汽车线控转向系统的现状与发展前景研究

线控转向（steer-by-wire,简称 SBW）系统指取消了传统的机械式转向装置,摆脱了传统转向系统的诸多限制,转向器与转向柱间没有任何的机械连接,而是通过通信网络连接各部件的控制系统。线控转向系统的转动效率高,响应时间快,利于环境的保护,可降低车辆底盘的开发成本,改善车辆的驾驶特性,可以很大程度上改善车辆的操纵稳定性,提高汽车碰撞安全性和整车主动安全性。本文研究了汽车线控转向系统的国内外发展现状,介绍了该系统的基本结构、工作原理及其特点,展望了线控转向技术的发展前景。     

汽车转向传动技术及其发展

概括了汽车转向传动技术的发展进程,从系统观点和机构学角度,对汽车两轮转向和四轮转向的基本要求、典型实现方案与特点以及涉及的关键技术进行了较为全面的概括总结,指出了汽车转向传动技术的发展方向。     

基于多样性的汽车线控转向容错研究

为解决线控转向系统转向失效问题,将多样性容错技术应用到汽车线控转向系统中。开展了多样性汽车线控转向系统稳定性分析,建立了线控转向机构与其备份机构之间的关系,提出了基于多样性的转向系统容错设计方法;选用不用经验的驾驶员,在驾驶模拟器上对新设计的线控转向系统进行了转向稳定性试验。研究结果表明,基于多样性容错设计,通过备份的转向功能,驾驶员能根据自己的意图通过转向机构灵活地控制车辆,减少转向失效;同时,能避免由于线控转向系统中过度冗余造成的成本和体积的增加,有利于提高车辆转向稳定性,有利于在汽车线控转向系统中的应用。     

汽车转向技术进展分析

综述了汽车转向技术的发展，从机械式转向系统，液压转向系统，电控液压转向系统，到电动助力转向系统和下一代线控转向系统，主要叙述了电动助力转向系统的结构，工作原理和主要的控制策略，分析比较了国内外发展现状、存在的问题及其发展趋势，为国内企业自主研制开发汽车转向系统提供了参考依据。     

车辆转向系统的研究

汽车转向系统是车辆安全行驶的前提保障,介绍了汽车转向系统的组成以及工作原理,分析不同转向系统的优、缺点,同时指出未来汽车转向系统的发展趋势以及有待解决的问题。     

关于线控转向的关键技术探讨

汽车转向性能是汽车的主要性能之一,转向系统的性能直接影响到汽车的操纵稳定性,它对于确保车辆的安全行驶、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要的作用。如何合理地设计转向系统,使汽车具有良好的操纵性能,始终是设计人员的重要研究课题。在车辆高速化、驾驶人员非职业化、     

汽车线控转向系统的现状及关键技术研究

线控转向（Steer—By—Wire,SBW）系统,指通过通信网络连接各部件的控制系统,取消了传统的机械式转向装置。转向器与转向柱间无机械连接,可以很好地改善车辆的操纵稳定性,提高汽车碰撞安全性和整车主动安全性。研究了汽车线控转向系统在国内外的发展,介绍了线控转向的基本结构与工作原理及关键技术,展望了线控转向技术的发展前景。     

基于线控转向系统的交叉变轮距底盘的研究

分析车辆转向时各车轮的运动关系;针对我国农业的现状,提出一种基于阿克曼梯形转向结构的交叉变轮距底盘的技术方案;在交叉变轮距底盘的基础上,加入了线控转向系统,4个车轮由4个转向电机独立驱动,并保留转向盘和转向轮的机械连接。研究表明:该交叉变轮距底盘可较好地实现变轮距、前轮转向和四轮转向,而且应用线控转向系统可以提高汽车的转向性能,对农用机械的开发具有参考价值。     

