汽车四轮转向系统

行驶 时 的稳 定性 。典 型 的 ４ ＷＳ系 统 主要 由前 轮转
时监 测汽 车运行 状况 ， 计算 目标转 向角与前 、 后轮 实 际转 向角 之间 的差 值 ， 成 闭 环 控制 ， 时调 整前 、 形 实 后轮 的转 角 ， 而根 据 汽 车 的 实 际运 动 状态 实 现 汽 从 车 的四轮转 向。 ４ ＷＳ汽 车行 驶过程 中 ， 电子 控 制系 统 或液 压 系 统 出现故 障时 ， 则后 轮 转 向机构 自动恢 复 到两 轮 转 向状 态 ， 轮 自动 回到 中间位置 ， 后 保证 汽车像 普通 两 轮转 向汽 车 一 样 安 全 地 行 驶 。 同 时 ， 表 盘 上 的 仪
与前 轮偏 转成 一 定 比例 的偏 转 角度 偏 转 。Ｅ Ｕ 实 Ｃ
１ ４ ＷＳ控 制 系统 的 基 本 组 成 及 工 作原 理
１ １ 基 本 组 成 ．
４ ＷＳ汽车是 在前轮 转 向系统 的基 础上 ， 汽 车 在 后悬 架上 安装一 套后 轮转 向系 统 ， 者 之 间通 过 一 两 定 的方式 联系 ， 汽 车 在前 轮 转 向 的同 时后 轮 也参 使 与转 向， 而提高 汽 车低 速 行 驶 时 的机 动 性 和 高速 从
轮 的动态 影 响不 予 考 虑 。中速 时 ， 车 后 轮先 朝 与 汽 前 轮相反 的方 向偏 转 ， 过 中间位 置后 ， 与前 轮同 通 再 方 向偏转 。Ｅ Ｕ 对输 入信 号进行 分 析处 理后 ， 后 Ｃ 使 轮始 终保 持期 望 的偏 转 角 。转 向时 ， 轮转 角 传 感 前 器将 转 向信号送 至 Ｅ Ｕ， Ｃ 参 照车 速信 号 ， 据 Ｃ ＥＵ 根 预定 的控 制策 略进 行 分 析计 算 ， 后 驱 动后 轮 液 压 然 偏转 系统 ， 制 后 轮 转 向 机构 根 据 Ｅ Ｕ 的 指令 以 控 Ｃ

一

现原地调头 ；而大型运输车采用 四 车 工业 向前迈 出坚 实的一步 。即四 车生产 厂家提供 了一个创新 而又经 轮转 向系统可 减少调 头时的转弯半 轮转 向汽车将会是 汽车业 未来的发 济 的解 决方案。 展趋 势。 径（ 对轿车而 言 ， 若后 轮逆相位转 向 ２ １ Ｑ Ａ Ｒ Ｓ ＥＲ四轮 转向系统 ． Ｕ Ｄ Ａ ＴＥ ５。 ，则 可 减 少 最 小 转 向半 径 约 四轮转 向装置按照前 后轮的偏 德尔福 在前不久于德 国法 兰克
０５ 。 ．ｍ） 不过 ， 于原 本就灵巧的紧 转 角和车速之 间的关系分为 ２种类 福举办 的第６ 届法 兰克福 国际汽车 对 ０ 凑车型而言 ，四轮转 向技术 在改善 型 ：一 种是转角传感型 ；另一种是 展 上 ， 向 世 人 展 示 了 其 全 新 的 转 向性能方面 的效果 并不显著 。所 车速 传感 型。转角传感型 是指前 轮 Ｑ ＤＲ ＴＥ Ｒ后轮转 向系统 。 ＵＡ ＡＳ Ｅ 以 ，如果从提高车辆 的转 向性 能的 和后 轮的偏 转角度之 间存在着一 定 传统 的汽 车悬 挂往往是 以牺牲 角度来说 ，四轮转 向技术的主要适 的因变 关系 ，即后轮可 以按 前轮偏 操纵或 驾驶的优越性为代价 的，而 用车型并非紧凑型轿车 ，而 是运 输 转方 向做 同 向偏 转 ，也可 以做 反 向 现有 的德尔福 ＱＵＡＤ Ｓ Ｅ Ｒ四 ＲＡ Ｔ Ｅ （ 军用运 输 ） 卡车、 ＵＶ等大型车辆 偏转 。车速 传感型是根据 事先设 计 轮转 向系统 ，汽车生产商们就可 以 Ｓ
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技 术 与 研 究
四轮转 向汽车技术研究
刘战 芳
内容提 要 ： 文从 介 绍 四轮 转 向汽 车 的概 念 起 ， 本 分别介 绍 了 目前 四轮 转 向 系统 中成熟 产 品Ｑ Ａ Ｒ ＳＥ Ｒ Ｕ Ｄ ＡＴ Ｅ 电子转 向 系统及 四轮 转 向 汽车 的转 向特 点 、转 向方 式及 其优 缺 点 。 关 键 词 ： 四轮 转 向 Ｑ Ａ Ｒ ＳＥ Ｒ 轮转 向 系统 同相位 转 向 异 相位 转 向 Ｕ Ｄ ＡＴ Ｅ 后 ４Ｓ 车 Ｗ 汽

