电控电动四轮转向系统总体方案

1、电控电动四轮转向系统总体方案木实验选用的实验车型号为本田雅阁CB3如图2.1所示试验车也该车为94年月生产的日本进口车型°发动机为2”017直列四缸门6气门H本进口发动机口试验车试验车才向节驱动部分转向轮图2本田雅阖实脸弔Fij?.2,1HondaaccordTestcar联轴暮滚珠丝杠本出雅阁CB3参数如扳1.1所示，表1.1雅MCB3烬军参数FableL1FaraiieterofHondaaccordCB3校度/覽度馮度4690/1765/1490mm驱动方式前驱轴距2700mm前悬挂类型双據臂独宜悬挂血轮距1435mm后悬挂类型五连杆恵横详独立悬挂后轮距1435mm前轮制动方式

2、盘式制动器车重1755kg厉轮制动方式鼓式制动器为了实现车辆的四轮转向，我们对实验车进行改造，以达到四轮转向的目的。所设计的后轮转向系统从图2.1中可以看出，主要由转向部分和驱动部分两部分组成。其中转向部分主要由转向节、拳形件、推理轴承、传感器以及内部的主销和衬套等组成；驱动部分主耍由电机及减速器、滚珠丝杠、支架導组成。2.2系统结构和工作原理电控电动式4WS是指采用电子控制技术来控制电机、通过电机动力驱动后轮转向.前后轮转向系统之间无任何机械液压等传力装置的四轮转向系统同如图2.2所示，电控电动式4WS主要由前轮转向系统、电机、减速器、后轮转向机构、拎制单无MCU）.电机驶动器、轮胎转角传感

3、器、车速传感器、陀螺仪等组成。ECU18I右前轮转角传感器2微调控制装豊3-前轮转向机构4.左前轮转角传感器5.前轮6-控制单元7-午速传感器8陀螺仪头応轮转角传感器10、17-«珠线杠（后轮转向机构）11、16-电机减連器12、15无刷11流电机13.14-电机驱动器18厉轮图2.2电控电动4WS总体布黴示总图Fig.2.2GeneralsketchofElectricPower4WS转向时.左前轮转角传感器.车速传感器、陀螺仪将信号送入ECU,ECU通过分析计算输出控制信号控制转向电机驱动器，驱动器驱动无刷览流电机转动。电机动作通过减速器、联轴器等把动力传递给滚珠丝杠.丝杠螺母与

4、两个只能平动的拉杆相连.当丝杠转动时螺母就会带动两个拉杆平动拉杆的运动带动车轮转向，实现后轮转向同时控制器控制微调装置使右前轮可以在小角度内调整转向角。2.3后轮独立转向为了使轮胎不产生侧滑，减小轮胎磨损，增加汽车行驶的稳定性，应使汽车在转弯时全部车轮绕瞬时转向中心旋转（绚。对四轮转向汽车而言，不同的行车情况下后轮相对前轮的转角和方向不同。当四轮转向汽车低速行驶时，后轮与前轮转向相反，以祓小转弯半径，增加汽车行驶的灵活性；当四轮转向汽车高速行驶时，后轮与前轮转向相同，以增大转弯半径，减小侧向力，增加汽车高速行驶的安全性。这里來分析后轮独立转向的原因，在图2.3中，从左至右分别为前轮转向、四轮转

5、向低速模式和四轮转向高速模式与前轮转向汽车相比，四轮转向汽车在转弯时四个车轮的瞬时旋转中心所在纵坐标的位置是变化的（低速时在前后轴之间,高速时在后轴Z后），而前轮转向汽车无论什么时候转向，四个车轮的瞬时旋转中心都落在后轴延长线匕。分析一下前轮转向车辆的转向梯形机构，图中2WS转角的关系可由梯形结构近似满足，具体过程这里不再分析。但从前轮转向中可以看出，梯形机构的较短底边必须落在转向轮靠近旋转中心的一侧，而不能落在另一侧。囚此，要在四轮转向车的后轮转向系统上使用梯形结构，应该使梯形结构的较短底边在低速转向时在后轴与前轴之间，在高速转向时在后轴之后，这种梯形机构付置的变化用机械结构是很难实现的。因此采用两个电机分别赅动两个后轮独立转向的形式，来满足四个车轮转向时瞬时旋转中心交于一点的要求.图2.3理世的内、外车轮转角关系简图Fig.2.3DiagramofidealWheelsSteeringAngle选用两个电机分别驱动也有利于驱动电源的选择.如果选用一个电机.则电机的功率比较大,大功率电机的额定电压值相对较大，而车我电源的电压只有24V,选用一个电机驱动就会给电源的选取带来麻烦，因此选用两个电机分别驱动更合适。当左前轮转角Y的