汽车线控转向关键技术浅析

汽车线控转向系统(Steer by Wire, SBW)在电动助力转向系统(Electric Power Steering, EPS)基础上,不仅具有结构精巧、节能环保、安全舒适等优点,还取消了转向盘与转向轮之间的机械连接,完全由电信号进行转向操作,摆脱了传统转向系统的各种限制。不仅可实现自由设计汽车转向的力传递特性和设计汽车转向角传递特性,还可以通过设计控制算法实现智能化车辆转向。最后,SBW系统相较于传统转向系统更加节省安装空间,重量更轻,更具有可靠性和安全性。     

基于Modelica的汽车转向系统建模仿真及实验验证

为研究汽车转向系统的转向性能,在对其进行动力学分析的基础上,采用多领域统一建模语言Modelica在仿真平台Dymola环境下建立转向系统模块、整车模块、轮胎模块及力矩计算模块,并将以上模块连接综合为转向系统整体仿真模型。针对某商用车的液压助力转向系统搭建了"汽车转向系统参数测量试验台"。通过台架试验测出模型中待定参数,将所得参数输入模型中进行仿真计算,结果表明:原地转向工况下仿真模型能较准确地反映车辆的转向性能。     

基于AEMSim的汽车液压限位卸载转向系统的设计及仿真

该文在分析常用转向系统的结构原理和技术特性的基础上,设计了一种转向极限状态卸荷的液压系统,诣在解决常用液压转向系统机械杆系受力变形、轮胎磨损、液压元件烧坏等不利问题,提高转向系统的操纵稳定性和安全性。基于多学科领域复杂系统建模仿真平台AMESim软件建立汽车液压转向系统的仿真模型。仿真结果表明:系统可解决一些常用转向系统的机械杆系受力变形等问题,有效提高了转向系统的安全性和汽车操纵稳定性,具有一定的经济系效益和安全效益。     

基于Adams的车辆悬架转向系统建模与仿真

基于Adams/view建立了某车悬架转向系统的仿真模型,并对系统进行了动态仿真分析。主要分析了车轮跳动和转向过程中车轮前束的变化,这些研究为车轮前束参数的初始设计提供了技术依据。     

CQZG汽车转向油罐的设计

指出了目前汽车转向油罐设计应用存在的问题,探讨了转向系对转向油罐的技术要求,阐述了CQZG系列汽车转向油罐总成结构与原理,参照ZF公司汽车转向油罐滤芯安全开启压力、系列转向油罐额定流量、出油口的结构,在原红岩128系列转向油罐的基础上进行CQZG的汽车转向油罐的优化设计。     

基于多轴电液伺服转向系统的重型车辆操纵稳定性研究

车辆的操纵稳定性是影响车辆行驶安全性的关键因素,操纵稳定性分析通常基于经典线性二自由度车辆动力学模型。该模型忽略了转向系统的影响,直接以前轮转角为输入,无法充分描述车辆的操纵稳定性。以多轴电液助力式转向车辆为研究对象,在二自由度动力学模型的基础上进一步考虑了电液伺服转向系统对车辆操纵稳定性的影响,建立以转向盘转角为输入的多轴电液助力式转向车辆二自由度动力学模型并进行仿真分析。结果表明,电液伺服转向系统模型的加入显著增加了多轴车辆到达稳态转向的时间,且在小转角转向时车辆瞬态质心侧偏角峰值降低,车辆操纵稳定性有所改善。因此,考虑电液伺服转向系统部分的模型可有效提升重型多轴车辆转向性能分析的准确度。     

基于AMESim和ADAMS铰接车全液压转向系统分析

铰接式车辆因其机动性好、适应性强且生产效率高而被广泛采用,而其不足之处在于转向时横向稳定性较差,翻车事故时有发生,为解决此问题,应用虚拟样机技术对此类车辆的转向过程进行分析。基于液压系统与多体动力学系统的联合仿真,在ADAMS中建立六轮电驱动铰接车的多体动力学模型,在AMESim中搭建其全液压转向系统模型,以实现铰接车的转向过程。 通过PID控制转向油缸的油量使其铰接角维持一个定值,对铰接车的行驶转向进行分析,并考虑车速对铰接车稳态转向的影响。获得铰接车行驶转向下各个轮胎的运动轨迹,各个轮胎所受侧向力、纵向力及垂直力随时间的变化曲线和转向油缸中活塞杆的受力。结果表明:随着行驶速度的增大,铰接车的外侧各个轮胎的受力均明显的增大;且铰接车的转向半径也随着增大;全液压转向系统具有明显的不足转向特性。     