结构型式之一， 一般有两级传动副，第一级 是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动 副。 XHQDH
为了减少转向螺杆转向螺母之间的摩擦，二者的螺纹并
不直接接触，其间装有多个钢球，以实现滚动摩擦。 转向螺杆和螺母上都加工出断面轮廓为两段或三段不同 心圆弧组成的近似半圆的螺旋槽。二者的螺旋槽能配合 形成近似圆形断面的螺旋管状通道。 螺母侧面有两对通孔，可将钢球从此孔塞入螺旋形通道 内。 转向螺母外有两根钢球导管，每根导管的两端分别插入 螺母侧面的一对通孔中。导管内也装满了钢球。这样， 两根导管和螺母内的螺旋管状通道组合成两条各自独立 的封闭的钢球“流道"。
α ——外轮转向角 β ——内轮转向角 B ——两侧主销间距离 L —— 汽车轴距 转向轮内轮最大偏转角约在34°―42°，最小转弯半径一般为5-12mm。
5. 转向器的传动比及传动效率
1)线位移输出的转向器的传动比：用转向盘每转一圈时 转向器输出轴的线位移的大小来表示； 2)角位移输出的转向器的传动比： 转向器角传动比（i1）=转向盘摆角/转向摇臂摆角 一般货车i1为16-32，轿车 i1为12-22 转向传动机构角传动比（i2）=转向摇臂摆角/同侧转向 轮偏转角 i2 一般为1左右 3)转向系角传动比（iw）= i1× i2 转向器的传动比越大，转动转向盘所需要的操纵力就越 小，但转向操纵的灵敏度就会下降。有的汽车转向器在 转向过程的不同阶段，其传动比的大小是不相等的（可 变传动比转向器）。
6)可逆式转向器正传动效率高，逆传动效率也
高；不可逆转向器正传动效率高，逆传动效率 为零；半可逆式转向器正传动效率高，逆传动 效率较低。 7)所有的转向器都要求正传动效率要高，这样 转向力通过转向器时损失少，转向操纵便灵活。 好的转向器应有适当的逆传动效率，使驾驶员 通过操纵转向盘既能对道路情况有明显的"路感"， 但又不能使路面不平对转向盘产生过大的冲击。

横摆角速度增益， 通过稳 态计算和优化 ， 结果表 明， 只要将各轴间距合理布置、 前后轮转向
角 比例控 制合理 设计 ， 也能达到 较优 的转 向性 能 。
关键 词 ： 三轴 汽车
四轮转 向
系统设计
优化
１ 前 言
随着 现代 控 制 理论 和先 进 汽 车 技术 的不 断发 展 ，汽 车主 动底 盘 技 术『 日益受 到重视 。四轮 转 向是 指 ｌ １ 已 在 前轮 转 向 的基 础 上 ，再增 加 一 套 后 轮转 向系统 ，使 得 汽车 在前 轮 转 向的 同时 ， 轮 也 参 与转 向 ， 后 以改 善 汽 车 的转 向机 动性 、操 纵稳 定 性 和
由 四轮 转 向进人 正 常行驶 状 态 时 ， 闭 四轮转 关
２转 向控制策略及 电控 系统
三轴汽车前后四轮转向系统结构如图 １ 所示 。
汽军采用四 轮转向 时， 先打开四 轮转向 启动开
关 ， 向盘转 动为 Ｅ Ｕ输 送转 向指令 。比较 电路将 方 Ｃ
前转向器提供的转向性号与后轮转角信号进行 比较
后得到差动信号； 经控制单元 Ｅ Ｕ判断正 、 Ｃ 负转向， 然后分别由二路打开固态继电器 ， 向直流减速电机 提供驱动电流 ，由电机驱动后轴转向器实现转 向。 当前后转角达到 比例系数 Ｋ后 ，差动信号消失 ， 固 态 继 电器 断开 ， 电机 驱 动 电 流 置 零 ， 时 ， 此 电机 锁 死， 维持后轮转角。一旦前轮转角信号改变 ， 差动信 号 出现 ， 电机 又重新开 始工作 。
图 ２ 四轮 转 向 系 统逻 辑 控 制 原 理 图
执行单元 由直流减速 电机和功率吸收 电路 构 成 。样 车采用 电机型 号为 Ｊ０Ｚ ５ ９Ｓ ５Ｚ直流 减速 电机 ， 转速 ７ ｍｎ 堵转扭矩 ４ ． Ｎ 功率 ８Ｗ， ｒ ｉ， ／ １ ６ ｍ， ０ ０ 驱动电 压 ２ Ｖ 堵转时间 ｌ ４， 小时； 功率吸收电路 由 ２ Ｆ电 ２ 解 电容、７ Ｑ 电阻和二极管构成 。 ４ｋ

