汽車防滑和轉向控制系統(tǒng)-資料下載頁
2025-01-08 03:40本頁面
【正文】 后輪轉向比率及車輪偏轉狀態(tài) 轉向角比例控制式 4WS系統(tǒng) 所謂轉向角比例控制，是指使后輪的偏轉方向在低速區(qū)與前輪的偏轉方向相反，在高速區(qū)與前輪的偏轉方向相同，并同時根據(jù)方向盤轉向角度和車速情況控制后輪與前輪偏轉角度比例。 轉向角比例控制式四輪轉向系統(tǒng)的構成 1）轉向樞軸 偏置軸與轉向樞軸的構造 偏置軸與轉向樞軸的工作原理 2） 4WS轉換器 4WS轉換器的作用是驅(qū)動從動桿轉動，實現(xiàn) 2WS向 4WS方式的轉換和后輪轉向方向與轉向角比例控制。 4WS轉換器與后輪轉向傳感器的工作原理及電壓特性如圖 623所示。 （ a）后輪執(zhí)行結構（ 4WS轉換器） （ b）后輪轉向傳感器的工作原理與電壓特性 圖 623 4WS轉換器與后輪轉向傳感器的工作原理及電壓特性 3）轉向角比例控制系統(tǒng) 轉向角比例控制系統(tǒng)主要由轉向 ECU、車速傳感器、4WS轉換開關、轉向角比例傳感器和 4WS轉換器等組成，轉向 ECU是控制中心。 轉向角比例控制式四輪轉向系統(tǒng)的工作原理 1）轉向控制方式的選擇 當通過 2WS選擇開關選擇 2WS方式時， ECU控制 4WS轉換器使后輪在任何車速下的轉向角為零，這是為習慣于前輪轉向的駕駛人設置的；在 4WS方式下，駕駛員還可根據(jù)駕駛習慣和行駛情況通過 4WS轉換開關進行 NORM 工況與SPORT工況的變換，對后輪轉向角比例控制特性進行選擇。 2）轉向角比例控制 當選定 4WS方式時， ECU根據(jù)車速信號和轉向角比例傳感器信號，計算車速與轉向角的實際數(shù)值，控制 4WS轉換器電動機調(diào)節(jié)后輪轉向角控制比例。 3）安全保障功能 當轉向控制系統(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。 ① 當 4WS轉換器主電動機發(fā)生故障時， ECU驅(qū)動輔助電動機工作，使后輪以 NORM模式與前輪作同向轉向運動，并根據(jù)車速進行轉向角比例控制。 ② 當車速傳感器發(fā)生故障時， ECU取 SP1和 SP2兩個車速傳感器中輸出車速信號高的為依據(jù)，控制 4WS轉換器主電動機僅進行同向轉向的轉向角比例控制。 ③ 當轉向角比例傳感器發(fā)生故障時， ECU驅(qū)動 4WS轉換器輔助電動機使后輪處于與前輪同向轉向最大值，并終止轉向角比例控制。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。 ④ 當 ECU出現(xiàn)異常時， 4WS輔助電動機驅(qū)動后輪至與前輪同向轉向最大值位置，以避免后輪處于反向運動狀態(tài)，并終止轉向角比例控制。當后輪處于與前輪同向轉向狀態(tài)時，后輪的最大轉向角很小，且有利于確保高速轉向時的方向穩(wěn)定性。 4WS系統(tǒng) 橫擺角速度比例控制是一種能根據(jù)檢測出的車身橫擺角速度來控制后輪轉向量的控制方法。 它與轉向角比例控制相比，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運動。 因此，即使有外力（如橫向風等）引起車身自轉，也能馬上感知到，并可迅速通過對后輪的轉向控制來抑制自轉運動。 橫擺角速度比例控制式 4WS系統(tǒng)的組成如 625所示。 a液壓泵； b分流器； c前動力轉向器； d后轉向助力器； e帶輪傳動組件； f轉角傳動拉索；g前帶輪； h后帶輪； l、 2輪速傳感器； 3車速傳感器； 4擋位開關； 5油面高度傳感器； 6轉角傳感器； 7橫擺角速度傳感器； 8電動機轉角傳感器； 9轉向電動機； 10ABS ECU； 114WS ECU 橫擺角速度比例控制式 4WS系統(tǒng) 1）前輪轉向機構 圖 626 前輪轉向機構 1方向盤； 2齒輪齒條副； 3液壓油缸； 4齒條端部； 5控制齒條； 6前帶輪； 7轉角傳動拉索； 8彈簧； 9帶輪傳動組件 2）后輪轉向機構 圖 627 后輪轉向機構 1后帶輪； 2凸輪推桿； 3襯套； 4滑閥； 5主動齒輪； 6脈動電動機； 7從動齒輪； 8閥控制桿； 9液壓缸右室； l0、12功率活塞； 11液壓缸軸； 13液壓缸左室； 14彈簧； 15閥套筒； 16控制凸輪 1）后輪轉角控制 方向盤轉角與后輪轉角的關系如圖 628所示。圖 628中的后輪轉角特性是由機械轉向與電動轉向特性合成后得到的。 圖 628 方向盤轉角與后輪轉角之間的關系 ① 大轉角控制（機械式轉向）。 圖 629 大轉角控制原理 1前帶輪； 2滑閥； 3支點 A； 4閥控制桿； 5液壓缸軸； 6功率活塞； 7閥套筒； 8控制凸輪 ② 小轉角控制（電控轉向）。 （ a）閥控制桿的運動 （ b）整體的運動 圖 630 小轉角控制原理 1閥套筒； 2滑閥； 3支點 A； 4從動齒輪； 5閥控制桿 2）使汽車滑移角為零的控制 3）受到橫向風作用時的控制 4） ABS作用的控制 4WS系統(tǒng) 本田序曲（ Honda Prelude）汽車上采用的電動式電控四輪轉向系統(tǒng)如圖 631所示。四輪轉向控制單元對輸入的傳感器信息進行分析處理，計算出所需的后輪轉向角，并操縱后輪轉向執(zhí)行器電動機使后輪實現(xiàn)正確的轉向。 在此轉向系統(tǒng)中，前輪轉向器和后輪轉向執(zhí)行器之間沒有任何機械連接裝置，四輪轉向控制 ECU利用方向盤轉角、車速和前輪轉向角傳感信息控制后輪轉向角。 圖 631 本田序曲汽車電動式電控四輪轉向系統(tǒng) 1）后輪轉向執(zhí)行器 圖 632 本田序曲汽車后輪轉向執(zhí)行器的構造 2）后輪轉角傳感器 3）前輪轉角傳感器 4）車速傳感器 如果 4WS ECU檢測到系統(tǒng)出現(xiàn)故障，將使系統(tǒng)轉換到失效保護狀態(tài)。在這種狀態(tài)下， ECU存入故障碼，并接通四輪轉向指示燈發(fā)出警告。 同時，控制 ECU切斷后輪轉向執(zhí)行器電源，使后輪保持在直行位置，系統(tǒng)回歸為 2WS特性。 為防止后輪轉向執(zhí)行器斷電時回正過快而造成方向不穩(wěn)，ECU在使系統(tǒng)進入保護狀態(tài)的同時，會施加阻尼力矩，使回正彈簧緩慢地將后轉向橫拉桿推回到中央位置。
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