第十章-底盤電子控制技術(shù)(第4課-轉(zhuǎn)向控制技術(shù))

汽車拖拉機(jī)學(xué)——電器與電子設(shè)備《汽車拖拉機(jī)學(xué)——電器與電子設(shè)備》課件06十二月2024內(nèi)容：第十章底盤電子控制技術(shù)

(第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù))主講人：魯植雄教授Email：luzx@QQ：1607357229206十二月2024本章內(nèi)容安排第十章底盤電子控制技術(shù)第1課自動變速器控制技術(shù)第2課制動控制技術(shù)第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第5課懸架控制技術(shù)306十二月2024一、電動式EPS的結(jié)構(gòu)二、電動式EPS的工作原理三、電動式EPS的類型四、電動式EPS的特點(diǎn)五、電動式EPS的控制功能六、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)七、四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)本節(jié)課的主要內(nèi)容第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)406十二月2024電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡寫為EPS，是英文ElectronicPowerSteering的簡寫。汽車電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)車速或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，改變動力放大倍數(shù)，可使汽車在停車或低速行駛時轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤所需的力減少。當(dāng)汽車高速行駛時，系統(tǒng)能保證最優(yōu)控制傳動比和穩(wěn)定的手感，從而提高高速行駛時的穩(wěn)定性。類型：電動式EPS和液力式EPS兩種。一、電動式EPS的結(jié)構(gòu)第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)506十二月2024組成：傳感器、控制單元(ECU)、電動機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和離合器等一、電動式EPS的結(jié)構(gòu)第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)606十二月20241.傳感器在電動式EPS中傳感器主要應(yīng)用了轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、速度傳感器。轉(zhuǎn)矩傳感器時刻檢測轉(zhuǎn)向盤的運(yùn)動情況，將駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤的方向、角度信息傳送給控制單元作輸入信號。轉(zhuǎn)速傳感器用于測量轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)速度，速度傳感器測量汽車的行駛速度，兩者的測量結(jié)果同樣送到控制單元作為輸入。轉(zhuǎn)矩測量系統(tǒng)比較復(fù)雜且成本較高，所以精確、可靠、低成本的轉(zhuǎn)矩傳感器是決定電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能否占領(lǐng)市場的關(guān)鍵因素之一。目前采用較多的是在轉(zhuǎn)向軸位置加一扭桿，通過測量扭桿的變形得到轉(zhuǎn)矩。另外也有采用非接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器。它的優(yōu)點(diǎn)是體積小，精度高，缺點(diǎn)是成本高。一、電動式EPS的結(jié)構(gòu)第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)706十二月20242.控制單元控制單元：8位或16位微處理器為核心，外圍集成模／數(shù)電路、輸入信號接口電路、報警電路、電源。具有計(jì)算、查表、故障診斷處理、存儲、報警、驅(qū)動等功能。3.電動機(jī)直流電動機(jī)和無刷永磁式直流電動機(jī)，驅(qū)動電路根據(jù)采用的電動機(jī)和控制策略不同而不同。一、電動式EPS的結(jié)構(gòu)第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)806十二月20244.減速機(jī)構(gòu)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的減速機(jī)構(gòu)與電動機(jī)相連，起減速增扭作用。常采用蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，也有采用行星齒輪機(jī)構(gòu)。5.離合器保證電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)只在預(yù)先設(shè)定的車速行駛范圍內(nèi)起作用。當(dāng)車速達(dá)到某一值時，離合器分離，電動機(jī)停止工作，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)為手動轉(zhuǎn)向。當(dāng)電動機(jī)發(fā)生故障時離合器將自動分離。