德尔福四轮转向技术.pdf

德尔福四轮转向技术德尔福四轮转向技术 四轮转向技术 Four wheel Steering 并非全新的概念 上世纪八十年代的本 田 Prelude 轿车 马自达 602 轿车及 GM Blazer XT 1 概念车都曾经采用 不过 对于这些原本灵巧的紧凑车型而言 四轮转向技术在改善转向性能方面的效果并 不显著 所以 从提高车辆的操纵性能 越野性能及减少转向半径的角度来说 四轮转向技术的主要适用车型并非紧凑型轿车 而是卡车 SUV 等大型车辆及多 功能运动型车 由美国通用汽车公司与德尔福公司联合开发的 QUADRASTEERTM 四轮转 向系统 通过安装在后轴壳体内的电控电机驱动执行器 类似转向齿条 来控制后轮的转向动作 其控制指令的生 成源自传感器与复杂的电子控制单元 ECU QUADRASTEERTM 系统的后轮转向应用最新的汽车电子技术 线控技 术 Steer by Wire 与机械式拉杆操纵方式并不相同 通用汽车公司于 2001 年 10 月量产的 GMC 2002 Sierra Denali 原型车为 2001 Sierra C3 是第一款装备四轮转向 QUADRASTEERTM 系统的轻型卡车 使其转向直径从 14 4m 缩短至 11 4m 与 Saturn 紧凑型双门轿车的 11 3m 甚 为接近 系统工作原理系统工作原理 QUADRASTEERTM 系统主要由四大部件组成 包括 转向角度传感器 可转向后轴 电控电机驱动执行器及 控制单元 ECU QUADRASTEERTM 系统配备了两个传感器 其中一个安装在转向柱上 用以检测转向盘的转向角度 另一个 安装在变速器上 用于提供车速信号 这两个传感器的信号都能及时传递至 ECU ECU 是包含两个具有 10MHz 运 行速度及 128k 内存的微处理器的集成单体 每个微处理器根据转向及车速传感器的输入信息进行独立运算 同时激 活系统自检功能以确定系统的自身功能是否正常 然后 ECU 通过比较微处理器的计算数据 来确定转向指令是否 正确地执行 根据不同的车速 QUADRASTEERTM 系统转向后轮具有三种转向动作 异相 Out of Phase Negative Phase 中立 Neutral 和同相 In Phase Positive Phase 当车速低于 64km h 时 系统进行异相动作 即前轮与后轮的转 向相反 异相角度最大可达 12 随着车速不断提高 后轮转向的角度逐渐减少 当车速达到 64km h 时 后轮转向 角度为 0 即系统达到了后轮转向的转换点 Crossover Point 当车速超过 64km h 时 系统进行同相动作 即后轮 与前轮的转向相同 一般来说 QUADRA STEERTM 具有三种驾驶模式可供选择 2WS 模式 即传统的两前轮转向 4WS 模式 即使 QUADRASTEERTM 处于 4WS 模式时 系统仍能够根据车辆的实际行驶及转向状况在 4WS 及 2WS 之间进行切换 4WS 拖车模式 当 QUADRASTEERTM 处于 4WS 拖车模式时 后轮的转向角度取决于车速 车速降低 转向 角度减少 车速提高 转向角度增加 在实际驾驶过程中 驾驶者可以根据实际需要通过仪表板上的按扭选择 设定具体的驾驶模式 当按动按扭选定 四轮转向 4WS 或 4WS 拖车 模式时 系统处于激活状态 如果一切正常 ECU 将激活后轴转向系驱动电机 在 此过程中 微处理器以 0 004 秒 次的频率持续反复进行转向角度的计算和转向系故障自检 如四轮转向系出现异常 或传感器出现错误时 后轮转向执行电机立即自动驱动后轮回正 系统同时由 4WS 切换进入 2WS 的安全转向模式 即使在转向过程中 ECU 出现灾难性故障 后轮转向齿条机构内部的回位弹簧也能够使后轮慢慢回复中立位置 并使 后轮转向电机关闭以阻塞后轮的转向动作 拖车模式拖车模式 当车辆拖车行驶时 QUADRASTEERTM 技术提升了车辆的转向稳定性 与前轮转向牵引车相比 四轮转向牵 引车有效避免或消除牵引车与拖车在转向时的前后振动 抖动或推拉现象 车辆的转向操作平稳流畅 4WS 拖车模式 也不同于标准的 4WS 模式 它们之间的主要区别如下 当处于拖车模式时 QUADRASTEERTM 将限制最小转向角 度 从而有效避免存在翻滚危险的过度转向 后轮转向的转换点 64km h 降低为 40km h 当车辆以高于转向转换点 的车速进行转向操纵时 系统提供额外的同相后轮转向以避免牵引车侧滑 即降低了牵引车与拖车之间铰接的转动 角度 此时 牵引车与拖车形同一体 由牵引车的转向后轴对拖车进行有效的转向牵引 QUADRASTEERTM 拥有 高速转向性能 在进行高速急转弯操作时 拖车仍能够沿着牵引车的转向轨迹圆滑转向 并且牵引车与拖车均无急 骤抖动现象 系统特点系统特点 德尔福 QUADRASTEERTM 四轮转向技术提高了大尺寸卡车 厢式车及 SUV 的操纵性及舒适性 简单来说 具有以下特点 缩小车辆低速转向时的转向半径 在低速转向时 车辆因前后轮的异向转向能够缩小转向半径达 20 使大 型车辆具有小型车般的操纵及泊车敏捷性 明显改善车辆高速行驶的稳定性 在高速行驶中转向时 四轮转向系统通过后轮与前轮的同相转向 有效降 低 消除车辆侧滑事故的发生几率 明显改善车辆高速行驶的稳定性及安全性 进而缓解驾驶者在各种路况下 尤其 是在风雨天 高速驾车的疲劳程度 提高了车辆的拖车能力 通过转向后轮对拖车的转向牵引 四轮转向系统极大地提高了车辆拖车行驶的