第一節四輪轉向系統概述

第一節四輪轉向系統概述四輪轉向1.轉向系統的概述2.四輪轉向系統的概述及控制3.四輪轉向系統的應用第一節四輪轉向系統概述轉向系統概述★1.轉向系統的功能和組成

1.1功能轉向系統不僅可以改變汽車的行駛方向,而且可以克服由于路面的惻向干擾力使車輪自行產生的轉向,恢復汽車原來的行駛方向.1.2組成轉向機構都是由轉向傳動機構.轉向器.轉向操縱機構三部分組成★

2.轉向系統原理示意圖

第一節四輪轉向系統概述第一節四輪轉向系統概述四輪轉向的概述及結構類型★1.四輪轉向系統的的功能

確保車輛良好的操縱性和穩定性,即有效控制車輛的橫向運動特性,以充分保證車輛的操縱穩定性.★2.四輪轉向系統的優點:2.1轉向響應快

2.2轉向能力強

2.3直線行駛穩定性好

2.4低速性能好★3.四輪轉向系統的類型機械式.液壓式.電子/液壓式.電子控制式第一節四輪轉向系統概述什么是四輪轉向系統4WS(4wheelsteeringSystem)汽車是依靠后輪和前輪共同完成轉向任務.四輪轉向的目的在于低速行駛時依靠逆向轉向（前輪與后輪轉角方向相反）改善汽車的操作性，獲得較小的轉向半徑，在中高速行駛時依靠同向轉向（前輪與后輪的轉角方向相同），減小汽車的橫擺運動，提高車道變更和曲線行駛的操縱穩定性。第一節四輪轉向系統概述1-后輪轉向取力齒輪箱2-轉向盤3-后輪轉向傳動軸4-后輪轉向器機械式四輪轉向系的組成第一節四輪轉向系統概述1-儲油罐2-轉向油泵3-前輪動力轉向器4-轉向盤5-后輪轉向控制閥6-后輪轉向動力缸7-鉸接頭8-從動臂9-后輪轉向專用油泵液壓式四輪轉向系示意圖第一節四輪轉向系統概述電子控制液壓式四輪轉向系1-轉向盤2-后輪轉向系3-后輪轉向傳動軸4-電子控制單元5-車速傳感器6-前動力轉向器7-轉向油泵第一節四輪轉向系統概述電子式四輪轉向系的組成第一節四輪轉向系統概述電子式四輪轉向系的組成第一節四輪轉向系統概述4WS車低速四輪轉向特性第一節四輪轉向系統概述4WS車低速四輪轉向特性如圖所示為低速轉向行駛軌跡，2WS汽車的情況是后輪不轉向，所以轉向中心大致在后軸的延長線上。4WS汽車的情況是對后輪進行逆向操縱，轉向中心比2WS汽車靠近車體處。在低速轉向時，若兩前輪轉向角相同，則4WS汽車的轉向半徑更小，內輪差也小，轉向性能好。對小轎車而言，如果后輪逆向轉向5度，則可以減少最小轉向半徑0.5米，內輪差約0.1米。

第一節四輪轉向系統概述4WS中高速轉向特性

直線行駛的汽車轉向是下列兩運動的合成運動：汽車質心繞轉向中心的公轉和汽車繞質心的自轉。如圖所示為2WS汽車中高速轉向時車輛的運動狀態：前輪轉向時，前輪產生側偏角α，并產生旋轉向心力使車體開始自轉，當車體出現自轉時，后輪產生側偏角β，和旋轉向心力，車速越高，離心力越大，所以必須給前輪更大的側偏角，使它產生更大的旋轉向心力，與此同時，后輪也產生與此相應的側偏角，車體的自轉趨勢更加嚴重。也就是說，車速越高，轉向時容易引起車輛的旋轉和側滑。第一節四輪轉向系統概述4WS中高速轉向特性

理想的高速轉向運動狀態是盡可能使車體的傾向和前進方向一致，從而使后輪產生足夠的旋轉向心力。在4WS汽車通過對后輪同向轉向操縱，使后輪也產生側偏角，使它與前輪的旋轉向心力相平衡，從而抑制自轉運動，得到車體方向和車輛前進方向一致的穩定轉向狀態。第一節四輪轉向系統概述4WS中高速轉向特性中高速轉向時2WS和4WS同向轉向操縱比較第一節四輪轉向系統概述轉向角比例控制系統組成與工作原理如圖所示為4WS轉向角比例控制的系統圖.前后的轉向機構是機械方式連接,轉向盤的轉動通過前轉向齒輪箱(齒輪齒條式)中的齒條帶動轉向橫拉桿左右移動,使前輪產生轉向,同時小齒輪的旋轉輸出通過通過連接軸由輸入小齒輪傳給后轉向齒輪箱,經過轉向樞軸和4WS轉換器實現后輪轉向.第一節四輪轉向系統概述第一節四輪轉向系統概述轉向角比例控制第一節四輪轉向系統概述轉向樞軸第一節四輪轉向系統概述偏心軸和樞軸的運動第一節四輪轉向系統概述轉向角比例控制