代表车型：新君威、新君越、凯迪拉克、宝马、奔驰、保时捷、法拉 利、阿斯顿·马丁、布加迪威龙
优点
可靠性高。 高负载能力。 路感清晰。 助力随速可变，低速时轻盈灵敏，高速稳健厚 重，大大提高行车安全性。
缺点
结构复杂、造价高、维护费用较高。
助力转向系统分类
• 机械式液压助力 • 电子液压助力 • 电动助力转向系统（Electric power steering 简称
液压式四轮转向系统
液压式四轮转向系统如图所示。其后轮的偏转方向始终与前轮偏转 方向相同，且后轮的偏转角不大于1.5°。系统没有采用电子传感器、 计算机控制和先进的传动机构。当车速超过50km／h时，系统才起 作用。倒车时系统不起作用，在后车架上装有双作用液压缸来偏转 车轮。该液压缸的压力油来自后转向液压泵。后转向液压泵由差速 器驱动。只有在前轮转向时，后轮液压泵才工作。
原理
机械式液压助力转向的主要原理是基于机械式 的齿轮齿条转向机构基础上，增加了一整套液力系 统，包括储液罐、液压助力泵、与转向柱相连的机 械阀、转向机构上的液压缸和能够推动转向拉杆的 活塞等等，液压泵由发动机通过皮带驱动，也就是 说只有发动机运转，转向泵才能够运转。
代表车型：常用于微型车如QQ、比亚迪F0等。
汽车转向系统
• 概述 • 功用 • 要求
• 类型 • 四轮转向系统 • 汽车转向技术的发展趋势
四轮转向系统
概述 四轮转向（4WS-four wheel steering）系统是基于一个安装 在后悬架上的后轮转向机构，它能够使驾驶员操纵方向盘时 转动汽车前后四个车轮，不仅提高了高速时的稳定性和可控 制，而且提高了低速时的机动性。即在高速行驶时，将后轮 与前轮同相位转向，以减小车辆转向时的旋转运动（横摆）， 改善高速行驶的稳定性；而在低速行驶时，把后轮与前轮逆 相位转向，以改善车辆中低速行驶的操纵性，提高快速转向 性。

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第四节 轿车四轮转向系统
二、前轮主动转向系统 为了全面改进汽车在各种使用条件下的转向性能，有的汽车采用前轮主动转 向系，如图13-24所示。
图13-24 前轮主动转向系示意图
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1-转向器 2-电控单元 3-转向电动机 4-转向角度叠加机构
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• 前轮主动转向系的组成见图13-25，它是在电控动力转向系的基础上 增加可变转向传动比的双排行星齿轮机构。
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一、转向操纵机构
1.转向盘
图13-6 转向盘的构造 a)三根辐条 b)四根辐条 c)转向盘外观
1—轮缘 2—轮辐 3—轮毂
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一、转向操纵机构
2.安全转向柱 对于轿车，要求转向柱套管必须备有缓和冲击的吸能装置。安全转向柱 和转向柱套管的吸能装置有多种形式。其基本结构原理是，当受到巨大 冲击时，安全转向柱产生轴向位移，使支架或某些支承件产生塑性变形， 从而吸收冲击能量。
3
2.动力转向系统
图13-2所示为液压式动力转向系的结构图。
图13-2 液压式动力转向系结构图
1-转向盘 2-安全转向柱 3-转向传动轴 4-转向万向节 5-护罩 6-转向横拉杆
7-球头销 8-转向器 9-储油罐 10-转向助力泵 11-转向动力缸 12-回油管
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2.动力转向系统
传给转向传动机构。 • 汽车上采用许多种结构形式的转向器，如齿轮齿条式、循环球式等。
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1.齿轮齿条式转向器
齿轮齿条式转向器的结构与工作原理如图13-8所示。
图13-8 齿轮齿条式转向器工作原理示意图 1-防尘罩 2-转向齿轮 3-转向齿条 4-转向传动轴

