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四輪轉(zhuǎn)向控制（4WS）,四輪轉(zhuǎn)向控制（4WS）是什么意思

四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)車輛轉(zhuǎn)向時(shí)，后輪的旋轉(zhuǎn)方向與前輪相反，以時(shí)轉(zhuǎn)彎半徑盡可能小并改善操縱特性，中速到高速客車的四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展歷史較短，該技術(shù)的應(yīng)用主要是改進(jìn)操縱穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向響應(yīng)性能，轎車的四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有以下兩個(gè)功能：1、高速行駛時(shí)，以與前輪相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)后輪，減小整車的搖擺運(yùn)動(dòng)，從而改進(jìn)轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性；2、中低速行駛時(shí)，以與前輪相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)后輪，時(shí)低速行駛時(shí)轉(zhuǎn)彎半徑減小，中速行駛時(shí)轉(zhuǎn)向響應(yīng)性能得以改進(jìn)。

1、4WS的基本原理

如圖1所示，轉(zhuǎn)彎時(shí)，轉(zhuǎn)彎中心位于前后輪縱向平面法線交點(diǎn)處P（x0，y0），轉(zhuǎn)彎半徑按PQ或PO計(jì)算。當(dāng)前后輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反時(shí)，汽車轉(zhuǎn)彎半徑最小，否則轉(zhuǎn)彎半徑增大。即便是后輪不動(dòng)，前輪轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)彎半徑也大于前后輪相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑。

如圖2所示，后輪轉(zhuǎn)角與前輪轉(zhuǎn)角成一定的比例且方向一致時(shí)，轉(zhuǎn)向性能類似2WS，但后輪以與前輪轉(zhuǎn)動(dòng)相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，橫擺速度減小，中高速行駛時(shí)，汽車的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性和操縱能力均得以改善。

2、4WS的分類

表1所示為按汽車功能劃分的4WS控制類型，表2為汽車結(jié)構(gòu)劃分的4WS控制類型。

最早的四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是全機(jī)械式系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是前輪轉(zhuǎn)向響應(yīng)型系統(tǒng)，后輪轉(zhuǎn)向角由前輪轉(zhuǎn)向角決定。

電液式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可分為車速/側(cè)向加速度響應(yīng)型和車速/前輪轉(zhuǎn)向角/轉(zhuǎn)向盤速度響應(yīng)型兩種。圖3所示為車速響應(yīng)型的電液四輪轉(zhuǎn)向電子控制系統(tǒng)。

電液機(jī)械式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括車速/前輪轉(zhuǎn)向角響應(yīng)型、車速/前輪轉(zhuǎn)向角/搖擺速度響應(yīng)型、機(jī)械液壓型和電子液壓型轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)四種類型。

全電子式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是車速/前輪轉(zhuǎn)向角/轉(zhuǎn)向速度響應(yīng)型系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示，該系統(tǒng)后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)決定于車速、車輪前輪轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)速率，由帶球螺旋桿齒條機(jī)構(gòu)的直流電機(jī)執(zhí)行器控制，該系統(tǒng)可同時(shí)改善汽車高速穩(wěn)定性、提高轉(zhuǎn)向盤快速轉(zhuǎn)動(dòng)下的轉(zhuǎn)向響應(yīng)并減小低速時(shí)的汽車轉(zhuǎn)彎半徑。

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