如圖所示為ECU控制流程方框圖,通過轉向角傳感器,車速傳感器等輸入信號,實現以下控制:1.轉向角控制

2.2WS選擇功能

3.安全性控制第一節四輪轉向系統概述轉向角比例控制4WS控制流程方框圖第一節四輪轉向系統概述橫擺角速度比例控制系統組成與工作原理如圖所示為4WS橫擺角比例控制系統的組成,使后輪產生轉向角的工作原理就是轉換后轉向機構的控制閥油路,使閥芯左右移動.在前輪轉向時控制閥將后輪的最大轉角控制到5度,而與前輪轉向無關時將后輪轉向角控制到1度.后輪轉向是機械式轉向和電子式轉向的合轉向.第一節四輪轉向系統概述橫擺角速度比例控制第一節四輪轉向系統概述三、橫擺角速度比例控制第一節四輪轉向系統概述前輪轉向操縱機構第一節四輪轉向系統概述前輪轉向操縱機構轉向盤的旋轉運動傳遞到轉向器的小齒輪和齒條，并隨著齒條的左右移動帶動小齒輪旋轉。此時與小齒輪成為一體的前帶輪就做正反旋轉。前帶輪的旋轉通過轉向角纜繩傳動到后輪轉向操縱機構的后帶輪上。控制齒條上有長為l的自由行程，相應的轉向盤的轉動范圍為250度，所以不能進行與前輪轉向角連動的后輪轉向操縱，高速行駛時，后輪只是通過脈沖電機進行電子式轉向控制。第一節四輪轉向系統概述后輪轉向操縱機構第一節四輪轉向系統概述后輪轉向執行器構造（電子式)第一節四輪轉向系統概述后輪轉向操縱機構機械式轉向操縱機構的情況是通過纜繩將轉動傳遞到后帶輪并帶動控制凸輪，而凸輪推桿仿照凸輪外形運動帶動閥套筒左右移動。轉向盤向左轉動時，后帶輪作向右旋轉。隨著旋轉，凸輪曲率半徑變小，凸輪推桿被拉出，閥套筒就向左移動。轉盤右轉時，則相反。隨著凸輪曲率半徑變大，凸輪推桿被推進，閥套筒就向右移動。由于閥套筒和閥心的相對位移，使來自液壓泵的工作壓力油路被切換，轉向盤左轉時，閥套筒就向左移，使油液進入液壓缸的右室，動力活塞向左移動，此時與活塞一體的拉桿向左移動，將后輪向右轉。第一節四輪轉向系統概述大轉向角控制第一節四輪轉向系統概述大轉向角控制當前輪向左轉向時，閥套筒向左方向移動，并與閥心之間產生相對位移。如圖所示a和b部位被節流，高壓作用于動力油缸的右室，推動活塞桿向左移動，而后輪就向右轉向。當活塞桿向左移動時，因為脈沖電機不工作，閥控制桿就以支點A為中心回轉并將閥心從B點移到左方的B‘點。因此，打開處于節流狀態的閥a部分以及b部分，降低動力油缸右室的壓力，結果是當活塞桿移動到規定的位置時，a部分以及b部分的節流壓力與來自車輪的外力相平衡，后輪就不能進行更多的轉向。第一節四輪轉向系統概述小轉向角控制第一節四輪轉向系統概述小轉向角控制采用螺旋齒輪和曲柄組合結構將脈沖電動機的旋轉運動變為閥心的直線運動。當從動齒輪向左旋轉時，閥控制桿的上斷支點A就以從動齒輪中心O為回轉中心移動到A’。脈沖電機剛起動瞬間，后轉向軸還沒有運動，所以閥控制桿就以C點為回轉中心向左運動，桿中央的B點成為B’點，使閥心向左移動。纜繩不動時，閥套筒固定不動，與閥套筒產生相對位移，閥的a部分以及b部分被節流，高壓油進入油缸左室。第一節四輪轉向系統概述4WS系統的應用四輪轉向系統在日本的本田,馬自達轎車以及美國各公司的轎車上都有應用,如97款三菱3000GT,94款本田Prelude.第一節四輪轉向系統概述最新車