Ｌ ｉ ｅ， ｎ ｈ ｏ ｉｎ ａ ｉ Ｄｅ ｇＺ ａ ｘａ ｇ＆ Ｄｏ ｇＨ蚰 ｇｉｎ Ｆ ｎ ｌ ｇ ａ
Ｃ ｏｇｉｇ Ｕ ｉｒ ｔ， ｔｔ ＫｙＬ ｂｒｔｒ ｈｎ ｑｎ ｎｖ ｓｙ Ｓａｅ ｅ ａｏａｏｙｏ ｃａ ｉ ｌ ｒｎｍｉｉｎ ｈｎ ｑｎ ４ ０ ３ ｅｉ ｆＭｅｈ ｎｃ ａｓ ｓ ｏ ，Ｃ ｏｇ ｉ ａＴ ｓ ｇ ００ ０
化 ； 动悬架 与四轮转 向协调控制 系统在减小车身侧倾 和前轮垂直载荷波 动的同时 ， 主 还能有效地改善 车辆横摆 响应
和质心侧偏角响应 。
关键 词 ： 汽车 ； 动悬 架 ； 主 四轮 转 向 ； 合 ； 耦 协调 控 制 Ｔｈ ｕ ｌｎ ａｙ ｉ ｎ ｏｄ ｎ ｔｄ Ｃｏ ｔｏ ｆＶｅ ｉｌ ’ ｅ Ｃｏ ｐｉ ｇ Ａｎ ｌ ｓｓａ ｄ Ｃｏ ｒ ｉ ａｅ ｎｒ ｌｏ ｈｃｅＳ Ａｃ ｉｅ Ｓ ｐ ｎ ｉｎ ａ ｄ Ｆ ｕ ｈ ｅ ｔｅ ｉ ｇ ｔｖ ｕｓ ｅ ｓｏ ｎ ｏ ｒＷ ｅ ｌＳ ｅ ｒｎ
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汽
车
工
程
２０ （ ｏ．０ Ｎ ． ０ ８ Ｖ １３ ） ｏ９
２０ ０ ８年 （ ３ ） ９期 第 ０卷 第
Ａ ｔｍ ｔ ｅＥ ｇ ｅｒ ｇ ｕｏ ｏｉ ｎ ｉ ｅ ｎ ｖ ｎ ｉ
２０ ７ ０ ８１ ４
汽 车 主 动 悬 架 和 四轮 转 向系统 的
刖 百
性； 文献［ ］ ３ 则采 用主动悬架 控制来 改善车辆 的平 顺 性 和稳 态 转 向 ； 献 ［ ］ 建 立 整 车模 型 的基 础 文 ４ 在
耦合 分析及协 调制 木
来 飞 ， 兆祥 ， 邓 董红 亮
４０３ ） ０ ０ ０ （ 重庆 大 学 ， 械 传 动 国 家 重 点 实 验 室 ， 庆 机 重

4ws概述及二自由度建模规定：1、下划线字为为自己讲诉的内容！**PPT上方显示当前讲解的小标题！**图片的序号不一定配对！老师，各位同学：大家上午好，等了好久终于等到今天。

下面我将和大家一起来看看四轮转向系统（Four - wheel Steering ———4WS）的前世今生。

在开始讲之前，我想先说说我为什么选这个题目吧。

在我第3周拿到《车辆系统动力学》这本书的时候，我也不知道讲什么，后来我想先看看这本书吧。

在第4页，我了解到关于4WS能够提高车辆的总体操纵性和稳定性，但由于这种系统对车辆后桥的改动过大，制造成本过高，很多年未受到汽车厂商的重视，知道20世纪80年代末，四轮转向产品才在小日本汽车开始应用。

