转向角比例控制
转向枢轴
偏 心 轴 和 枢 轴 的 运 动
转向角比例控制
如图所示为ECU控制流程方框图,通过转向 角传感器,车速传感器等输入信号,实现以下 控制: 1.转向角控制 2.2WS选择功能 3.安全性控制
转向角比例控制4WS控制流程方框图
横摆角速度比例控制
• 系统组成与工作原理 如图所示为4WS横摆角比例控制系统的组 成,使后轮产生转向角的工作原理就是转换 后转向机构的控制阀油路,使阀芯左右移动. 在前轮转向时控制阀将后轮的最大转角控 制到5度,而与前轮转向无关时将后轮转向角 控制到1度.后轮转向是机械式转向和电子式 转向的合转向.
横摆角速度比例控制
三、横摆角速度比例控制
前轮转向操纵机构
前轮转向操纵机构
• 转向盘的旋转运动传递到转向器的小齿轮和齿 条，并随着齿条的左右移动带动小齿轮旋转。 此时与小齿轮成为一体的前带轮就做正反旋转。 前带轮的旋转通过转向角缆绳传动到后轮转向 操纵机构的后带轮上。控制齿条上有长为l的自 由行程，相应的转向盘的转动范围为250度， 所以不能进行与前轮转向角连动的后轮转向操 纵，高速行驶时，后轮只是通过脉冲电机进行 电子式转向控制。
4WS中高速转向特性
直线行驶的汽车转向是下列两运动的合成运动：汽车 质心绕转向中心的公转和汽车绕质心的自转。如图 所示为2WS汽车中高速转向时车辆的运动状态：前 轮转向时，前轮产生侧偏角α，并产生旋转向心力使 车体开始自转，当车体出现自转时，后轮产生侧偏 角β，和旋转向心力，车速越高，离心力越大，所以 必须给前轮更大的侧偏角，使它产生更大的旋转向 心力，与此同时，后轮也产生与此相应的侧偏角， 车体的自转趋势更加严重。也就是说，车速越高， 转向时容易引起车辆的旋转和侧滑。
4WS中高速转向特性
理想的高速转向运动状态是尽可能使车体 的倾向和前进方向一致，从而使后轮产生 足够的旋转向心力。在4WS汽车通过对后 轮同向转向操纵，使后轮也产生侧偏角， 使它与前轮的旋转向心力相平衡，从而抑 制自转运动，得到车体方向和车辆前进方 向一致的稳定转向状态。
4WS中高速转向特性
中 高 速 转 向 时 2WS 4WS 和 同 向 转 向 操 纵 比 较
★ 2.转向系统原理示意图
四轮转向的概述及结构类型
★1.四轮转向系统的的功能 确保车辆良好的操纵性和稳定性,即有效控制车辆 的横向运动特性,以充分保证车辆的操纵稳定性. ★2.四轮转向系统的优点: 2.1转向响应快 2.2转向能力强 2.3直线行驶稳定性好 2.4低速性能好 ★3.四轮转向系统的类型 机械式.液压式.电子/液压式.电子控制式
大转向角控制
大转向角控制
• 当前轮向左转向时，阀套筒向左方向移动，并与阀心 之间产生相对位移。如图所示a和b部位被节流，高 压作用于动力油缸的右室，推动活塞杆向左移动，而 后轮就向右转向。当活塞杆向左移动时，因为脉冲电 机不工作，阀控制杆就以支点A为中心回转并将阀心 从B点移到左方的B‘点。因此，打开处于节流状态的 阀a部分以及b部分，降低动力油缸右室的压力，结 果是当活塞杆移动到规定的位置时，a部分以及b部 分的节流压力与来自车轮的外力相平衡，后轮就不能 进行更多的转向。
第一节 四轮转向系统概述
四轮转向
1.转向系统的概述 2.四轮转向系统的概述及控制 3.四轮转向系统的应用
转向系统概述
★1.转向系统的功能和组成 1.1功能 转向系统不仅可以改变汽车的行驶方向,而且可以克服由于路 面的恻向干扰力使车轮自行产生的转向,恢复汽车原来的行驶 方向. 1.2组成 转向机构都是由转向传动机构.转向器.转向操纵机构三部分组 成
