汽車的轉(zhuǎn)向與制動控制(ppt55頁)-wenkub
2023-03-29 09:38:46 本頁面
【正文】 2）轉(zhuǎn)向角比例控制 當(dāng)選定 4WS方式時， ECU根據(jù)車速信號和轉(zhuǎn)向角比例傳感器信號，計算車速與轉(zhuǎn)向角的實際數(shù)值，控制 4WS轉(zhuǎn)換器電動機調(diào)節(jié)后輪轉(zhuǎn)向角控制比例。 為了使汽車具有更好的彎道通過性和操縱穩(wěn)定性，一些汽車在后橋上也安裝了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，前后左右四個車輪均為轉(zhuǎn)向車輪，這樣的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)稱為四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ Fourwheel steering 或 allwheel steering，略作 4WS）。 ② 有高度的轉(zhuǎn)向靈敏度：即轉(zhuǎn)向輪對方向盤具有靈敏的響應(yīng)。 電動式 EPS是利用直流電動機作為動力源， ECU根據(jù)轉(zhuǎn)向參數(shù)和車速等信號，控制電動機轉(zhuǎn)矩的大小和方向。 電控式根據(jù)動力源不同又分為電控液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ EHPS）和電控式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ EPS） 汽車電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 成 為使汽車操縱輕便及行駛安全，目前轎車、載重汽車、客車大多采用液壓轉(zhuǎn)向助力器，構(gòu)成液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ Hydraulic power steering system，略作HPS）。因此，對于軸荷重的中、重型車和廣泛應(yīng)用低壓輪胎的轎車，為了轉(zhuǎn)向操縱輕便和提高高速行駛的安全性，已較為廣泛的使用動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 轉(zhuǎn)向輪的高靈敏性，要求轉(zhuǎn)向器具有較小的傳動比；而好的操縱輕便性則要求轉(zhuǎn)向器具有較大的傳動比。 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可按轉(zhuǎn)向的能源不同分為 機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ Mechanical steering system）和 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) （ Power steering system）兩類。 為確保行車安全，對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有如下要求： ① 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)工作可靠，操縱輕便。 ② 對輕微的路面沖擊，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)有自動回正能力。 其中電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以在低速時減輕轉(zhuǎn)向操作力，以提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的操縱輕便性；在高速時則可適當(dāng)加重轉(zhuǎn)向力，以提高操縱穩(wěn)定性。但是由于轉(zhuǎn)向器的傳動比是固定的，所以這兩個要求是矛盾的。 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在傳統(tǒng)機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上假設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力裝置而形成的，駕駛員能輕松地控制轉(zhuǎn)向。 液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 電子控制動力轉(zhuǎn)向（ Electronic Control Power Steering， EPS）系統(tǒng)在低速行駛時可使轉(zhuǎn)向輕便、靈活；當(dāng)汽車在中高速區(qū)域轉(zhuǎn)向時，又能保證提供最優(yōu)的動力放大倍率和穩(wěn)定的轉(zhuǎn)向手感，從而提高了高速行駛的操縱穩(wěn)定性。 電動機的轉(zhuǎn)矩由電磁離合器通過減速機構(gòu)減速增加轉(zhuǎn)矩后，加在汽車的轉(zhuǎn)向機構(gòu)上，使之得到一個與工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作用力。 ③ 良好的穩(wěn)定性：即具有很好的直線行駛穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向自動回正能力。 汽車采用四輪轉(zhuǎn)向（ 4WS）系統(tǒng)的目的是：在汽車低速行駛時，依靠逆向轉(zhuǎn)向（前、后車輪的轉(zhuǎn)角方向相反）獲得較小的轉(zhuǎn)向半徑，改善汽車的操縱性；在汽車以中、高速行駛時，依靠同向轉(zhuǎn)向（前、后車輪的轉(zhuǎn)角方向相同）減小汽車的橫擺運動，使汽車可以高速變換行進路線，提高轉(zhuǎn)向時的操縱穩(wěn)定性。 3）安全保障功能 當(dāng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)發(fā)生故障時， 4WS故障警告燈將點亮，并在 ECU中記憶故障部位，同時，后備系統(tǒng)實施以下控制。如果輔助電動機發(fā)生故障，則通過驅(qū)動主電動機完成這一控制。 它與轉(zhuǎn)向角比例控制相比，具有兩方面優(yōu)點：一是它可以使汽車的車身方向從轉(zhuǎn)向初期開始就與其行進方向保持高度一致；二是它可以通過檢測車身橫擺角速度感知車身的自轉(zhuǎn)運動。圖 628中的后輪轉(zhuǎn)角特性是由機械轉(zhuǎn)向與電動轉(zhuǎn)向特性合成后得到的。本節(jié)主要介紹現(xiàn)代汽車的行車制動控制。 （ 2）制動效能的恒定性，即抗衰退性，包括長時間制動抗熱衰退性和涉水后抗水衰退性。防抱死制動系統(tǒng)（ Anti1ock Braking System， ABS）的設(shè)計目的，就是在汽車制動過程中，不論道路情況如何，始終將車輪滑移率控制在 20％左右，從而保證車輛能獲得最佳的制動性能和轉(zhuǎn)向操縱性能。車輪滑移率是指實際車速 v與車輪速度 vw之差同實際車速 v的比值，其表達式為 S = 式中， S為車輪滑移率； v為車速 (車輪中心縱向速度， m/s)； vw為車輪速度 (車輪瞬時圓周速度， vw = rw， m/s)； r為車輪半徑 (m)； w為車輪轉(zhuǎn)動角速度 (rad/s)。橫向附著系數(shù)越大，汽車制動時的方向穩(wěn)定性和保持轉(zhuǎn)向控制的能力越強。由于前輪維持轉(zhuǎn)彎運動能力的橫向附著力喪失，因此，汽車仍將按原行駛方向滑行，可能
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