一、電動式EPS的結(jié)構(gòu)第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)906十二月2024電動式EPS是在傳統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上增加信號傳感裝置、控制單元和轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向軸由靠扭桿相連的輸入軸和輸出軸組成，輸出軸通過傳動機(jī)構(gòu)帶動轉(zhuǎn)向拉桿使車輪轉(zhuǎn)向，輸出軸除通過扭桿與輸入軸相連外，還經(jīng)行星齒輪減速機(jī)構(gòu)-離合器與助力電動機(jī)相連。駕駛員在操縱轉(zhuǎn)向盤時，給輸入軸輸入了一個角位移，輸入軸和輸出軸之間的相對角位移使扭桿受扭，轉(zhuǎn)矩傳感器將扭桿所受到的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為電壓信號輸入電控單元；與此同時，車速傳感器檢測到的車速信號也輸入電控單元，電控單元綜合轉(zhuǎn)向盤的輸入力矩、轉(zhuǎn)動方向以及車速等輸入信號，判斷是否需要助力以及助力的方向。二、電動式EPS的工作原理第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)1006十二月2024若需要助力，則依照既定的助力控制策略計(jì)算電動機(jī)助力轉(zhuǎn)矩的大小并輸出相應(yīng)的控制信號給驅(qū)動電路，驅(qū)動電路提供相應(yīng)的電壓或電流給電動機(jī)，電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩由蝸輪蝸桿傳動裝置放大再施加給轉(zhuǎn)向軸起助力作用，從而完成實(shí)時控制助力轉(zhuǎn)向；若出現(xiàn)故障或車速超出設(shè)定值則停止對電動機(jī)供電，系統(tǒng)不提供助力，同時，離合器切斷，以避免轉(zhuǎn)向系統(tǒng)受電動機(jī)慣性力矩的影響，系統(tǒng)轉(zhuǎn)為人工手動助力。二、電動式EPS的工作原理第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)圖4．10電動式EPS工作過程框圖第十章底盤電子控制技術(shù)1106十二月2024電動式EPS的控制過程：轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)向角信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器后輸入ECU，ECU根據(jù)這些信號和車速計(jì)算出最優(yōu)化的助力轉(zhuǎn)矩。ECU把輸出的數(shù)字量經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬量，再將其輸入電流控制電路。電流控制電路把來自微處理器的電流命令值同電動機(jī)電流的實(shí)際值進(jìn)行比較，并生成一個差值信號。該差值信號被送到電動機(jī)驅(qū)動電路，該電路可驅(qū)動動力裝置并向電動機(jī)提供控制電流。二、電動式EPS的工作原理第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)1206十二月2024依據(jù)助力電動機(jī)助力位置不同，可分為轉(zhuǎn)向軸式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、齒輪軸式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及齒條軸式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)三種形式。1．轉(zhuǎn)向軸式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向軸式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電動機(jī)固定在轉(zhuǎn)向軸一側(cè)，通過減速機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向軸相連，直接驅(qū)動轉(zhuǎn)向軸助力轉(zhuǎn)向三、電動式EPS的類型第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)1306十二月20242．齒輪軸式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)齒輪軸式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電動機(jī)和減速機(jī)構(gòu)與小齒輪相連，直接驅(qū)動齒輪助力轉(zhuǎn)向。與轉(zhuǎn)向軸式相比，可以提供較大的轉(zhuǎn)向力，適用于中型車。其助力控制特性方面增加了難度。三、電動式EPS的類型第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)1406十二月20243．齒條軸式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)齒條軸式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電動機(jī)和減速機(jī)構(gòu)則直接驅(qū)動齒條提供助力。與齒輪軸式相比，齒條助力式可以提供更大的轉(zhuǎn)向力，適用于大型車。對原有的轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)有較大改變。三、電動式EPS的類型第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)1506十二月2024電動式EPS與液力式EPS相比，具有如下特點(diǎn)：助力性能優(yōu)。能在各種行駛工況下提供最佳助力，減小由路面不平所引起的對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的擾動，改善汽車的轉(zhuǎn)向特性，減輕汽車低速行駛時的轉(zhuǎn)向操縱力，提高汽車高速行駛時的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性，進(jìn)而提高汽車的主動安全性；并且可通過設(shè)置不同的轉(zhuǎn)向手力特性來滿足不同使用對象的需要。