并且我发现30年过去了，未来汽车发展必然趋势的4WS的汽车并没有大方走进人们的日常生活中。

带着这种想要看看4WS 到底为何不得志的好奇心，我开始对4WS做一些更深层次的认识。

针对什么是4WS？请先看一段视频是不是大概有一个感性的认识了，今天我将从下面几个方面来看看关于4WS的点滴，在这之中当然还有我个人的一些看法，由于时间有限，如有纰漏，希望老师和同学的指正！下面看一下我今天要和大家探讨的知识点1、4WS概念、发展历程、优缺点、汽车上的应用；2、4WS的基本组成、基本工作过程、转向方式（同相，逆向）（同相---中高速--）转向半径和转向特性比较、转向装置的类型（转角，车速）；3、结构类型/控制方案（机械等）4、二维建模（重点讲）讲一下汽车转向的基本要求5、稳定性分析（时域、频域）6、控制策略7、目前研究内容今后的发展方向、难题9、四轮转向汽车控制技术国内外研究现状10、四轮转向研究目前存在问题11、四轮转向系统今后发展方向1.1概念汽车的四轮转向(Four - wheel Steering —4WS) 是指后轮也和前轮相似，具有一定的转向功能，不仅可以与前轮同方向转向，也可以与前轮反方向转向。

(a)
(b)
(c)
1—转向摇臂 2—转向直拉杆 3—转向节臂 4—梯形 臂 5—转向横拉杆
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授人以鱼不如授人以渔
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两轮转向的存在问题
朱明工作室
汽车两轮转向技术虽经历了近两百年的发展，存 在主要问题：
(1) 两轮转向汽车在转弯时，现有各类转向机构均不能保 证全部车轮绕瞬时中心转动，从而在技术上难以完全消除车 辆行驶中的车轮侧滑。
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授人以鱼不如授人以渔
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转向角比例控制
朱明工作室
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授人以鱼不如授人以渔
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三、横摆角速度比例控制
1．系统组成
朱明工作室
⑴前轮转向操纵机构
⑵后轮转向操纵机构
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授人以鱼不如授人以渔
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三、横摆角速度比例控制
2．控制状态 ⑴大动四轮转向系统的基本特征在于：前后转向轮偏转的驱动 动力是分开的，前后转向轮偏转方向和偏转角度之间不是靠机械 传动链形成固定的联系，而是靠电子控制系统进行协调控制实现 预设关系，因此后轮转向控制灵活、方便，能够获得更加精确和 复杂的转向特性。
图9 分散驱动四轮转向系统结构框图
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(2) 独立悬架汽车中的转向梯形断开点难以确定，这将导 致了横拉杆与悬架导向机构之间运动不协调，使汽车在行驶 中易发生摆振，从而加剧轮胎磨损，转向性能随车速、转向 角、路面状态的变化而变化，车速越高，操纵稳定性越差。
(3) 在采用两轮转向方式时转弯半径较大，汽车的机动灵 活性不高。
随着电子技术的不断发展及在汽车中的应用，可以从多方面 改善转向系统的各种性能，但这种改善往往是局部的和微小 的。基于两轮转向方式的汽车转向技术发展至今，应该说已 经到了一个顶峰，就目前的技术和经济性而言，两轮转向在 性能上难以再有突破性进展。

轮轴 12.向心球轴承 13.滚针轴承
1.万向节叉 2.转向齿轮轴 3.调整螺母 4.向心球轴 承 5.滚针轴承 6.固定螺栓 7.转向横拉杆 8.转向 器壳体 9.防尘套 10.转向齿条 11.调整螺塞 12.
锁紧螺母 13.压紧弹簧 14.压块
循环球式转向器
第一级螺杆螺 母传动副
ctgctgB
蜗杆曲柄指销式转向器
蜗杆曲柄指销式转向器的传动副(以转向蜗 杆为主动件，其从动件是装在摇臂轴曲柄端部 的指销。
转向蜗杆转动时，与之啮合的指销即绕摇臂 轴轴线沿圆弧运动，并带动摇臂轴转动。
转向系的设计要求：
1）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转。 2）转向轮具有自动回正能力。 3）在行驶状态下，转向轮不得产生自振，转向盘没有摆动。 4）转向传动机构和悬架导向装置产生的运动不协调，应使车
路面作用在车轮上的力，经过转向系可大部分传递到转向盘，这种逆效率较 高的转向器属于可逆式。它能保证转向轮和转向盘自动回正，既可以减轻驾驶 员的疲劳，又可以提高行驶安全性。但是，在不平路面上行驶时，传至转向盘 上的车轮冲击力，易使驾驶员疲劳，影响安全行驾驶。
属于可逆式的转向器有齿轮齿条式和循环球式转向器。
一、转向器的效率
功率P1从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效率称为转向器 的正效率，用符号η+表示，；反之称为逆效率，用符号η－表示。
正效率η+ 计算公式： η+=（P1-P2）/P1
逆效率η－ 计算公式： η－=（P3-P2）/P3
式中， P1为作用在转向轴上的功率；P2为转向器中的摩擦功率；P3为作 用在转向摇臂轴上的功率。
齿轮齿条式转向器广泛应用于微型、普通级、中级和中高级乘用车上。 装载量不大、前轮采用独立悬架的货车和客车也用齿轮齿条式转向器。

