮转向技术是基于汽车转向系统的升级和改进而来的。

传统的汽车转向系统是通过前轮转向来完成汽车的转弯动作,而四轮转向技术则是通过对四轮都进行转向来实现更加灵活的转弯和控制。

四轮转向技术主要有两种类型:四轮同向转向和四轮反向转向。

四轮同向转向是指在车辆转向时,四个车轮同时向同一个方向转动。

这种转向方式可以让车辆在低速行驶时更加稳定,同时也能够提供更好的操控性能。

四轮反向转向则是指前轮和后轮在转向时朝着相反的方向转动。

这种转向方式可以让车辆在高速行驶时更加稳定,同时也能够提供更好的车身稳定性和操控性能。

四轮转向技术的原理主要是通过车辆转向系统的改进和升级来实现的。

通过对车辆的悬架系统、转向系统和车轮转向角度等方面进行优化和改进,可以实现四轮转向技术。

四轮转向技术可以有效地提高车辆的操控性能和行驶稳定性,同时也可以提升驾驶舒适性和安全性。

四轮转向技术的应用前景十分广阔,它可以在各种类型的汽车上得到应用。

四轮转向技术可以在小型车辆和城市车辆上得到应用。

由于小型车辆和城市车辆需要更加灵活的操控性能和更小的转弯半径,因此四轮转向技术可以帮助这些车辆实现更好的操控性能和行驶稳定性。

四轮转向技术的应用前景非常广阔。

它可以在各种类型的汽车上得到应用,并为车辆提供更好的操控性能、行驶稳定性和驾驶舒适性。

随着汽车工业的不断发展和升级,四轮转向技术将会在未来的汽车制造业中扮演重要的角色。

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

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。

主动前轮转向控制技术的现状与发展趋势

主动前轮转向控制技术的现状与发展趋势
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上海汽车
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提供 给驾驶 员 相应 的路感 信息 。
成为 当前底 盘 动力学 控制 发展 的热点 之一 。
线 控转 向和机 械式 主 动转 向系统 最大 的区别
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汽车主动前轮转向系统的工作原理和方案

汽车主动前轮转向系统的工作原理和方案

汽车主动前轮转向系统的工作原理及方案崔海波工程技术学院机制5班摘要: “主动转向”技术为汽车操纵和稳定性控制提供了更好的控制方法和性能,很好的解决了转向中轻便性和灵敏性的矛盾问题。

本文通过对汽车主动前轮转向系统的简要概述和发展现状,对其结构和工作原理以及一些先进的方案进行了分析。

关键词:主动前轮转向系统可变传动比发展现状工作原理结构方案1.前言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。

在汽车转向系统的设计中,转向轻便性与转向灵敏性是一对矛盾。

转向轻便性要求驾驶员对方向盘施加的转向力要小、方向盘的总转动圈数要少;而转向灵敏性则要求驾驶员转动方向盘达到目标角度所耗费的时间要短。

显然对机械式转向系统来说,要想转向灵敏性好,就要减小转向系统传动比,但这必然导致转向力增大;反之,要想转向力小,就要增大转向传动比,这又将导致转向灵敏性下降。

主动转向系统具有可变传动比的功能,它很好地解决了转向轻便性与转向灵敏性之间的矛盾。

主动前轮转向通过电机根据车速和驾驶工况改变转向传动比。

低、中速时,转向传动比较小,转向直接,以减少转向盘的转动圈数,提高转向的灵敏性和操纵性;高速时,转向传动比较大,提高车辆的稳定性和安全性。

同时,系统中的机械连接使得驾驶员直接感受到真实的路面反馈信息。

【1】因此,主动前轮转向为车辆行驶的灵敏性、舒适性和安全性设定了新标准,代表着转向技术的发展趋势。

2.主动前轮转向系统概述主动前轮转向系统(Active Front Steering,AFS)最早由德国 BWM 和12ZF 两家公司联合开发完成,并装备于宝马 3 系和 5 系轿车上。

图为主动前轮转向系统基本结构。

主动前轮转向系统能够在最大程度执行驾驶员意愿的前提下,对整车施加一个可独立于驾驶员的转向干预,可以实现整车的主动安全性和操纵稳定性的结合。

主动前轮转向系统可在一定范围内实现变传动比控制,使汽车在低车速行驶时转向传动比较小,以减少转向盘的转动圈数,提高汽车的机动性和灵活性;而在高车速时转向传动比较大,以降低转向灵敏性,提高汽车的稳定性和安全性。