效率高。電動式EPS為機(jī)械與電動機(jī)直接連接，效率高，有的可高達(dá)90％以上。耗能少。汽車在實(shí)際行駛過程中，處于轉(zhuǎn)向的時間約占行駛時間的5％。對于液力式EPS，發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，油泵始終處于工作狀態(tài)，油液一直在管路中循環(huán)，從而使汽車燃油消耗率增加4％～6％；而電力式EPS僅在需要時供能，使汽車的燃油消耗率僅增加0.5％左右。四、電動式EPS的特點(diǎn)第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)1606十二月2024路感”好。由于電力式EPS內(nèi)部采用剛性連接，系統(tǒng)的滯后特性可以通過軟件加以控，且可以根據(jù)駕駛員的操作習(xí)慣進(jìn)行調(diào)整?；卣院?。電力式EPS結(jié)構(gòu)簡單，內(nèi)部阻力小，回正性好，從而可得到最佳的轉(zhuǎn)向回正特性，改善汽車操縱穩(wěn)定性?？梢元?dú)立于發(fā)動機(jī)工作。電力式EPS以電池為能源，以電動機(jī)為動力元件，只要電池電量充足，不論發(fā)動機(jī)處于何種工作狀態(tài)，都可以產(chǎn)生助力作用。應(yīng)用范圍廣。電力式EPS可用于各種汽車，目前主要用于轎車和輕型載貨汽車上；而對于環(huán)保型純電動汽車，由于沒有發(fā)動機(jī)，電力式EPS為最佳選擇。裝配性好且易于布置。因?yàn)殡娏κ紼PS系統(tǒng)零部件數(shù)目少，主要部件均可以組合一起，所以整體外形尺寸小，這為整車布置帶來方便，且易于在裝配線上安裝。四、電動式EPS的特點(diǎn)第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)1706十二月20241.助力控制助力控制是在轉(zhuǎn)向過程（轉(zhuǎn)向角增大）中為減輕轉(zhuǎn)向盤的操縱力，通過減速機(jī)構(gòu)把電動機(jī)轉(zhuǎn)矩作用到機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（轉(zhuǎn)向軸、齒輪、齒條）上的一種基本控制模式。助力控制利用電動機(jī)轉(zhuǎn)矩和電動機(jī)電流成比例的特性，由轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器檢測的轉(zhuǎn)矩信號和由車速傳感器檢測的車速信號輸入控制器單片機(jī)中，根據(jù)預(yù)制的不同車速下“轉(zhuǎn)矩—電動機(jī)助力目標(biāo)電流表”，確定電動機(jī)助力的目標(biāo)電流，通過對反饋電流與電動機(jī)目標(biāo)電流相比較，利用PID調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)，輸出PWM信號到驅(qū)動回路，以驅(qū)動電動機(jī)產(chǎn)生合適的助力。五、電動式EPS的控制功能第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)電動式EPS的助力控制邏輯第十章底盤電子控制技術(shù)1806十二月20242.回正控制回正控制是為改善轉(zhuǎn)向回正特性的一種控制模式。汽車在行駛過程中轉(zhuǎn)向時，由于轉(zhuǎn)向輪主銷后傾角和主銷內(nèi)傾角的存在，使得轉(zhuǎn)向輪具有自動回正的作用。隨著車速的提高，回正轉(zhuǎn)矩增大，而輪胎與地面的側(cè)向附著系數(shù)卻減小，二者綜合作用使得回正性能提高。根據(jù)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動的方向可以判斷轉(zhuǎn)向盤是否處于回正狀態(tài)。回正控制主要用于低速行駛，此時電動機(jī)控制電路實(shí)行斷路，保持機(jī)械系統(tǒng)原有的回正特性。對于高速行駛，為防止轉(zhuǎn)向回正超調(diào)，采用阻尼控制方式。五、電動式EPS的控制功能第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)1906十二月20243.阻尼控制阻尼控制是汽車運(yùn)行時為提高高速直線行駛穩(wěn)定性的一種控制模式。汽車高速行駛時，如果轉(zhuǎn)向過于靈敏，會影響汽車的行駛穩(wěn)定性。為提高直線行駛的穩(wěn)定性，在死區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行阻尼控制。阻尼控制是利用生成的阻尼轉(zhuǎn)矩提供阻尼控制，阻尼轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)向方向相反。阻尼控制允許轉(zhuǎn)向系統(tǒng)調(diào)整回正速度。此外，阻尼轉(zhuǎn)矩隨車速的變化而變化，使得從低速到高速的整個變化范圍內(nèi)，都可得到最優(yōu)的轉(zhuǎn)向回正和汽車回正速度。五、電動式EPS的控制功能第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)2006十二月20244.轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制補(bǔ)償控制系統(tǒng)可根據(jù)轉(zhuǎn)向作用力變化率，沿轉(zhuǎn)矩變化的方向產(chǎn)生補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩。預(yù)防由于ECU取樣、電動機(jī)感應(yīng)等引起的控制系統(tǒng)的延遲所成的自激振蕩，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。電動機(jī)的慣性補(bǔ)償可限制在正常轉(zhuǎn)向操作過程中轉(zhuǎn)向力變化時和急速轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)向作用力上升所產(chǎn)生的任何不規(guī)則的傳感信號。