四轮转向车辆的转向圆特性剖析.pdf

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1、2010年第1期(总第222期)农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMEN～1&VEHICLEENGINEERINGNO．120lO(Totally222)doi：10．3969／j．issn．1673—3142，2010．01．010四轮转向车辆的转向圆特性剖析凌锡亮1．凌罡2(1．集美大学机械F程学院，福建厦门361021；2．厦门长岛电子电器有限公司，福建厦门360016)摘要：通过对单轨二自由度四轮转向车辆模型的分析，概述四轮转向车辆的基本运动关系。在比较后轮转角大小、转角相位对转向工况的影响后．用理论分析验证四轮转向对提高车辆机动性和操纵稳定性

2、方面的作用，得出四轮转向车辆性能更为优势的结论，为开展4WS车辆的研究铺垫基础。关键词：四轮转向(4WS)；运动分析；特性优势中图分类号：U461．6文献标识码：A文章编号：1673—3142(2010)01---0033-02AnalysisonSteeringCircleSpecialityofFour-wheelSteeringVehiclesLINGXi-liang’，LINGGan92(1．SchoolofMechanicalEngineering，JimeiUniversity，Xiamen361021，China；2．XiamenChangdaoElect

3、ronicElectricApplianceLimitedCompany，Xiamen360016，China)Abstract：Theanalysisonsingle-trackfour-wheel-steeringvehiclesmodelisputforward．Thebasicmovementrelationsoffour-wheel-steeringvehiclesareoutlined．Theadvanceeffectofmobilityandhandlingstability撇validatedwiththefourwheelsteeringtheorya

4、nalysisafterrearwheelsteeringanglesizeandphasearecomparedtoinfluenceoffourwheelsteering．Theconclusionisdrawnthatfourwheelsteeringperformanceisbetter．Thefoundationislaidforresearchon4WSvehicle．Keywords：four-wheelsteering；movementanalysis；specialitypredominance1引言四轮转向(Four—WheelSteering_—_

5、4WS)是指汽车转向时。通过主动后轮转向．增强对汽车动态安全控制的一种新技术．它能改善汽车转向时的转向特性和响应特性，是增强汽车舒适性和安全性能最有效的一种主动底盘控制技术。四轮转向技术的后轮偏转方向是随前轮转角大小和行车速度高低而变化的．一般在车辆低速行驶时。后轮与前轮反方向转向，以减小转弯半径，提高车辆灵活性；在中高速行驶时，后轮与前轮同方向转向，减小车辆质心侧偏角、车辆横摆角速度和侧向加速度，以提高车辆的操纵稳定性。2四轮转向的转向圆特性四轮转向汽车存转向时．后轮随前轮辅助转向的偏转方向和转角大小是各不相同的。不同的汽车对转向行驶性能要求不同，车速高低不同时，后轮

6、相对前轮除转向角大小随之相应变化外，还有逆收稿日期：2009—10—28作者简介：凌锡亮(1956一)。男，上海人，高级工程师，副教授，从事汽车设计和教学科研工作。相位(后轮转角6，为负)及同相位(转向角后轮转角舜为正)之区分。四轮转向过程中，后轮相对于前轮的偏转方向和转角应遵循如下运动特性。2．1后轮与前轮逆相位转向的特性汽车低速行驶转向。且方向盘转向角度很大时后轮应相对于前轮异向偏转。偏转角应随方向盘转角增大而在一定范围内加大。这种转向方式可改善汽车的机动灵活性，减小转弯半径，用于车辆急转弯、掉头行驶、避让障碍物或进出车库。4WS车辆低速状态．汽车后轮与前轮逆相位转

7、角两自由度单轨模型的转向几何关系如图1所示。纺垒L岁弋蠡莨k。I．／fl№图14W$低速逆相位转向的两自由度单轨模型一33—20lO年第1期农业装备与车辆T程2WS状态时．车辆转向圆半径R2ws为：尺2Ws-厶甜FA：／sinS／(1)4WS状态时．车辆转向圆半径尺椰为：尺4Ws=厶w毋：LA／sinS：(2)由于逆相位转角转向时，R。髓