2024年汽车转向系统市场前景分析

2024年汽车转向系统市场前景分析

汽车转向系统市场前景分析1. 引言汽车转向系统是汽车的重要组成部分,对于汽车的操控和安全性起着至关重要的作用。

随着汽车技术的发展和消费者对汽车安全性的关注增加,汽车转向系统市场呈现出持续增长的趋势。

本文将对汽车转向系统市场的前景进行深入分析。

2. 市场概况汽车转向系统市场是汽车零部件市场的重要组成部分之一,涉及到液压助力转向系统、电动助力转向系统和电子助力转向系统等多个细分市场。

根据市场研究机构的数据,汽车转向系统市场在过去几年中呈现出稳步增长的态势。

预计在未来几年内,汽车转向系统市场将继续保持增长,主要受益于以下几个因素:2.1 技术创新随着科技的不断进步,汽车转向系统的技术也在不断创新。

液压助力转向系统逐渐被电动助力转向系统取代,电子助力转向系统也在不断发展。

这些新技术的应用,提高了汽车转向系统的性能和安全性,进一步推动了市场的增长。

2.2 政策支持许多国家和地区鼓励汽车制造商使用先进的转向系统,以促进汽车行业的发展和提升汽车的安全性能。

政策支持为汽车转向系统市场提供了良好的机遇,吸引了更多的制造商进入市场。

3. 市场细分及竞争态势3.1 液压助力转向系统市场液压助力转向系统市场是汽车转向系统市场的传统细分市场,占据了市场的主导地位。

该市场在一些发展中国家仍具有较大的潜力,但在发达国家市场增速逐渐放缓。

3.2 电动助力转向系统市场电动助力转向系统市场是汽车转向系统市场的新兴细分市场,随着电动汽车的兴起,该市场有着很高的增长潜力。

电动助力转向系统具有更高的能效和可靠性,逐渐被越来越多的汽车制造商采用。

3.3 电子助力转向系统市场电子助力转向系统市场是汽车转向系统市场的最新细分市场,具有较高的技术含量和附加值。

该市场在高端汽车市场得到广泛应用,但由于成本较高,目前市场份额较小。

4. 市场机会与挑战4.1 市场机会•电动助力转向系统在新能源汽车市场快速增长的背景下,有着广阔的市场机会。

随着电动汽车销量的增加,对电动助力转向系统的需求也将持续增长。

2024年汽车转向器市场分析现状

2024年汽车转向器市场分析现状

2024年汽车转向器市场分析现状1. 引言随着汽车产业的快速发展,汽车转向器作为关键部件在市场上的需求也日益增加。

汽车转向器是汽车操控系统的核心组成部分,对汽车的行驶安全和操控性能具有至关重要的影响。

本文将对当前汽车转向器市场的现状进行分析。

2. 汽车转向器市场规模根据市场研究报告,全球汽车转向器市场在过去五年内呈现稳定增长的趋势。

截至目前,全球汽车转向器市场的规模已经超过XX亿美元,并且预计在未来几年内将继续保持增长。

亚太地区目前是全球汽车转向器市场的主要消费地区,其占据了全球市场份额的XX%。

北美和欧洲地区也是较大的消费市场。

3. 汽车转向器市场动态3.1 技术发展趋势随着汽车技术的不断进步,汽车转向器市场也在不断演进。

目前,电动转向器在市场上占据主导地位。

与传统的液压转向器相比,电动转向器具有更高的能效和更好的响应性能。

此外,智能转向器也是当前市场的热点。

智能转向器可以通过传感器和控制系统实时监测车辆操控状况,并根据需求对转向力进行智能调节。

3.2 市场竞争格局当前汽车转向器市场竞争激烈,主要厂商之间的竞争主要体现在产品质量、性能和价格上。

全球汽车转向器市场上的领先厂商包括公司A、公司B和公司C等。

这些公司拥有领先的技术和规模优势,并且通过合理的价格策略和广泛的销售网络赢得市场份额。

4. 市场发展机遇4.1 新能源汽车市场的迅速增长随着全球对环境保护的关注日益增强,新能源汽车市场在近年来呈现出爆发式增长。

新能源汽车对于汽车转向器的需求将成为市场的重要增长驱动力。

因此,汽车转向器制造商应该加大对新能源汽车市场的布局,以获取更多的机会。

4.2 智能驾驶技术的推广应用智能驾驶技术将成为未来汽车产业的发展方向。

随着自动驾驶技术的逐渐成熟和应用,汽车转向器作为智能驾驶系统的关键部件,也将得到更广泛的应用。

这为汽车转向器市场带来了新的机遇。

5. 挑战与对策虽然汽车转向器市场充满机遇,但也面临一些挑战。

商用车电控转向系统的发展现状与趋势

商用车电控转向系统的发展现状与趋势

商用车电控转向系统的发展现状与趋势目录一、内容综述 (2)1.1 背景介绍 (3)1.2 研究意义 (4)二、商用车电控转向系统发展现状 (6)2.1 国内外技术对比 (7)2.2 关键技术发展 (8)2.2.1 传感器技术 (10)2.2.2 控制算法 (11)2.2.3 电源系统 (12)2.3 市场应用情况 (13)2.4 存在的问题与挑战 (14)三、商用车电控转向系统发展趋势 (16)3.1 技术创新方向 (17)3.1.1 高性能传感器技术 (18)3.1.2 智能化控制算法 (20)3.1.3 绿色能源与环保技术 (21)3.2 市场需求变化 (22)3.3 政策法规影响 (24)四、未来展望 (25)4.1 技术突破的重点领域 (26)4.2 市场竞争的焦点 (27)4.3 行业发展的潜在机遇与威胁 (28)五、结论 (29)5.1 研究成果总结 (30)5.2 对产业的建议与展望 (32)一、内容综述商用车电控转向系统作为现代商用车关键技术之一,其发展现状与趋势直接影响着整个商用车行业的进步。

随着科技的不断革新,电控转向系统在商用车领域的应用逐渐普及,其性能与智能化程度不断提高,为提升车辆的操控性、安全性及节能减排提供了有力支持。

技术成熟度的提升:随着相关技术的不断研发与实践,商用车电控转向系统的技术成熟度日益提高,系统稳定性、可靠性得到显著增强。

智能化和电动化趋势:随着自动驾驶技术的兴起,商用车电控转向系统正朝着智能化、电动化方向发展,具备更加精准的转向控制、自适应调节等功能。

市场需求增长:随着物流、运输等行业的发展,商用车市场需求持续增长,对高性能、智能化的电控转向系统需求亦随之增长。

更高的集成度:随着技术的进步,商用车电控转向系统将更多地集成其他功能,如自动驾驶辅助、车辆稳定控制等,实现更高程度的系统集成。

智能化和自动化:智能化将成为未来商用车电控转向系统的重要发展方向,通过先进的算法和传感器技术,实现自动调整、预测转向等功能。

2024年汽车线控转向系统(SBW)市场发展现状

2024年汽车线控转向系统(SBW)市场发展现状

汽车线控转向系统(SBW)市场发展现状引言汽车线控转向系统(Steer-by-Wire, SBW)是一种采用电子信号而非机械连接来控制汽车转向的技术。

它通过传感器、控制单元和执行器等电子元件,实现从驾驶员转向输入到车辆转向机构的完全电子化。

随着智能汽车技术的快速发展,SBW系统在汽车行业中扮演着越来越重要的角色。

本文将阐述汽车线控转向系统市场的发展现状。

技术进展SBW系统的出现标志着汽车转向技术的重大突破。

相较于传统机械连接的转向系统,SBW系统具有以下优势:1.转向系统可配置性增强:传统转向系统需要通过机械连接来传递转向输入,而SBW系统通过电子信号传递转向输入,使得转向系统更加灵活且可配置性更高。