5.停止助力轉(zhuǎn)矩控制當(dāng)系統(tǒng)的基本部件（如轉(zhuǎn)矩傳感器、電流傳感器、ECU及其連線等）出現(xiàn)故障，導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作時，離合器分離，電源繼電器釋放，從而停止助力轉(zhuǎn)矩控制，以確保系統(tǒng)安全。五、電動式EPS的控制功能第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)2106十二月20246.限制助力轉(zhuǎn)矩控制當(dāng)發(fā)動機(jī)怠速、蓄電池充電不足而又過載使用時，若動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仍繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，則蓄電池將大量放電，會導(dǎo)致蓄電池失效。為了預(yù)防這種情況和保護(hù)蓄電池，系統(tǒng)將限制電流的大小。ECU安裝在發(fā)動機(jī)內(nèi)，若汽車長時間爬坡或熱天在擁擠的道路上行駛，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在發(fā)動機(jī)怠速下運(yùn)行時，ECU溫度會升高。因此，系統(tǒng)在ECU達(dá)到警戒溫度之前就要服制電流，由于ECU溫度和電動機(jī)溫度有關(guān)，又可防止電動機(jī)溫度過高。為了防止過熱，系統(tǒng)對連續(xù)幾秒鐘內(nèi)的電流消耗進(jìn)行監(jiān)測，且保持電流消耗不超過預(yù)設(shè)值。五、電動式EPS的控制功能第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)2206十二月2024汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SteeringByWireSystem，簡寫SBW）取消了轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接，完全擺脫了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的各種限制，不但可以給自由設(shè)計(jì)汽車轉(zhuǎn)向的力傳遞特性，而且可以設(shè)計(jì)汽車轉(zhuǎn)向的角傳遞特性，給汽車轉(zhuǎn)向特性的設(shè)計(jì)帶來無限的空間，是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重大革新。汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車轉(zhuǎn)向方面最為先進(jìn)和最前沿的技術(shù)之一。1.功能滿足了汽車智能化發(fā)展的需要。提高了汽車的操縱穩(wěn)定性。改善駕駛員的路感。六、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)2306十二月20242.組成轉(zhuǎn)向盤系統(tǒng)、電子控制單元(ECU)、轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)以及自動防故障系統(tǒng)、電源等輔助系統(tǒng)。第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)六、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第十章底盤電子控制技術(shù)2406十二月2024第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)六、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第十章底盤電子控制技術(shù)2506十二月20243.工作原理當(dāng)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)矩傳感器和轉(zhuǎn)向角傳感器將測量到的駕駛員轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)變成電信號輸入到電子控制單元，電子控制單元依據(jù)車速傳感器和安裝在轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)上的位移傳感器的信號來控制轉(zhuǎn)矩反饋電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，并根據(jù)轉(zhuǎn)向力模擬、生成反饋轉(zhuǎn)矩，控制轉(zhuǎn)向電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)矩大小和旋轉(zhuǎn)的角度，通過機(jī)械轉(zhuǎn)向裝置控制轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向位置，使汽車沿著駕駛員所期望的軌跡行駛。第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理圖六、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第十章底盤電子控制技術(shù)2606十二月20244.冗余系統(tǒng)（rongyusystem）（1）傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是最安全的？傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于采用的是機(jī)械傳遞系統(tǒng)，因此被認(rèn)為是最安全的，因?yàn)闄C(jī)械系統(tǒng)在發(fā)生損壞之前會有一個預(yù)警信號提供給駕駛員，而且在發(fā)生損壞后的一段時間內(nèi)，機(jī)械系統(tǒng)仍然能夠?qū)崿F(xiàn)或者部分實(shí)現(xiàn)其功能。