日本的四轮转向汽车

日本的汽车四轮转向系统在市场的竞争正在进行。今天,日产、本田和马自达公司已经各自推出其四轮转向系统,三菱和丰田公司也将跟着研制和生产。电子控制式或机械式结构装有四轮转向系统的汽车当高速行驶并变换车道时可提高汽车的性能和增加行走稳定性。在低速区域,应用马自达和本田的四轮转向系统可使转向更为便利。所有四轮转向系统都努力于使行驶在雪地或潮湿路面的汽车减少正面碰撞以提高安全。     

四轮转向车辆两比例系数对操纵稳定性的影响

分析了四轮转向车辆两比例系数对操纵稳定性的影响。建立了四轮转向车辆操纵动力学模型，分析了两比例系数对四轮转向车辆稳定性的影响，得出了车辆横摆角速度和侧向加速度与前轮转角的传递函数，借助Matlab／Simulink，根据四轮转向车辆的两组参数进行仿真分析，并与传统前轮转向车辆进行了比较，结果表明四轮转向车辆两比例系数在操纵稳定性上有各自的优势。研究结果可为评价四轮转向车辆的系统设计和控制律提供理论依据。     

四轮独立驱动与转向电动汽车四轮转向研究综述

四轮独立驱动与转向电动汽车作为分布式电动汽车的一种,通过四个轮毂电机分别独立控制各个车轮的转角和转矩而取代了传统汽车的分动器等其他机械结构,简化了车辆的底盘结构,同时又为车辆的各种控制提供了便利条件。文章介绍了四轮独立驱动与转向电动汽车转向控制的研究背景和特点,对国内外的研究情况进行了阐述,提出四轮转向控制的发展方向。     

电动转向系统——四轮转向系统

德尔福集团研制出的Quadrasteer~(TM)四轮转向系统是德尔福集成安全系统(ISS)的一个组成部分,是大型车辆(尤其是带挂车运输)方面的一项技术突破。 Quadrasteer~(TM)四轮转向系统通过电子控制改变皮卡、大型客车、运动型多功能车(SUV)等大型车辆的后轮方向,缩小转弯直径。在高速行驶时可改善车辆稳定性和可控制性。在低速行驶时可使其更易操控。     

汽车是如何工作的？（七）转向系统

所有汽车都是通过操纵前轮转过一定的角度，后轮循迹而实现转向的。后轮转向有一些不足．其中主要的是会导致车辆行驶的不稳定。自行车上，转向是直接由车把手控制的。但是在汽车上，驾驶者不可能有那么大的力气足够直接控制转向轮。所以转向系统必须包括一个转向器，有些时候还需要助力装置。     

比例控制四轮转向车辆运动特性分析

系统地分析了二自由度四轮转向汽车模型的运动方程，得出了质心侧偏角、横摆角速度与前轮转角的传递函数。在此基础上，对四轮转向样车进行了前后轮转角成比例控制的四轮转向车辆（4WS）的运动学仿真，并针对仿真结果进行了系统的分析。结果阐明了四轮转向车辆与前轮转向车辆（2WS）相比的优势，并提出其发展方向。     

汽车四轮转向技术研究综述

作为线控转向技术的应用场景之一,四轮转向(4WS)技术能够改善车辆低速行驶的灵活性和中高速行驶的操纵稳定性。文章主要从4WS结构方案、控制策略和失效容错方案3个方面进行文献综述,分析当前汽车4WS技术中的主要研究方法和成果,为进一步研发安全可靠的四轮转向系统提供借鉴。     

一种机械式四轮转向系统性能分析

现有汽车的四轮转向装置结构复杂成本高昂,不适合在整车轻便且平价的民众车型上使用。文章提出一种基于飞锤离心装置控制的机械式汽车四轮转向系统,该系统利用飞锤感应车速,在低速行驶时实现前后轮反向偏转以减小汽车转向半径,中速行驶转向时后轮不辅助转向,高速行驶转向时前后轮同向偏转进而提高行驶稳定性,不同车速下后轮辅助转向幅度逐渐变化,无级调节,使具有该系统的汽车在日益复杂的交通状况下更加灵活和稳定。通过对该系统进行仿真验证,得到了预期的运算结果。     