2.驾驶体验优化:SBW系统可以根据驾驶员的行为和动态状况来调整转向力度和响应速度,从而提供更加舒适和精准的驾驶体验。

3.安全性提升:SBW系统可以实现转向过程的动态控制和安全保护,包括行驶稳定控制、自动纠偏和抵抗方向失控等功能,提高了整车的安全性能。

目前,汽车线控转向系统的市场发展主要集中在以下几个方面。

汽车制造商需求增加随着智能汽车技术的发展,汽车制造商对于SBW系统的需求不断增加。

SBW系统可以与其他驾驶辅助系统和自动驾驶系统相结合,实现更高级别的自动驾驶功能。

许多汽车制造商已经开始将SBW系统用于高端汽车和豪华汽车,以提供更加先进和智能的驾驶体验。

技术研发推动汽车线控转向系统的市场发展也受到技术研发的推动。

随着电子技术和通信技术的不断进步,SBW系统的稳定性、可靠性和安全性得到了很大的提升。

同时,汽车制造商和技术公司也在不断进行SBW系统的创新研究,探索更高效、更智能的转向系统解决方案。

持续发展的监管环境监管环境对汽车行业的发展起到了重要的影响。

随着智能汽车和自动驾驶技术的兴起,各国政府和监管机构都开始制定相关规定和标准,以确保SBW系统的安全性和可靠性。

这为SBW系统的市场发展提供了有力支持,并促使汽车制造商加大对SBW系统的研发和应用力度。

汽车转向系统发展趋势

汽车转向系统发展趋势

汽车转向系统发展趋势一、本文概述随着汽车工业的飞速发展和科技的不断进步,汽车转向系统作为车辆操控性能的重要组成部分,其发展趋势日益受到业界的关注。

本文旨在探讨汽车转向系统的发展历程,分析当前市场上的主流技术,以及预测未来的发展趋势。

我们将从转向系统的基本原理、传统转向系统的不足、新型转向系统的出现以及未来可能的技术革新等方面进行深入探讨。

通过本文的阐述,希望能够为汽车工程师、设计师以及行业内的研究人员提供有益的参考,共同推动汽车转向系统技术的持续发展。

二、传统转向系统及其局限性传统汽车转向系统主要依赖于机械连接来实现驾驶员对车轮的操控。

这种系统通常由方向盘、转向柱、转向器、转向拉杆和转向节等组成,通过一系列的齿轮和连杆机构将驾驶员的转向动作传递到车轮,实现车辆的转向。

这种转向方式在技术上相对成熟,生产成本也相对较低,因此在过去的汽车制造中得到了广泛应用。

然而,传统转向系统也存在一些局限性。

其转向比固定,无法根据车速、路况等因素进行自适应调整,导致驾驶体验不够灵活。

传统转向系统对驾驶员的转向操作反馈有限,驾驶员很难从转向操作中直接感知到车轮与地面的接触情况,这在一定程度上影响了驾驶的安全性。

随着汽车科技的快速发展,尤其是在自动驾驶和电动汽车领域的突破,传统转向系统已经无法满足这些新兴技术的需求。

例如,自动驾驶汽车需要更精确的转向控制以实现更高级的驾驶辅助功能,而电动汽车则需要更高效的转向系统以减轻车辆的能源负担。

因此,传统转向系统的局限性已经越来越明显,亟待进行技术升级和创新。

三、电动助力转向系统(EPS)的兴起与发展随着科技的进步和环保理念的深入人心,电动助力转向系统(EPS)逐渐成为汽车转向系统的发展趋势。

EPS系统以电动机为主要动力源,通过电子控制系统实现对转向系统的助力,具有节能环保、性能稳定、安全可靠等优点。

EPS系统的兴起,主要得益于电动技术和电子控制技术的快速发展。

相比于传统的液压助力转向系统(HPS),EPS系统无需油泵、油管等液压元件,结构更简单,维护更方便。

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

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。

2024年汽车转向控制臂市场前景分析

2024年汽车转向控制臂市场前景分析

2024年汽车转向控制臂市场前景分析一、市场概述汽车转向控制臂是指连接车轮与悬挂系统的重要部件,用于传递转向角和阻尼力,保证车辆的操控性和行驶稳定性。

随着汽车工业的快速发展,汽车转向控制臂市场也呈现出稳步增长的趋势。

本文将对汽车转向控制臂市场的前景进行分析。

二、市场驱动因素1. 汽车产量增长全球范围内,汽车产量持续增长。

随着经济水平提高和消费者购车能力增强,汽车需求不断增加,推动了汽车转向控制臂市场的快速发展。

2. 技术进步随着科技的不断进步,汽车转向控制臂的关键技术得到了革新和升级。

新材料、新工艺的应用使得汽车转向控制臂的性能更加优越,提高了车辆的操控性和稳定性,进一步促进了市场的增长。

3. 雄厚的后市场需求汽车转向控制臂的使用寿命有限,需要定期更换。

随着汽车保有量的增加,后市场需求也在不断扩大。

改善消费者的驾驶安全和舒适性需求,带动了汽车转向控制臂市场的发展。

三、市场挑战与限制因素1. 市场竞争加剧汽车转向控制臂市场竞争激烈,主要厂商之间的竞争越来越激烈,给市场带来了一定的压力。

制造商需要致力于技术创新和产品质量的提升,以应对竞争带来的挑战。

2. 环境保护要求的提高全球范围内,环境保护日益受到重视,排放要求逐步提高。

汽车转向控制臂制造商需要符合更加严格的环保标准,增加了生产成本和技术难度,对市场的发展造成一定的限制。

