,四輪轉向控制(4WS)是什么意思

2020-05-13 14:20

四輪轉向控制(4WS),四輪轉向控制(4WS)是什么意思

四輪轉向系統車輛轉向時,后輪的旋轉方向與前輪相反,以時轉彎半徑盡可能小并改善操縱特性,中速到高速客車的四輪轉向系統發展歷史較短,該技術的應用主要是改進操縱穩定性和轉向響應性能,轎車的四輪轉向系統具有以下兩個功能:1、高速行駛時,以與前輪相同的方向轉動后輪,減小整車的搖擺運動,從而改進轉向穩定性;2、中低速行駛時,以與前輪相反的方向轉動后輪,時低速行駛時轉彎半徑減小,中速行駛時轉向響應性能得以改進。

1、4WS的基本原理

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如圖1所示,轉彎時,轉彎中心位于前后輪縱向平面法線交點處P(x0,y0),轉彎半徑按PQ或PO計算。當前后輪轉動方向相反時,汽車轉彎半徑最小,否則轉彎半徑增大。即便是后輪不動,前輪轉動,轉彎半徑也大于前后輪相反方向轉動的半徑。

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如圖2所示,后輪轉角與前輪轉角成一定的比例且方向一致時,轉向性能類似2WS,但后輪以與前輪轉動相同的方向轉動時,橫擺速度減小,中高速行駛時,汽車的轉向穩定性和操縱能力均得以改善。

2、4WS的分類

表1所示為按汽車功能劃分的4WS控制類型,表2為汽車結構劃分的4WS控制類型。

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最早的四輪轉向系統是全機械式系統,這種系統是前輪轉向響應型系統,后輪轉向角由前輪轉向角決定。

電液式四輪轉向系統可分為車速/側向加速度響應型和車速/前輪轉向角/轉向盤速度響應型兩種。圖3所示為車速響應型的電液四輪轉向電子控制系統。

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電液機械式四輪轉向系統包括車速/前輪轉向角響應型、車速/前輪轉向角/搖擺速度響應型、機械液壓型和電子液壓型轉向機構四種類型。

全電子式四輪轉向系統是車速/前輪轉向角/轉向速度響應型系統,系統結構如圖4所示,該系統后輪的轉動決定于車速、車輪前輪轉向角和轉向盤轉動速率,由帶球螺旋桿齒條機構的直流電機執行器控制,該系統可同時改善汽車高速穩定性、提高轉向盤快速轉動下的轉向響應并減小低速時的汽車轉彎半徑。

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