四轮独立驱动轮毂式电动汽车转向控制策略研究

对四轮独立驱动轮毂式电动汽车转向控制策略进行研究,建立了整车控制系统,提出了基于滑模变结构算法的转速转矩协调控制策略;基于Ackermann-Jeantand转向模型计算车辆转向所需的四轮差速,通过滑模控制器和转矩分配模块计算车辆稳定所需的四轮转矩,在车辆差速行驶的同时协调分配四轮的转矩。仿真结果表明,该控制方法简单有效,能提高电动汽车转向的稳定性和操纵性。     

四轮转向车辆稳定性控制器优化设计

本文基于横摆角速度跟踪控制理论设计了四轮转向车辆稳定性控制器，实现了各速度下控制器的优化及其硬件在环仿真。结果表明控制器在高速段能改善汽车的动力学性能。与传统的前轮转向车辆相比具有优越的操纵稳定性。     

汽车助力转向技术及其控制策略的研究

汽车转向系统发展至今,已经历了机械转向、液压助力转向、电控液压转向、电动助力转向、主动转向、后轮随动转向、线控转向和操纵手柄式转向等形式。本文对各种助力转向系统技术及控制策略进行研究,为转向系统的进一步研究提供理论基础。     

不同转向模式的多轴转向车辆性能分析

为解决重型车辆转向时的低速机动性和高速稳定性的问题,提出了多轴动态转向技术,并以三轴车辆为研究对象进行分析。首先建立多轴转向的二自由度车辆模型以及运动微分方程,为提高车辆的稳定性,以零质心侧偏角为目标,推导各轴间的转角比例系数及有关的状态空间矩阵、传递函数,使用MATLAB软件对不同转向模式下的操纵稳定性进行了稳态响应、瞬态响应以及频域响应的仿真。通过分析比较,说明采用多轴动态转向技术,车辆在转向时具有低速机动性高、高速稳定性好的特点。     

关于车辆方向盘摆振的补偿方法及补偿系统研究

研究电动助力转向系统对方向盘摆振补偿的功能,通过对影响方向盘摆振因素的分解,当整车基本参数确定的情况下可以采用EPS进行摆振补偿.通过摆振补偿功能开发到某车型实车测试验证,有效解决高速制动等工况下方向盘摆振问题.该研究为车辆方向盘摆振问题的解决提供采用EPS补偿万式提供方法及系统.     

电动助力转向系统的回正与主动阻尼控制策略研究

针对配备电动助力转向系统的车辆低速时回正性差,而中高速时又容易出现回正超调的现象,提出了一种新型的回正与主动阻尼控制策略。该控制策略以功能原理为理论基础,可以随车速和转向盘转角的不同而调整回正力矩或阻尼力矩的大小。实车试验的结果证明,该控制策略能够改善车辆低速时的回正性,抑制车辆中高速时的回正超调现象,并且在施加了回正与主动阻尼控制后,驾驶员的操纵手感没有受到不良的影响。     

智能汽车自动紧急转向避撞的跟踪控制方法对比研究

为了提高智能汽车的主动安全性,提出3种不同的自动紧急转向避撞跟踪控制方法。首先建立汽车避撞简化模型,对制动、转向及两者相结合的3种不同避撞方式进行对比分析。其次,为深入研究汽车避撞过程中的实际响应,建立包含转向、制动及悬架3个子系统耦合特性的底盘18自由度统一动力学模型,并进行相关试验验证。随后构建智能汽车自动紧急转向避撞控制框架,对五次多项式参考路径和七次多项式参考路径的横摆角速度和横摆角加速度进行对比分析。接着以线性2自由度转向动力学模型为参考对象,对最优控制四轮转向、最优控制前轮转向、前馈与反馈控制相结合的前轮转向3种不同的跟踪控制系统分别进行设计。最后,以汽车底盘18自由度统一动力学模型为研究对象,对上述3种避撞控制系统进行仿真试验对比分析。研究结果表明：与制动避撞相比而言,转向避撞所需的纵向距离有较大降低,随着车速的增加和路面附着系数的越低,效果越明显;七次多项式参考路径比五次多项式参考路径的避撞过渡过程更为平缓,当实际车速与控制器所用车速不一致时,前者避撞性能表现更优;最优四轮转向控制系统在高、低2种不同附着路面都具有较好的避撞效果,最优前轮转向控制系统次之,而前馈与反馈相结合的前轮转向控制系统在低附着路面上则表现出严重的失稳。     