四、市场分析1. 地区分析全球市场中,亚太地区持续增长的汽车产量使得该地区成为汽车转向控制臂市场的主要增长驱动者。

同时,北美和欧洲地区的汽车转向控制臂市场也呈现稳定增长的趋势。

2. 产品分析汽车转向控制臂市场的产品主要包括铝合金控制臂、钢制控制臂和复合材料控制臂等。

随着轻量化技术的不断推进,铝合金和复合材料控制臂的市场份额有望增加。

3. 市场竞争格局目前,汽车转向控制臂市场竞争程度较高,主要厂商包括宝马、奔驰、大众等。

竞争厂商通过技术创新、产品质量和服务等方面争夺市场份额。

五、市场前景与发展趋势1. 发展前景预计未来几年,汽车转向控制臂市场将保持稳定增长。

主动前轮转向技术发展综述

主动前轮转向技术发展综述

3.2 车道保持与主动避障研究现状
① 上海交通大学的曹阳,贺登博等提出了一种基于广义预测控制(GPC) 的主动转向控制器来保证车辆对于路径的跟踪能力,以增强车辆在外 界干扰存下的路径跟随性能。使用车辆路径侧向跟踪误差作为控制器 输入,方向盘附加转角作为输出,与驾驶员方向盘转角进行综合,获 得了车辆方向盘最终转角。并进行了Simulink-CarSim联合仿真,结 果表明,所设计的控制器可以在强侧向风等外界干扰情况下,跟踪路 径中心线,实现了车道保持的功能。同时,控制器具有一定的鲁棒性, 可以在车辆参数发生偏移时依然保持较好的控制效果。
二、主动前轮转向技术的商业应用
(1)宝马主动前轮转向系统
2003年德国宝马汽车公司和ZF公司研究成功了商用主动前轮转向系 统
两大核心部件: 一套双行星齿轮机构,通 过叠加转向实现变传动比 功能 电力伺服助力转向系统, 用于实现转向助力。
(2)奥迪动态转向系统
核心部件:谐波齿轮机构 谐波齿轮的结构组成: 刚性外齿圈(不可变形) 薄壁太阳轮(可变形) 薄壁球形轴承 椭圆形的内转子
《Lateral Stability Enhancement of Vehicles Using Adaptive Sliding Mode Based Active Front Steering and Direct Yaw Moment Arobindra Saikia,Chitralekha Mahanta等提出了一种基于滑 Control》
模控制方法的直接横摆控制(DYC)和主动前轮控制(AFS)的 综合控制方法。该控制策略使用了两个结构,称为上下级控制。 在上层控制中,利用PID滑动面的自适应滑模控制方法确定了所 需的前转向角和横摆力矩,而在下层控制中,通过使用制动压力 分配策略来适当地将制动压力施加到车轮以此实现所需的前轮转 向角和横摆力矩。并利用Lyapunov准则证明了滑模控制器的稳 定性。

乘用车主动前轮转向系统的控制研究

乘用车主动前轮转向系统的控制研究

乘用车主动前轮转向系统的控制研究王天婷;杨标;宋志鹏;田杰【摘要】在电动助力转向系统的基础上设计了一种全新的主动前轮转向系统,不仅可以实现转向系统的变传动比,而且还可以弥补转向干预时方向盘力矩的突变.建立了整车动力学模型以及转向盘反力矩模型,设计了模型参考变结构滑模控制器以及转向干预时的力矩补偿控制策略.仿真结果表明,基于主动前轮转向的模型参考变结构滑模控制器能够较好地实现实际车辆对理想车辆的跟踪,可以有效地避免行车过程中人为因素造成的不必要的事故;此外基于电动助力转向系统的力矩补偿控制能较好地改善转向盘反力矩突变导致的驾驶员不适应.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2019(048)002【总页数】4页(P123-126)【关键词】乘用车;主动前轮转向;变传动比;模型参考变结构滑模控制;力矩补偿控制【作者】王天婷;杨标;宋志鹏;田杰【作者单位】南京林业大学汽车与交通工程学院,江苏南京210037;南京林业大学汽车与交通工程学院,江苏南京210037;南京林业大学汽车与交通工程学院,江苏南京210037;南京林业大学汽车与交通工程学院,江苏南京210037【正文语种】中文【中图分类】U463.40 引言主动转向主要包括变传动比控制和横摆角速度控制,其本质都是施加了一个独立于驾驶员的附加转角,即改变了转向系统的角位移传递特性[1]。

目前,仅有的主动前轮转向系统为ZF公司和德国宝马公司联合开发的行星齿轮式主动前轮转向结构。

该系统由液压助力转向部分和双行星变传动比机构两部分组成,其中后者包括:双自由度行星齿轮组、蜗轮蜗杆和助转角电动机。

该系统的工作原理是通过一个机械传动装置将驾驶员和助转角电动机对方向盘的控制叠加在一起以实现变传动比操纵和稳定性控制。

虽然宝马主动前轮转向能够实现变传动比,但它是建立在液压助力转向技术的基础之上,存在系统复杂、需要通过伺服机构调节液压油输入与输出以及液压油泄漏等不足与弊端。

汽车转向系统的发展及展望

汽车转向系统的发展及展望

汽车转向系统的发展及展望汽车转向系统是指控制汽车转向的一种技术装置,它通过操纵汽车前轮的运动方向和角度,实现车辆的转弯和行驶方向调整。

随着汽车工业的发展,汽车转向系统也得到了不断的完善和改进,其发展历程可以大致分为机械式转向系统、液压助力转向系统和电动助力转向系统三个阶段,而未来的展望则是智能化转向系统。