传动转向系统灵敏度为：
Ｋ＝
”
１ 线控 转 向系统及其理 想角传动 比
１１ 线控转 向 系统原 理 ．
） ＝
ｌ ＋Ｋｕ
（ ） １
线 控转 向系 统如 图 １ 示 ，连接 转 向盘 与转 所
其 稳 性 数Ｋ （ 中 定 因 ： 芒一 ） ＝
有式 （ ） 以看 出 ， 向 灵敏 度 是 随 着 车 速 １可 转
参考 文献 １ 喻 凡 ， ． 系统 动 力学Ｉ ． ： 械 林逸 汽车 Ｍ】 北京 机
工 业 出版 社 ，０ ５ ２０ ．
示 ， 车在高 速时 ， 汽 经过一 定 响应 时间达 到稳 态后 具 有相 同 的横 摆 角速度 ，减少 了因驾驶 员驾 驶 习 惯不 同对操 纵稳定 性 的影 响 。 ６ 出 ， 图 看 仅用 理想 角传 动 比难 以使 汽 车高 速时具 有相 同的侧 向加 速 度， 需要研 究 力传 动 比或 者力 、 角综合 反馈 控 制策 略 以进一 步改善 车辆操纵 稳定性 。
的关系
２ 技 术纵横 ２
轻 型 汽车技 术
２ １ （ ／ 总 ２ ５２ ６ ０ ２ ７ ８） ７ ／７
嚣 霆 强
图 ５ 横响 应
由图 ３ 图 ４ ， 、 知 汽车在低速时采用 固定角传 动 比， 向灵敏度随车速变化而变化 ， 转 避免了低速 时灵 敏度过 高带来 的汽 车难 以 “ 驭”的现象 。 驾 高
速 时采 用可变 角传 动 比 ，转 向灵敏 度不 随车 速 的
变化 而变化 ， 车具 有 良好 的操 纵稳定 性 。 ５显 汽 图
定 程度 上改善 了车辆高 速时 的操 纵稳定 性 ，但 还 需 要建立 人 一车 一路 闭 环系统 ，进 一步完 善 理想 角传 动 比的优 化设计及 其评价 指标 。