（2）線控轉(zhuǎn)向?yàn)楹尾话踩繛楹我O(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向冗余系統(tǒng)？而線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于其采用的是轉(zhuǎn)角傳感器、力矩傳感器、主控制器、模擬反饋系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)向電動機(jī)等一系列的電子元件，這些電子部件的破壞很有可能是沒有預(yù)警信號的，一旦系統(tǒng)失效其設(shè)計(jì)功能有可能完全喪失，因此如何保證線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安全可靠工作是其能否全面推廣應(yīng)用的一個重要因素。這就涉及線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的冗余系統(tǒng)設(shè)計(jì)，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)是完全必要、而且是十分重要的。第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)六、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第十章底盤電子控制技術(shù)2706十二月2024（3）冗余系統(tǒng)的功用當(dāng)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失效時，冗余系統(tǒng)能立即投入使用，并對不同的轉(zhuǎn)向故障形式和故障等級做出相應(yīng)處理，以求最大限度的保證汽車正常行駛，保證汽車的安全性和可靠性。（4）冗余系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法硬件系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)的容錯設(shè)計(jì)第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)六、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第十章底盤電子控制技術(shù)2806十二月2024（5）硬件系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)的三種形式：第一種是采用“線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)+液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)”的冗余設(shè)計(jì)。顧名思義，采用液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該系統(tǒng)同時具有線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩套轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，通常情況下，使用線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)體現(xiàn)了系統(tǒng)良好的轉(zhuǎn)向特性，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，使用液壓蓄能器的液力提供轉(zhuǎn)向動力。第二種是采用“線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)+線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)”的冗余設(shè)計(jì)。這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)幾乎所有的部件都采用雙套的，因而成本較高，但能有效避免其他方式中因?yàn)殡娮酉到y(tǒng)的失效，而引起的汽車輸出特性急變，從而進(jìn)一步提高了汽車性能。第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)六、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第十章底盤電子控制技術(shù)2906十二月2024第三種是采用“線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)+機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)”的冗余設(shè)計(jì)。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，便于實(shí)現(xiàn)和控制，在電子系統(tǒng)失效后汽車性能會出現(xiàn)很大變化，引起駕駛員不適，增加駕駛員負(fù)擔(dān)。采用行星齒輪作為故障離合器和減速機(jī)構(gòu)。當(dāng)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失效時，行星齒輪由減速器轉(zhuǎn)換為離合器，結(jié)合轉(zhuǎn)向盤與地面車輪，駕駛員仍可操縱汽車轉(zhuǎn)向。第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)行星齒輪作為故障離合器和減速機(jī)構(gòu)六、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第十章底盤電子控制技術(shù)3006十二月2024能夠全面改善汽車的轉(zhuǎn)向性能，汽車在低速行駛過程中進(jìn)行轉(zhuǎn)向時，使后輪與前輪反向偏轉(zhuǎn)，可以減小汽車的轉(zhuǎn)向半徑；汽車在中速行駛過程中進(jìn)行轉(zhuǎn)向時，使后輪與前輪同向偏轉(zhuǎn)，可以提高汽車的轉(zhuǎn)向靈敏性；汽車在高速行駛過程中進(jìn)行轉(zhuǎn)向時，使后輪也與前輪同向偏轉(zhuǎn)，可以減小汽車在轉(zhuǎn)向過程中的橫擺運(yùn)動，改善汽車的穩(wěn)定性。