机械式转向系统是汽车转向系统的最早形式,早期的汽车转向操作是通过人力直接操控。

为了减轻驾驶员的操纵力矩,机械式转向系统采用了齿轮减速和斜齿轮等装置。

然而,机械式转向系统存在操作力大、转向稳定性差等问题。

为了解决机械式转向系统的缺点,液压助力转向系统应运而生。

液压助力转向系统利用液压力来减小驾驶员转向时所需的操纵力,提高了转向的舒适性和稳定性。

它通过一个液压助力装置将转向助力传递给转向机构,从而实现驾驶员的操控轻松和转向更加精准。

液压助力转向系统在提高驾驶舒适性的同时,也带来了更高的安全性。

随着科技的不断进步,电动助力转向系统逐渐发展起来。

电动助力转向系统采用电动驱动装置来实现转向助力的提供,相比于液压助力转向系统,它具有结构简单、节能环保、可调性强等优势。

电动助力转向系统还可以根据不同的驾驶环境和驾驶习惯,自动调整转向助力的大小,为驾驶员提供个性化的转向感受。

未来,随着智能技术的发展,汽车转向系统将进一步向智能化发展。

智能化转向系统将通过感知车辆和道路环境的传感器,实时分析和判断驾驶场景,从而实现转向的智能化控制。

例如,当车辆行驶在高速公路上时,智能转向系统可以根据车速和车道线信息,自动保持车辆稳定在车道内。

而在紧急情况下,智能转向系统可以通过红外线或摄像头检测,及时避让障碍物,提高车辆的安全性。

此外,未来的汽车转向系统还将更加注重与其他智能系统的整合,例如与自动驾驶系统的结合。

通过与自动驾驶系统的通信和协调,智能转向系统可以主动调整转向角度,实现更精确的车辆运动控制。

总之,随着技术的不断发展,汽车转向系统在舒适性、稳定性和安全性等方面得到了大幅度的提升。

汽车转向机构的发展过程及现状

汽车转向机构的发展过程及现状

汽车转向机构的发展过程及现状随着汽车工业的不断发展,转向机构作为汽车的重要组成部分,经历了多次的技术革新。

从早期的机械转向系统到现代的线控转向系统,转向机构在操作便利性、安全性及效率等方面得到了显著提升。

本文将对汽车转向机构的发展历程、现状、各系统性能对比、影响发展的因素及安全性能的改进进行详细阐述。

一、机械转向系统机械转向系统是最早的转向系统形式,其工作原理是通过驾驶者施加在方向盘上的力矩,经由转向柱、转向中间轴等机械部件传递至转向器,进而改变车轮的方向。

但随着汽车动力的增加和行驶速度的提高,驾驶者需要承受较大的转向力矩,操作起来较为费力。

二、液压助力转向系统为了减轻驾驶者的操作强度,液压助力转向系统应运而生。

该系统通过液压泵产生的压力,协助驾驶者完成转向动作。

相比于机械转向系统,液压助力转向系统显著降低了驾驶者需要承受的力矩,提高了操作的便利性。

三、电控液压助力转向系统随着电子技术的进步,电控液压助力转向系统逐渐取代了传统的液压助力转向系统。

该系统通过电子控制单元对液压泵的调节,实现压力的无级调节,以适应不同的转向需求。

此外,电控液压助力转向系统还增加了许多智能功能,如主动回正、车速感应等。

四、电动助力转向系统电动助力转向系统是近年来发展最为迅速的转向系统。

该系统通过电动机直接提供转向助力,不再使用液压泵和液压管路等部件,结构更加紧凑,同时降低了能耗。

电动助力转向系统的控制精度高,可以实现多种智能操控功能,如主动避障、车道保持等。

五、线控转向系统线控转向系统是未来转向技术的发展方向。

该系统取消了方向盘与转向轮之间的机械连接,通过电线传递信号控制电动机实现转向动作。

线控转向系统具有高度的灵活性,可以优化汽车的布局设计,为汽车创造更大的内部空间。

同时,线控转向系统还有助于实现自动驾驶功能。

六、现状与未来趋势目前,电动助力转向系统已成为市场主流。

由于其具有节能环保、高精度控制等优点,各大汽车厂商纷纷投入研发和生产。

四轮转向控制系统方案

四轮转向控制系统方案
的解决方案。
早期四轮转向技术:手动控制,适用于特定场合 中期四轮转向技术:电子控制,提高车辆稳定性 现代四轮转向技术:智能控制,实现自动驾驶功能 未来四轮转向技术:集成化、模块化,提高安全性与舒适性
自动驾驶技术的融合 智能网联的协同发展 安全性与可靠性的提升 法规与标准的制定与完善
四轮转向控制系统 的应用案例分析
适用范围:四轮转向控制系统主要适用于 高速行驶的车辆,对于低速行驶或停车状 态下的车辆,其转向效果可能并不明显。
安全性考虑:虽然四轮转向控制系统可 以提高车辆的操控性能和稳定性,但如 果系统出现故障,可能会导致车辆失控 或出现其他安全问题。
提升系统稳定性
降低成本
提高响应速度
增强兼容性
四轮转向控制系统 方案的设计与实现
实现
四轮转向控制系统 的发展历程与趋势
国内研究现状: 介绍国内四轮转 向控制系统的研 究进展、主要研 究成果和当前的
研究重点。
国外研究现状: 介绍国外四轮 转向控制系统 的研究动态、 典型案例和先
进技术。
发展趋势:分 析四轮转向控 制系统未来的 发展方向和趋 势,如智能化、
电动化等。
面临挑战:探讨 当前四轮转向控 制系统研究中面 临的主要问题和 挑战,以及可能
四轮转向控制系统方 案
汇报人:XX
目录
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四轮转向控制系统概 述
四轮转向控制系统的 关键技术
四轮转向控制系统的 发展历程与趋势
四轮转向控制系统的 应用案例分析
四轮转向控制系统的 优势与局限性
添加章节标题
四轮转向控制系统 概述
四轮转向控制系统的定义 四轮转向控制系统的作用 四轮转向控制系统的原理 四轮转向控制系统的应用场景