基于增益模糊滑模变结构的线控液压转向控制

在分析全液压转向结构与转向偏差机理的基础上,设计了一种线控液压转向系统以实现车辆转向同步,消除转向偏差;针对现有方法确定的期望转向曲线可跟踪性差而无法实现转向同步,提出一种基于转向效率的期望转向曲线及其可行域确定方法,以最大、最小转向效率对应转向曲线为期望转向曲线可行域的上、下边界,确保期望转向曲线的可跟踪性;针对系统扰动不确定性及油液泄漏非线性,基于组合趋近律滑模控制,并引入饱和函数代替符号函数,在一定程度上抑制了控制系统的抖振;由于组合趋近律增益自适应性不足,导致车轮转角及角速度发生变化时,存在系统动态响应能力差的问题,通过分析车轮转角、角速度与趋近律增益的关系,制定了基于车轮转角及角速度的模糊规则表以自适应调整趋近律增益,实现增益模糊滑模控制,进一步提高油液补偿自适应能力和线控液压转向系统的鲁棒性;最后基于MATLAB/Simulink进行了仿真和试验验证。结果表明：提出的基于转向效率的期望转向曲线均具有良好的可跟踪性能;增益模糊滑模变结构控制具有良好的动态响应特性及控制精度,可有效地消除转向偏差,实现线控液压转向系统的同步转向。     

基于模糊解耦控制的车辆转向制动系统研究

车辆转向系统和制动系统之间存在着很强的速度耦合关系,造成两个系统之间的性能相互影响,使得车辆在转向制动这一工况成了汽车最危险的工况之一。本文结合实际车辆参数建立转向系统的二自由度模型和制动系统的单车轮模型,针对车辆转向制动工况设计了模糊解耦控制器,实现了车辆的转向与制动同时控制。经验证含有模糊解耦控制的车辆转向制动系统具有很好的动态控制效果,并且有很强的鲁棒性和自适应性。     

基于主动转向技术的汽车防侧翻控制的研究

以汽车2自由度模型作为参考模型，建立了一种汽车防侧翻的控制方法。该方法采用主动转向技术来改变转向轮的转向角度，有效地减少了汽车的侧向加速度，提高了汽车的防侧翻的能力。在8自山度汽车动力学模型的基础上，运用主动转向技术的控制策略进行了汽车的性能仿真分析。与末采用汽车防侧翻控制系统的汽车动力学分析结果相比，汽车的主动安全性得到了增强。     

五轴转向重型汽车转向性能的研究

以多体系统动力学理论为基础,利用ADAMS建立了五轴转向重型汽车的整车虚拟样机模型,对该模型进行了仿真分析.由分析结果可知,转向轮转角越大,轮胎磨损越严重.为提高重型汽车的灵活性,延长轮胎的使用寿命,对该模型进行了优化.通过仿真分析可知,优化后的转向性能明显提高.同时分析比较了五轴转向重型汽车与前两轴转向重型汽车的转向性能,结果表明,五轴转向重型汽车转弯半径小,轮胎磨损小.     

基于MPC的分布式驱动越野车辆原地转向控制研究

针对轮毂电机分布式驱动越野车辆在狭小空间快速机动的需求,设计了一种分层结构的原地转向控制策略。基于动力学原理分析了各轮载荷、附着条件对原地转向横摆速度的影响机理,并搭建原地转向运动学模型,上层采用模型预测控制算法设计原地转向理想轨迹以及期望的横摆角速度,开发基于PI滑模控制的横摆运动跟踪算法,通过补偿转向横摆力矩以提高方向角控制的鲁棒性和稳定性,下层以最优轮胎利用率为目标,设计二次规划算法优化分配各轮附加横摆力矩。dSPACE硬件在环测试结果表明,所提出的控制算法可在保证稳定性的前提下实现原地转向,大幅提高了车辆的转向机动性,在方向盘动态输入仿真中,车辆最大转弯半径为0.157 m,转向中心的最大偏移量为3.610 m;同时,驾驶员能对转向过程进行闭环控制,实现了原地转向过程中横摆速度的实时调节。