七、四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)3106十二月2024四輪轉(zhuǎn)向汽車與兩輪轉(zhuǎn)向汽車相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：提高了汽車在高速行駛時和在濕滑路面上的轉(zhuǎn)向性能；駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤反應(yīng)靈敏，動作準(zhǔn)確；在不良路面和側(cè)風(fēng)等條件下，汽車也具有較好的方向穩(wěn)定性，提高了高速下的直線行駛穩(wěn)定性；提高了汽車高速轉(zhuǎn)向的行駛穩(wěn)定性，不但便于轉(zhuǎn)向操縱，而且在進(jìn)行急轉(zhuǎn)彎時，也能保持汽車的行駛穩(wěn)定性；通過使后輪轉(zhuǎn)向與前輪轉(zhuǎn)向相反，減小了低速行駛時的轉(zhuǎn)向半徑，不但便于在狹窄路面上進(jìn)行U形轉(zhuǎn)彎，而且在駛?cè)胲噹斓惹闆r下便于駕駛。第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)七、四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第十章底盤電子控制技術(shù)3206十二月2024第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)二輪轉(zhuǎn)向汽車與四輪轉(zhuǎn)向汽車的比較七、四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第十章底盤電子控制技術(shù)3306十二月2024機(jī)械式、液壓式、電動式和復(fù)合式。1．機(jī)械式4WS機(jī)械式四輪轉(zhuǎn)向的工作原理是根據(jù)轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角進(jìn)行控制，它利用后輪齒輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中的偏心軸、行星齒輪等部件的工作來實(shí)現(xiàn)同相位和逆相位的轉(zhuǎn)向。后輪的轉(zhuǎn)向運(yùn)動只是在前輪轉(zhuǎn)動時才有。后輪齒輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)在轉(zhuǎn)向盤角度約為120°時，同相位轉(zhuǎn)角達(dá)到最大值，然后后輪逐漸恢復(fù)直線行駛狀態(tài)；當(dāng)轉(zhuǎn)向盤角度約為240°時，后輪重新回到直線行駛狀態(tài)。當(dāng)轉(zhuǎn)向盤角度繼續(xù)增大，后輪就會向與前輪反方向轉(zhuǎn)動。該系統(tǒng)利用了隨著車速的提高，駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤的角度變小的操縱特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了前后輪的同時轉(zhuǎn)向，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但它無法根據(jù)車速進(jìn)行精確地控制。第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)七、四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第十章底盤電子控制技術(shù)3406十二月2024第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)七、四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第十章底盤電子控制技術(shù)3506十二月20242．液壓式4WS液壓四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以采用液壓控制和電子控制兩種方式。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向液壓被傳到控制后輪的控制閥上，使滑閥移動，從而控制油泵的油路把液壓傳至后輪轉(zhuǎn)向的動力缸，實(shí)現(xiàn)液壓推動后輪轉(zhuǎn)向。后輪的轉(zhuǎn)向角還可根據(jù)行駛速度產(chǎn)生不同的液壓，當(dāng)停車時，油泵不產(chǎn)生油壓，后輪不轉(zhuǎn)向，隨著車速的提高，液壓升高，后輪便可轉(zhuǎn)向。另外還可以根據(jù)路面的阻力大小來實(shí)現(xiàn)對后輪轉(zhuǎn)向角的控制。第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)七、四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第十章底盤電子控制技術(shù)3606十二月20243．電動式4WS電子控制電動式四輪轉(zhuǎn)向的前輪就是普通的機(jī)械轉(zhuǎn)向，后輪的轉(zhuǎn)向是由裝在后輪的電動機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，后輪的轉(zhuǎn)向角由計(jì)算機(jī)控制?？刂坪筝喌挠?jì)算機(jī)通過檢測轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向時車身的角速度、角加速度等參數(shù)來監(jiān)視汽車的轉(zhuǎn)向狀況。根據(jù)轉(zhuǎn)向盤的操作狀態(tài)及車