四轮转向技术的原理及应用前景浅析

四轮转向技术的原理及应用前景浅析

四轮转向技术的原理及应用前景浅析四轮转向技术,又称为四轮转向系统,是指汽车在转向时,通过控制前后轮的转向角度和方向,来实现更灵活、更稳定的转向效果。

相对于传统的前轮转向系统,四轮转向技术在操控性能、稳定性和安全性等方面都有明显的提升,因此在汽车行业中得到了越来越广泛的应用。

四轮转向技术的原理基于车辆前后轮的转向角度和转向方向可以独立控制的设计。

一般来说,四轮转向技术可以分为四种主要形式:四轮同向转向、四轮逆向转向、前轮转向+后轮反相转向和前轮反向转向+后轮转向。

具体的转向形式取决于车辆转向角度和速度等因素。

在四轮同向转向中,前后轮同时转向,使得车辆的转弯半径变小,横向稳定性更好。

这种转向形式适用于低速转弯和城市驾驶。

而在四轮逆向转向中,前后轮转向方向相反,车辆的转弯半径变大,横向稳定性也得到了提高。

这种模式适用于高速驾驶和高速转弯。

前轮转向+后轮反相转向和前轮反向转向+后轮转向则是将前后轮的转向角度和方向进行组合。

前轮转向+后轮反相转向适用于高速驾驶和直线行驶,可以提升车辆的稳定性和操控性。

而前轮反向转向+后轮转向适用于低速转弯和城市驾驶,可以使车辆更加灵活。

四轮转向技术的应用前景非常广阔。

它可以提升汽车的操控性能和行驶稳定性,使驾驶者更加容易控制车辆,并且减少了转弯时的侧滑和失控的风险。

四轮转向技术可以提高车辆的通过性能,特别是在狭窄空间和复杂路况下,可以实现更灵活的转弯和倒车。

四轮转向技术还有助于提高车辆的燃油经济性,减少油耗和排放。

当前,四轮转向技术已经在高端汽车市场得到了广泛的应用,如奥迪、宝马、梅赛德斯-奔驰等品牌的汽车都配备有四轮转向系统。

随着技术的不断进步和成本的降低,相信四轮转向技术将逐渐在中低端汽车市场得到推广和应用。

四轮转向技术还可以进一步与其他智能驾驶技术相结合,如车道保持辅助、自适应巡航控制等,进一步提升汽车的安全性和舒适性。

四轮转向技术在汽车行业中具有广泛的应用前景。

它可以提升汽车的操控性能、行驶稳定性和通过性能,对汽车的燃油经济性和环保性也有一定的积极影响。

汽车底盘新技术

汽车底盘新技术

汽车底盘新技术目前,汽车底盘新技术主要包括线控制动系统、转向控制系统、主动悬架控制系统、底盘线控系统和连续控制底盘系统等。

相关技术的最新研究和发展趋势是,利用高速网络将各种控制系统联成一体形成总体控制系统,以提高汽车的主动安全性、机动性和舒适感。

一、线控制动系统线控制动系统(Brake-By-Wire,简称BBW)是一种新型的智能化制动系统,也是未来制动控制系统的发展趋势。

BBW 包括电制动器、线控制动控制单元、传感器、线束、电源、制动手柄或电子制动踏板等。

其简单的组成结构,省去传统制动系统中的制动油箱、制动主缸、液压阀和复杂的管路,提高了整车质量和性能。

BBW不同于传统的制动系统,其传递的是电力,而不是液压油或压缩空气。

它采用嵌入式总线技术,可以与防抱死制动系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)、车身电子稳定系统(ESP)、主动防撞系统(ACC)等汽车主动安全系统协同工作,通过优化微处理器中的控制算法,可以精确地调整制动系统的工作过程,缩短制动响应时间,提高车辆的制动效果,加强汽车的制动安全性能。

BBW以电能作为能量来源,通过电机或电磁铁驱动制动器,并且采用电线连接,耐久性好,可改善各种电控制动能效。

系统总成制造、装配、测试简单快捷,安装和维修简单方便。

二、转向控制系统转向控制系统是为了改善用户的转向操纵感,减轻用户的体力消耗和提高汽车的转向性能而设计的。

它的基本要求是:汽车在低速行驶时,能够减少驾驶员作用于方向盘的转向力;汽车在高速行驶时,能够通过转向盘向驾驶员反馈适度的转向力。

转向控制系统主要包括车身电子稳定系统、主动前轮转向系统、后轮转向系统等。

文/上海 徐晓虎1.车身电子稳定系统车身电子稳定系统(E l e c t r o n i c Stability Program,简称ESP)由转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器和方向盘油门刹车踏板传感器等组成。

EPS是一种牵引力控制系统,与其他牵引力控制系统相比,ESP不但控制驱动轮,而且可控制从动轮。

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主动前轮转向控制技术的现状与发展趋势来源:中国汽车工业信息网发布时间:2009年7月2日0 引言在车辆的操纵稳定性控制中,比较常见的是利用纵向控制产生横摆力矩来提高车辆的稳定性,称为直接横摆力矩控制。

直接横摆力矩控制常常是以牺牲车辆的部分制动性能为代价,而采用主动转向控制来实现车辆稳定性控制却可以在不影响制动的情况下达到同样的效果,并且其所需要的轮胎力只有制动时的约1/4。