Development of a low-cost steering system simulator

The Steering system is the most important system for a vehicle, in terms of safety and driving feel. But in many cases, experiments to improve the steering feel using a real vehicle are very difficult in the aspects of repeatability, safety and money. Repeatability in testing steering systems is very important because the steering feel for a driver varies according to the environmental conditions. In addition to that, steering tests using vehicle are so dangerous that the driver might not concentrate on the tests. In this paper, a new steering system simulator using the front part of a steering and suspension system is described. This simulator allows cheap, safe, and repeatable testing of the steering system compared with the real vehicle test.     

基于多刚体动力学的主动转向系统建模与仿真

首先对前轮主动转向系统结构形式进行分析和简化,确定了双行星齿轮机构的拓扑关系;其次,基于多体动力学仿真软件ADAMS完成了主动转向系统建模和运动学仿真,并建立带主动转向子系统的整车模型;接着,讨论了转向系变传动比控制原理,研究了传动比随车速和转角变化的关系;最后,对传统转向汽车和实施主动转向汽车的操纵稳定性进行了对比分析。结果表明,主动转向系统可提高汽车的操纵稳定性。所建立的主动转向系统多刚体模型为深入研究主动转向控制提供了依据。     

车辆转向系统动力学模型的车载辨识算法

汽车转向系统是一个缓慢变化的非线性系统 ,在一个较短的时间间隔内 ,可以用一个参数时变的二阶线性系统对其动力学特性进行描述。根据这一特点 ,在最小二乘原理的基础上建立了一个转向系统的车载辨识算法 ,对当前工况下转向系统的动力学特性进行辨识计算。仿真计算表明 ,该算法具有较高的辨识精度 ,可以应用于汽车转向系统离线仿真和实时控制。     

Variable structure controller design for steer-by-wire system of a passenger car

The electric power steering (EPS) system was developed and the steer-by-wire (SBW) system achieves the purposes of EPS. The advantages of SBW are packaging flexibility, advanced vehicle control system, and superior performance. No mechanical linkage exists between the steering gear and steering column in the SBW system. The steering wheel and front-wheel steering can be controlled independently. The SBW system consists of two motors controlled by an electronic control unit (ECU). One motor is in the steering wheel and develops the steering feel of the driver and the other motor is in the steering linkage and improves vehicle maneuverability and stability. Moreover, the active front steering (AFS) system can be added to the SBW system. AFS reduces the difference between actual and estimated vehicle yaw rate. Up-to-date information from the steering wheel enables drivers to identify road conditions through the tire force, which should be fed back to the steering wheel. Furthermore, several control algorithms related to the vehicle and motor can be used together through the self-aligning torque, which is fed back to the steering wheel. This study proposes a method to control the vehicle yaw rate through an SBW system. This control method is based on a PID control method for the steering-wheel-motor controller, as well as on a sliding mode control (SMC) method for the front-wheel-motor controller and yaw stability controller. The SBW system is modeled using a bond graph method. Results imply that the controllers are robust enough when in contact with nonlinear properties of tire and road conditions. This study is expected to guide further research on the SBW system.     

车辆操纵稳定性电子控制模型与系统

介绍车辆操纵稳定性电子控制系统的基本原理,建立二自由度汽车操纵稳定性控制模型,利用运动微分方程和汽车的几何参数,分析汽车行驶过程中的过多转向、不足转向或中性转向情况;简述为保证能有效控制汽车的实际运动,提高安全性能,对控制系统的基本要求及实际的系统构成。