转向系统的组成及分类转向系统是指汽车中用于控制车辆行驶方向的一系列组件的总称。

它由转向器、转向齿轮、转向节、转向杆、转向助力泵等部分组成。

根据不同的工作原理和结构特点，转向系统可以分为机械转向系统、液压转向系统和电动转向系统三种类型。

一、机械转向系统机械转向系统是最基本的转向系统，也是传统汽车上常见的转向系统。

它的工作原理是通过人力操作转向盘，通过转向杆和转向齿轮传递力量，使车辆转向。

机械转向系统结构简单、可靠性高、成本较低，但操纵力大，转向不够灵活，需要驾驶员耗费较大的力量来操控转向盘。

二、液压转向系统液压转向系统是在机械转向系统的基础上发展起来的一种转向系统。

它通过液压助力泵产生的压力，将液压力传递到转向齿轮上，从而减小驾驶员操纵转向盘的力量。

液压转向系统具有转向灵活、操纵轻便的优点，提高了驾驶的舒适性和安全性。

液压转向系统广泛应用于大多数传统汽车上。

三、电动转向系统电动转向系统是近年来新兴的一种转向系统，它采用电机作为动力源，通过控制电机的转动来实现转向。

电动转向系统的工作原理是通过感应马达的转动，产生转向力矩，从而改变车轮的转向角度。

电动转向系统具有转向灵活、操纵轻便、响应速度快的特点，大大提高了驾驶的操控性和安全性。

电动转向系统主要应用于电动汽车和混合动力汽车上。

除了根据工作原理和结构特点分类，转向系统还可以根据转向方式进行分类。

根据转向方式的不同，转向系统可以分为前轮转向和四轮转向两种类型。

一、前轮转向前轮转向是指只有前轮进行转向的方式，后轮保持固定方向不变。

前轮转向系统简单、成本较低，适用于大多数传统汽车。

前轮转向主要通过机械转向系统和液压转向系统实现。

二、四轮转向四轮转向是指不仅前轮进行转向，后轮也同时进行转向的方式。

四轮转向主要有两种方式：主动式四轮转向和被动式四轮转向。

主动式四轮转向是指后轮的转向角度可以根据车速和转弯半径进行自动调整，以提高车辆的稳定性和操控性。

被动式四轮转向是指后轮的转向角度随着前轮的转向角度而改变，以提高车辆的操控性和转弯半径的缩小。

新能源汽车主动四轮转向稳定性控制技术刘阳勇发布时间：2023-05-10T08:11:51.789Z 来源：《教育学文摘》2023年5期作者：刘阳勇[导读] 车辆运动时可通过主动四轮转向系统控制前后轮转角提高车辆的稳定性。

主动四轮转向系统控制后轮时通常将质心侧偏角设置为0，在此情况下，驾驶员的驾驶舒适感极差，因此，需要在不改变驾驶员驾驶习惯的前提下优化汽车主动四轮转向系统。

在不同驾驶环境下车辆的轮胎侧偏刚度、质心位置和质量具有不确定性，因此在设计四轮转向系统时，应该将提高系统的鲁棒性作为目标。

基于此，本文章对新能源汽车主动四轮转向稳定性控制技术进行探讨，以供参考。

重庆交通职业学院重庆江津区 402247摘要：车辆运动时可通过主动四轮转向系统控制前后轮转角提高车辆的稳定性。

主动四轮转向系统控制后轮时通常将质心侧偏角设置为0，在此情况下，驾驶员的驾驶舒适感极差，因此，需要在不改变驾驶员驾驶习惯的前提下优化汽车主动四轮转向系统。

在不同驾驶环境下车辆的轮胎侧偏刚度、质心位置和质量具有不确定性，因此在设计四轮转向系统时，应该将提高系统的鲁棒性作为目标。

基于此，本文章对新能源汽车主动四轮转向稳定性控制技术进行探讨，以供参考。

关键词：新能源汽车；主动四轮转向；稳定性控制技术引言新能源汽车取得了快速发展，但其续航里程仍然是束缚其成长的最主要原因。

因此，如何提高新能源汽车的存储容量、发展高效率的控制系统以及充分发挥其自身的优点来延长其使用寿命，已成为当前的一个重要问题。

在城市道路上，车辆在制动时所消耗的能源约为车辆所需要的能源的50%。

一、新能源汽车新能源汽车也被称为替代燃料汽车,由非石油燃料驱动,通过应用汽车启动,电源控制等各种先进技术制造,制造出具有新结构,技术标准和先进原理的新型汽车。

目前,常见的新能源汽车主要包括天然气汽车,酒精燃料汽车,燃料电池汽车,纯电动汽车和混合动力汽车。

与传统的石油动力汽车相比,新能源汽车具有更高的能量转换效率,更好的运行性能,在节能和环保方面表现出足够强大的优势。

第六章电控动力转向与四轮转向系统一、教学目的和基本要求通过此章内容的教学，让学生了解对转向系统的要求和动力转向系统分类；掌握传统动力转向系统、液压式电控动力转向系统、电动式电控动力转向系统的结构与工作原理；了解四轮转向控制系统（4WS）的转向特性、转向角比例控制及横摆角速度比例控制系统的组成、控制状态和控制逻辑。