在诸如对开路面制动等工况下,主动转向还可以有效地抵消由于不平衡制动力所产生的扰动力矩,保证车辆的稳定行驶。

由于具有上述优势,主动转向技术成为当前底盘动力学控制发展的热点之一。

常见主动转向系统有主动前轮转向系统AFS和四轮转向系统(也称为主动后轮转向)。

主动前轮转向是随着线控转向技术的发展而发展起来的一项技术,并且随着宝马的主动转向系统装配实车而进入实用阶段。

由于主动前轮转向与传统车辆的结构能够很好兼容,同时对车辆操纵稳定性的提高效果明显,显示出了良好的发展前景,成为转向系统未来发展的主要方向之一。

1 主动前轮转向系统的工作原理目前可用于乘用车的主动转向系统主要有两种形式:一种是以宝马和ZF公司联合开发的AFS系统为代表的机械式主动转向系统,通过行星齿轮机械结构增加一个输入自由度从而实现附加转向,目前已装配于宝马5系的轿车上,以及韩国的MANDO、美国的TRW、日本的JTEKT公司也有类似产品;另一种是线控转向系统(SWB),利用控制器综合驾驶员转向角输入和当时的车辆状态来决定转向电机的输出电流,最终驱动前轮转动。

该系统在许多概念车和实验室研究中已广泛采用,如通用公司的Sequel燃料电池概念车就采用了线控转向技术。

线控转向和机械式主动转向系统最大的区别体现在当系统发生故障时,机械式主动转向系统仍能通过转向盘与车轮间的机械连接确保其转向性能,而线控转向必须通过系统主要零件的冗余设计来保证车辆的安全性。

由于上述安全性和可靠性的原因,目前法律上还不允许将线控转向系统直接装备车辆。

1.1 机械式主动转向系统下面以宝马的AFS系统为例,介绍机械式主动转向系统的结构和工作原理。

该系统主要由三大子系统组成:液压助力齿轮齿条动力转向系统、变传动比执行系统和电控系统。

系统原理图如图1所示。

该系统除传统的转向机械构件外,主要包括两大核心部件:一是一套双行星齿轮机构,通过叠加转向实现变传动比功能;二是Sewtronic液力伺服转向系统,用于实现转向助力功能。

在驾驶过程中,驾驶员输入的力矩和转角共同传递给扭杆,其中的力矩输入由液力伺服机构根据车速和转向角度进行助力控制,而角输入则通过由伺服电机驱动的双行星齿轮机构与控制器输出的附加转角进行角叠加,经过叠加后的总转向角才是传递给齿轮齿条转向机构的最终转角。

其中,控制器输出的转角是根据各个传感器的信号,包括车轮转速、转向角度、偏转率、横向加速度经综合计算得到的。

由于宝马主动转向系统不仅能够对转向力矩进行调节,而且还可以对转向角度进行调整,因而可以使转向输入与当前的车速达到最佳匹配。

1.2 线控转向系统一般来说,线控转向系统由方向盘总成、转向执行总成和主控制器(ECU)3个主要部分以及自动防故障系统、电源等辅助系统组成,系统结构如图2所示。

方向盘总成包括方向盘、方向盘转角传感器、力矩传感器、方向盘回正力矩电机。

其主要功能是将驾驶员的转向意图(通过测量方向盘转角)转换成数字信号,并传递给主控制器;同时接受主控制器送来的力矩信号,产生方向盘回正力矩,以提供给驾驶员相应的路感信息。

转向执行总成包括前轮转角传感器、转向执行电机、转向电机控制器和前轮转向组件等。

转向执行总成的功能是接受主控制器的命令,通过转向电机控制器控制转向车轮转动,实现驾驶员的转向意图。

主控制器对采集的信号进行分析处理,判别汽车的运动状态,给方向盘回正力电机和转向电机发送指令,控制两个电机的工作,保证各种工况下都具有理想的车辆响应,以减少驾驶员对汽车转向特性随车速变化的补偿任务,减轻驾驶员负担。

同时控制器还可以对驾驶员的操作进行判别。

由于线控转向系统结构的特殊性,因而自动防故障系统成为线控转向系统的重要模块,它包括一系列的监控和实施算法,针对不同的故障形式和故障等级做出相应的处理,以求最大限度地保持汽车的正常行驶。

2 主动前轮转向动力学控制2.1 横摆角速度的控制在一般的驾驶操作中,驾驶员要同时完成两个任务:(1)路径跟随;(2)车辆姿态的保持。

路径跟随由于涉及到路线的选择和跟随等复杂问题,目前还无法由控制器完全取代驾驶员。

相反,因为外界扰动对车辆姿态的影响常常很突然,车辆姿态的控制对驾驶员而言,特别是对新手来说,就比较困难。

而这样的控制由控制器却完全可以实现。

由于涉及到车辆的姿态控制的动力学参数主要是横摆角速度,因而对横摆角速度的控制也成为主动前轮转向控制最重要的方面。

对横摆角速度的控制,常见的方法有3种:(1)横摆角速度反馈控制;(2)鲁棒单向解耦横摆角速度控制;(3)基于扰动观察器的横摆角速度控制。

横摆角速度反馈控制的基本思路是利用理想横摆角速度Yest和实际横摆角速度Y之差进行反馈控制。

宝马的主动转向系统运用的是横摆角速度反馈控制的方法,其控制器为PI控制。

横摆角速度反馈控制不但使横摆角速度响应的带宽增大,而且使横摆角速度阻尼增大,尤其是在车速较高时改善了车辆的操纵稳定性。

但也同时存在着降低横摆角速度和侧向加速度的增益,进而使驾驶员中低速时操纵困难。

针对上述问题,一般采用定增益形式的横摆角速度反馈控制进行改进,该控制方法可保持车辆横摆角速度增益在反馈控制时不变。

图3所示为一定增益横摆角速度反馈控制框图。

其中,为车辆在等速圆周运动情况下从前轮转角到横摆角速度的增益,Kyaw为反馈比例系数。

鲁棒单向解耦横摆角速度控制是由德国宇航局的阿克曼教授提出的,在合理分解驾驶员操作任务的基础上,对横摆角速度和侧向加速度单向解耦,进而对横摆角速度进行控制。

所谓单向解耦,指的是控制器在对车辆的横摆角速度进行反馈控制时对车辆前桥解耦点的侧向加速度没有影响,而在驾驶员进行侧向运动控制时,可以通过侧向加速度间接影响横摆角速度,保证车辆能顺利过弯,这是该算法的最大特点。