机械式四轮转向系的组成
1- 后 轮 转 向 取力齿轮箱 2-转向盘 3- 后 轮 转 向 传动轴 4- 后 轮 转 向 器
液压式四轮转向系示意图
1-储油罐 2-转向油泵 3-前轮动力转向器 4-转向盘 5-后轮转向控制阀 6-后轮转向动力缸 7-铰接头 8-从动臂 9-后轮转向专用油 泵
电子控制液压式四轮转向系
后轮转向操纵机构
后轮转向执行器构造（电子式)
后轮转向操纵机构
• 机械式转向操纵机构的情况是通过缆绳将转动传递 到后带轮并带动控制凸轮，而凸轮推杆仿照凸轮外 形运动带动阀套筒左右移动。转向盘向左转动时， 后带轮作向右旋转。随着旋转，凸轮曲率半径变小， 凸轮推杆被拉出，阀套筒就向左移动。转盘右转时， 则相反。随着凸轮曲率半径变大，凸轮推杆被推进， 阀套筒就向右移动。由于阀套筒和阀心的相对位移， 使来自液压泵的工作压力油路被切换，转向盘左转 时，阀套筒就向左移，使油液进入液压缸的右室， 动力活塞向左移动，此时与活塞一体的拉杆向左移 动，将后轮向右转。
什么是四轮转向系统
4WS(4 wheel steering System) 汽车是依靠 后轮和前轮共同完成转向任务.四轮转向的目 的在于低速行驶时依靠逆向转向（前轮与后 轮转角方向相反）改善汽车的操作性，获得 较小的转向半径，在中高速行驶时依靠同向 转向（前轮与后轮的转角方向相同），减小 汽车的横摆运动，提高车道变更和曲线行驶 的操纵稳定性。
4WS系统的应用
• 四轮转向系统在日本的本田,马自达轿车以 及美国各公司的轿车上都有应用,如97款三 菱3000GT,94款本田Prelude.
最新车型
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1.系统组成 ⑴前轮转向操纵机构 ⑵后轮转向操纵机构 2.控制状态 ⑴大转向角控制（机械控制） ⑵小转向角控制（电子式控制） ３.控制逻辑 ⑴车体侧滑角的零控制 ⑵受侧向风干扰时的控制 ⑶ABS工作时的控制
转向角比例控制
• 系统组成与工作原理
如图所示为4WS转向角比例控制的系统图.前后 的转向机构是机械方式连接,转向盘的转动通过 前转向齿轮箱(齿轮齿条式)中的齿条带动转向 横拉杆左右移动,使前轮产生转向,同时小齿轮 的旋转输出通过通过连接轴由输入小齿轮传给 后转向齿轮箱,经过转向枢轴和4WS转换器实 现后轮转向.
小转向角控制
小转向角控制
• 采用螺旋齿轮和曲柄组合结构将脉冲电动机的旋转 运动变为阀心的直线运动。当从动齿轮向左旋转时， 阀控制杆的上断支点A就以从动齿轮中心O为回转中 心移动到A’。脉冲电机刚起动瞬间，后转向轴还没 有运动，所以阀控制杆就以C点为回转中心向左运动， 杆中央的B点成为B’点，使阀心向左移动。缆绳不动 时，阀套筒固定不动，与阀套筒产生相对位移，阀 的a部分以及b部分被节流，高压油进入油缸左室。
1-转向盘 2-后轮转向系 3-后轮转向传 动轴 4-电子控制单 元 5-车速传感器 6-前动力转向 器 7-转向油泵
电子式四轮转向系的组成
电子式四轮转向系的组成
4WS车低速四轮转向特性
情况是后轮不转向，所以转向中心大致在后轴 的延长线上。4WS汽车的情况是对后轮进行 逆向操纵，转向中心比2WS汽车靠近车体处。 在低速转向时，若两前轮转向角相同，则 4WS汽车的转向半径更小，内轮差也小，转 向性能好。对小轿车而言，如果后轮逆向转向 5度，则可以减少最小转向半径0.5米，内轮差 约0.1米。