二、教学内容及课时安排第一节概述理论教学：1学时。

第二节液压式电控动力转向系统理论教学：2学时。

第三节电动式电控动力转向系统理论教学：2学时；电控动力转向的拆检实践技能：4学时。

第四节四轮转向控制系统理论教学：1学时。

三、教学重点及难点重点：传统动力转向系统、液压式电控动力转向系统、电动式电控动力转向系统的结构与工作原理。

难点：四轮转向控制系统（4WS）车的转向特性、转向角比例控制及横摆角速度比例控制系统的组成、控制状态和控制逻辑。

四、教学基本方法和教学过程此内容采用理实一体化教学方法，对动力转向系统的结构与工作原理内容的授课采用先理论后实践的方法。

五、作业1．液压式电控动力转向系统工作原理2．电动式电控动力转向系统的结构与工作原理3．四轮转向控制系统（4WS）车的转向特性4．四轮转向控制系统转向角比例控制及横摆角速度比例控制系统的组成第六章电控动力转向与四轮转向系统第一节概述一、对转向系统的要求二、动力转向系统的分类机械转向系统按转向的能源不同动力转向系统传统动力转向系统：设计缺陷按控制方式不同电子控制转向系统：EPS三、传统动力转向系统的结构与工作原理1. 传统液压动力转向系统传统液压动力转向系统的组成，如图7-1所示。

Array⑴转向液压泵⑵转向动力缸⑶转向控制阀2.传统液压动力转向系统结构形式分开式——转向器、转向动力缸和转向控制阀三者分开布置半分开式——是将转向动力缸和转向控制阀组合制成整体整体式——将转向控制阀、转向动力缸和机械转向器三者组合成一个整体⑵整体式和半分开式按照转向控制阀的形式不同可分为：滑阀式瓣阀式转阀式3.整体式液压动力转向系统的结构和工作原理⑴整体滑阀式液压动力转向系统液压动力转向系统的组成如图7-3所示。

编号
无锡太湖学院
毕业设计（论文）
相关资料
题目：基于横摆率反馈的四轮
转向系统的仿真研究
信机系机械工程及自动化专业
学号：
学生姓名：
指导教师：
2013年5月25日
目录
一、毕业设计（论文）开题报告
二、毕业设计（论文）外文资料翻译及原文
三、学生“毕业论文（论文）计划、进度、检查及落实表”
四、实习鉴定表
无锡太湖学院
毕业设计（论文）
开题报告
题目：基于横摆率反馈的四轮
转向系统的仿真研究
信机系机械工程及自动化专业
学号：
学生姓名：
指导教师：
2012年11月12日。

线控四轮转向系统理想角传动比的研究线控四轮转向系统理想角传动比的研究摘要：本文提出了线控四轮转向系统的理想角传动比的计算方法，通过建立数学模型，考虑车辆的不同属性，确定了传动比的最佳设计值，实现了线控四轮转向系统的优化控制。

实验结果表明，本文所提出的理想角传动比能够显著提高车辆的转向性能和稳定性。

关键词：线控四轮转向系统；理想角传动比；数学模型；优化控制1.引言随着社会经济发展和交通工具日益普及，车辆行驶安全和性能的提升已成为汽车工程研究的重要方向之一。

四轮转向技术是一种能够提高车辆转向性能和稳定性的关键技术，其应用已逐渐普及到大众车型中。

本文研究的对象为线控四轮转向系统，通过设计与优化控制，提高车辆的动态响应和稳态精度。

其中，理想角传动比是系统控制的核心问题。

因此，本文将重点探讨线控四轮转向系统的理想角传动比的研究。

2.线控四轮转向系统的理想角传动比2.1 理想角传动比的概念理想角传动比是指车轮在满足行驶过程中的各项指标要求下，使四个车轮的理想转向角一致的比值。

即根据车辆属性和运动学原理，通过决策车轮前后的转向角度比例，使得车辆具有最佳的动态响应和转向稳定性。

2.2 理想角传动比计算理想角传动比的计算涉及到车辆运动学及动力学模型的建立。

在车辆行驶过程中，车轮的转动可以看作是一个关于车体转动点的转动，而车体转动点在驾驶员操纵方向盘时的位置以及车轮的刹车加速度都会对车轮的转动角度产生影响。

因此，在计算理想角传动比时，需要考虑车体转动点的位置、前后轮胎的数据等多个因素。

计算过程中，需要首先对车辆的属性、重心高度以及悬挂系统进行分析，并建立起相应的数学模型。

通过求解数学方程组，确定车轮转动角的大小和比例，得到理想角传动比的最佳值。

3.优化控制理想角传动比的计算是线控四轮转向系统的核心问题。

但是，由于车辆行驶过程中的各种外界干扰、驾驶员的驾驶习惯等因素，实际传动比难以严格保持在理论值。

因此，需要通过优化控制来实现传动比的最优化控制。