汽车线控转向系统的现状及关键技术研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车线控转向系统的现状及关键技术研究口杨文兴口杨俊智口周强!．兰州理工大学机电工程学院兰州72j00502．兰州电源车辆研究所有限公司兰州'730050摘要：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。关键词：汽车线控转向系统现状关键技术中图分类号：U463．

2、4文献标识码：A文章编号：1000—4998(2013)09—0079—03线控转向系统是指通过通信网络连接各部件的控车轮之间用控制信号代替原有的机械连接。在日内瓦制系统它替代了传统的机械或液压连接，取消了转国际汽车展览会上。意大利的Bertone汽车设计及开发向盘和转向轮的机械连接，占据空间小，并可减少汽公司曾展示『．新型概念车“FILO”。“FILO”采用“Drive-车发生碰撞时对驾驶员的伤害；系统转动效率高，响应By—Wire”系统．所有的驾驶动作都通过信号传递。它时间短．控制单元接收各种数据，可以在瞬时转向条件使用操纵杆进行转向操作，并采用最新的42V供电系下，

3、立刻提供转向动力，转动车轮。取消转向柱、转向器统。澳大利亚昆士兰大学、美国斯坦福大学分别研究了后，有利于提高汽车碰撞安全性和整车主动安全性。交线控转向的硬件在环试验、主动转向控制策略以提高通工具如汽车、轮船、飞机都可以采用线控转向系统，操纵性和安全性。SKF的汽车分部推出了一款称为从而大大改善驾驶特性，增强车辆的操纵稳定性和安Novanta的新型线控汽车，已经批量生产。全性。1．2线控转向系统在国内的发展现状吉林大学以多自由度整车动力学模型为基础，对1线控转向系统在国内外的发展现状电子转向系统中的方向盘回正力矩模型和前轮转向控1．1线控转向系统在国外的发展现状制的关键问题

4、进行了初步研究，为SBW系统的进一步20世纪50年代，TRW和德国Kasselman等对研究开发奠定了理论基础[2-3]。江苏大学应用键合图理SBW系统的概念作了大胆的设想⋯．将方向盘与转向论建立SBW系统的数学模型，仿真SBW系统的动态转向特性I4]。武汉理工大学应用智能控制方法对SBW收稿日期：2013年3月系统转向变传动比和路感模拟控制策略进行研究]。本文对双曲柄连杆同步升降平台的结构作了简[3]师汉民，吴雅．机械振动系统[M]．武汉：华中理工大学出版要介绍。并对谐响应分析的理论基础作了简单概述．社．1992．利用ANSYS软件对升降平台的有限元模型进行了谐[4]杨

5、为．结构静、动态特性的若干关键问题研究[D]．杭州：响应分析．重点研究了频率范围为0-200Hz时的振动浙江大学．．2003．特点，得到该同步升降平台的谐响应曲线图，确定了[5]李建平，王恩福，符起贤，等．高速压力机振动分析与控制工作时容易发生共振的频率范围，为该机构的设计提[J]．机电：[程技术，2006(6)：56～58．供了依据。[6]杨明亚，杨涛．机床立柱动态特性的分析[J]．机械制造与参考文献研究，2007，36(1)：29—31．[1]张洪信，赵青海．ANSYS有限元分析完全自学手册[M]．北[7]贺文海，任中全．矿车车体减振特性分析[J]．起重运输机京：机械

6、工业出版社，2008．械，2005(5)：19—21．[2]陈显钧，赵令诚．弯曲板固有振动分析的动态有限元素法△[J]．振动与冲击，1982(2)：1-11．(编辑小前)机械制造5l卷第589期2013／9回学兔兔www.xuetutu.com统最重要的组成系统之一。2线控转向系统的基本结构与工作原理2．2线控转向系统的工作原理2．1线控转向系统的基本结构其工作过程为：来自转向盘传感器和各种车辆当汽车线控转向系统是一种全新概念的转向系统，前状态的信息送至电子控制子系统后，利用计算机对如图1所示，它由方向盘、主控制器、车轮转向3个主这些信息进行控制运算，然后对车辆转向子系统

7、发出要模块以及自动防故障系统、电源等辅助系统组成。指令，使车辆转向。同时车轮转向子系统中的转向阻力方向盘模块包括方向盘、方向盘转角、力矩传感传感器给出的信息也经电子控制子系统传给转向盘子器、方向盘回正力矩电机。方向盘模块的主要功能是将系统中模拟路感部件，工作原理如图2所示。驾驶员的转向意图(通过测量方向盘转角)转换成数字3线控转向的关键技术信号并传递给主控制器：同时接受ECU送来的力矩信号，产生方向盘回正力矩以提供给驾驶员相应的路感3．1传感器技术信号。转向执行模块包括前轮转角传感器、转向执行电现代汽车技术发展特征之一就是越来