由于该算法本身对车辆不确定参数(如:车辆质量分布、车速、轮胎与地面间的附着系数)具有一定的鲁棒性,故而称为鲁棒单向解耦控制。

鲁棒单向解耦控制也存在横摆角速度阻尼随车速的增加而下降的问题,可采用预设横摆角速度阻尼的控制方法加以解决。

该方法是在单向解耦控制和横摆角速度阻尼之间进行折衷,实现既能在不同车速下保持较好的横摆角速度阻尼特性,又能维持车辆控制对名义模型的横摆角速度单向解耦。

图4所示为鲁棒单向解耦横摆角速度控制框图。

图中在实际控制时采用的是一个衰退的积分,从而使横摆角速度的控制只在扰动发生1 s内产生作用,帮助驾驶员稳定车辆,1 s以后,车辆将完全在驾驶员的控制之下。

参考横摆角速度值由式(1)算出,是一个与速度有关的稳态值。

近年来,随着控制技术的发展,一种以往多用于电机控制的扰动观察器控制方法被移植到了车辆横摆角速度控制中。

该控制方法的基本原理如图5所示,利用扰动观察器理论建立的反馈补偿器,通过反馈补偿器根据车辆包含扰动的实际横摆角速度生成一个补偿转角,叠加到车辆的输入转角上,从而实现对车辆横摆角速度的控制。

反馈补偿器的表达式如下:从表达式中可以看出,所谓的扰动观察器其实质是利用车辆的反向动力学传递模型,通过车辆的实际横摆角速度来计算车辆的名义前轮转角,进而通过与实际前轮转角求差来得到抵消横摆扰动的转角来进行控制。

由于控制过程中横摆角速度信号会遇到噪声信号,故一般扰动观察器都带有一个低通滤波环节。

低通滤波环节同时还有改变反向动力学模型分子分母阶次的作用,使其在控制上可以实现。

基于扰动观察器的横摆角速度控制具有结构简单,含义清晰,对外界扰动和系统参数变化具有较强的鲁棒性特点。

理论和实验证明扰动观察器的控制结构更适合进行横摆稳定性控制,成为未来横摆角速度控制发展的一个方向。

2.2 D*控制D*控制(或称为横摆角速度和侧向加速度的综合控制)源于四轮转向控制中对后轮转向的控制策略,是一种对车辆的横摆角速度和侧向加速度进行综合控制的方法。

在该控制中,控制的反馈量不再只有横摆角速度,而是横摆角速度与侧向加速度的线性组合,如式(3)所示。

式中:Cy为侧向加速度,VY为车速与横摆角速度的乘积,两者量纲一致,从这里可以看出,D*控制是一种侧重于侧向运动控制的控制方法。

D*控制框图如图6所示,其中D*由理想车辆模型推出的与车速有关的比例系数与驾驶员输入的转角求得。

CFF(s)为前馈控制传递函数,主要实现的是随车速改善车辆响应增益,CFS(s)为反馈控制环节,用来生成附加转角。

与横摆角速度反馈控制相比,D*控制可以进一步提高车辆的转向响应速度,在抑制扰动的同时,提高车辆轨迹跟踪的能力,在侧向运动要求比较高的工况下(如:低附着系数路面双移线,侧向阵风直线行驶)效果较好。

2.3 侧倾稳定性控制在车辆行驶过程中,高速过弯、紧急避让和侧向阵风的干扰都有可能直接导致车辆侧翻,另外,重心偏高的车辆也特别容易发生侧翻。

还有,当驾驶员对车辆的侧向稳定性做出错误估计时,也会导致车辆侧翻的发生。

侧向加速度是影响车辆侧向稳定性的主要因素,通过主动转向可有效地影响车辆的侧向加速度从而控制车辆的侧倾。

一般来说,车辆的防侧翻控制采用一个指示车辆侧倾状态的阙值,当检测到的侧倾状态超过阙值,则触发防侧翻控制。

阙值可以是重心处的侧向加速度、车辆侧翻系数或者载荷转移系数等。

图7所示为基于主动转向和制动集成控制的控制系统图。

图中只为侧翻系数,是由车辆的轮宽和簧载质量重心处的侧向加速度来求得。

当,|R|<1时,意味着车辆侧向稳定,而当R=±1时,则意味着车辆左侧或右侧的车轮将抬离地面。

该控制有两种模式,当|R|<0.9时,车辆正常行驶,控制系统处于连续操纵转向控制模式,附加转角根据对侧倾阻尼的优化策略产生,可以有效减小转向产生的侧倾,抑制处于车辆侧倾共振频带内的外界扰动。

当,|R|≥0.9时,车辆处于侧倾危险状态,控制系统进入紧急转向控制模式,此时附加转角δR=kR(|R|-0.9),可以有效增大车辆转弯半径,同时系统进行一定的紧急制动操作,进一步降低车速,从而避免车辆发生侧翻。

在主动转向防侧翻的控制中,由于附加转角的存在,会影响车辆按照驾驶员意图行驶的能力,因此控制策略中应由一个关于汽车行驶时车道保持能力的控制方法,如采用主动制动的方法。

由于车辆侧翻的危害性比较大,因此这类控制一般都遵循了侧翻控制优先于车道跟随的原则。

2.4 可变转向传动比的控制操纵稳定性实际上是一个人车路闭环系统的特性,操纵稳定性的好坏最终决定于驾驶员感受,因而在主动前轮转向的控制中,如何提高驾驶员操纵的安全性和舒适性也成为提高系统操纵稳定性的一个重要因素。

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