机理分析汽车线控转向系统的应用和发展.pdf

维普资讯 学兔兔 车线控转向系统的应用和发展 口 田红涛 口 杨明忠 武汉理工大学机电工程学院 武汉 430070 摘 要：结合几种传统的助力转向系统，介绍了汽车线控转向系统体系构成、工作原理和它所应用的关键技术，总结 了其性能特点以及现阶段开发应用的主要问题，指出了线控系统的优点和应用前景，展望了其研究发展趋势。 关键词：汽车 转向系统 线控转向 中图分类号：[／463．43 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2008)06—0053一O3 向操纵机构，以使驾驶员获得路感 ，这种路感的大小可 1 汽车线控转向技术的应用与发展 以根据不同的情况由转向控制系统控制。又因为转向 1．1 汽车线控转向技术在国外的应用 系统完全在转向控制系统的控制下运动，所以几乎可 宝马汽车公司在2o0O年巴黎车展上参展的概念车 以在任意位置实现任意转向传动比，ECU综合这些信 BMW Z22上应用了线控转向系统(Steering—by—wire， 号和其他信号 ，然后作出判断，再控制前轴的转向角 SBW)技术。Z222~型取消了转向柱、连杆等机械结构 ， 度。在紧急情况下，为避免驾驶员的错误判断，这个系 可以减少在车辆发生撞击时机械部件对驾驶员的伤 统还会忽略驾驶员的转向输入，平稳地将车保持在最 害。转向盘的转动范围减到160。，使紧急转向时驾驶员 安全的状态。这种系统特别适用于轿车和大型汽车。当 的忙碌程度得到了很大程度的降低。并且由于取消了 人们使用线控转向时，在转向盘和被驾驶着的车轮之 机械机构，驾驶仓的空间增大，操纵机构可以布置得更 间再也不需要任何的机械联接，系统中转向力直接由 为合理，提高了乘坐舒适性与座椅位置的调整范围。 电子或电控液压式的激励器提供。 2003年 日本丰田公司在纽约国际车展上推出了Lexus HPX概念车，该车也采用了线控转向系统 ，在仪表盘 轮胎所受 7_ 一 磊 ； ； 汽车状态 上集成了各种控制功能，实现车辆的自动控制。估计几 横向速度 年后，机械系统将逐渐由电缆与电信号取代。 汽车 纵向速度 1．2 汽车线控转向技 术在 国内的应用 横摆速度 同济大学利用 Dspaee／Autobox为四轮驱动电动 汽车开发了线控转向试验台架以及四轮驱动、四轮转 向电动汽车。武汉理工大学利用电磁施力器进行转向 蒿 H薷案萎H霎皇H蔓 蠢 篓 盘力反馈 ，设计了模糊 一PID混合控制器，开发的线控 转向系统可以实现转向随动。吉林大学进行了变传动 ▲图1 汽车线控系统的工作原理 比、转向盘回正力矩和稳定性算法研究。但是这些研究 目前还都处于初级试验阶段。 2．2 汽车线控 系统的结构 汽车线控系统结构见图2。该系统的结构可以分为 2 汽车线控技术的工作原理与结构 3个主要部分：第1部分是转向盘系