汽车转向 中文版 原书第2版PDF电子书下载

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A 导言和历史 1

1 转向系统的任务和意义 2

1.1 基本结构类型 2

1.2 结构形式 3

2 横向动力学的历史 3

3 汽车转向的历史 7

3.1 转盘式转向 7

3.2 转向节转向 8

3.3 第一部汽车的转向 8

3.4 机械转向器 10

3.5 伺服转向（助力转向） 11

参考文献A 15

B 转向基础 17

1 转向——车辆横向控制 17

2 弯道行驶 18

2.1 低速弯道行驶 18

2.2 高速弯道行驶 18

3 轮胎侧向性能 19

3.1 垂直力传递对胎面接地长度的影响 19

3.2 轮胎侧向力、轮胎拖距和轮胎回正力矩 20

3.3 轮胎侧向力的瞬态特性 25

3.4 轮胎特性总结 25

4 转向盘力矩 25

4.1 转向盘力矩计算 26

4.2 转向助力系数 27

4.3 转向助力矩 29

5 四轮转向 30

6 载荷变化转向 30

参考文献B 32

C 转向系统的要求概览 33

1 功能和转向感觉 33

2 总布置 33

3 重量 34

4 成本 35

5 质量 35

6 能量和环境 36

7 噪声和振动 36

8 系统安全 36

9 法规要求 37

参考文献C 38

D 转向运动学 39

1 引言 39

2 转向运动的几何特征参数 39

3 车轮定位参数 43

3.1 转向传动比 48

4 转向传动结构 50

参考文献D 58

E 车辆横向动力学基础 59

1 整车模型——线性单轨模型 59

1.1 运动方程 60

1.2 转向角、转向盘转角和转向助力系数 62

1.3 稳态圆周行驶 64

1.4 不足转向和过多转向 65

1.5 瞬态特性——转向盘转角阶跃输入的响应时间 67

1.6 横摆频域特性 67

1.7 转向模型 68

1.8 考虑助力转向和摩擦影响的转向模型 68

1.9 车辆参数和转向参数对行驶性能和转向性能的影响分析 70

2 转向系统的行驶动力学基础 73

2.1 转向轴的布置和稳态回正力矩 73

2.2 稳定系数的确定（稳定性因子） 73

2.3 稳态横摆角速度增益和转向灵敏度 74

2.4 转向盘力矩-侧向加速度增益（稳态） 74

2.5 转向盘力矩-转向盘转角的频域特性 75

2.6 自由控制的稳定性 76

2.7 转向的固有频率和阻尼 76

2.8 制动跑偏的抑制 76

2.9 转向稳定的制动系统 77

2.10 空气动力学对行驶性能的影响 77

2.11 前轮驱动车辆 77

参考文献E 77

F 声音和振动 80

1 操作噪声和功能噪声 80

1.1 转向系统的声源 81

1.2 电动助力转向系统 82

1.3 液压助力转向系统 83

2 稳定性 84

2.1 液压转向啪嗒噪声 85

2.2 转向抖动 86

2.3 转向盘转动振动（LDS） 87

3 软管和管路传递的固体声音 89

3.1 固体声波的叠加 89

3.2 材料声学特征参数 89

3.3 通过弯折减少声音传递 90

4 转向管柱和转向盘振动舒适性设计 91

4.1 设计策略 91

4.2 部件和整车的固有频率目标 93

4.3 计算模型和载荷工况 94

4.4 参数研究 95

4.5 转向盘减振器 96

4.6 小结 98

参考文献F 98

G 转向感觉和人—车相互作用 100

1 转向性能和转向感觉 100

2 转向感觉 102

2.1 导向性能 102

2.2 反馈性能 103

2.3 对理想的转向性能和转向感觉的要求 103

3 转向感觉客观评价方法 103

4 转向感觉主观评价 104

5 转向性能客观评价 108

5.1 测量装备 108

5.2 驾驶工况 109

5.3 自动数据处理 110

5.4 客观参数 110

6 相关分析和回归分析 111

7 理想的转向性能的目标范围 111

8 自然的还是不自然的转向感觉——可客观评价的课题？ 112

参考文献G 114

H 转向设计 116

1 转向器的基本设计 116

1.1 齿条力 116

1.2 转向盘力矩 116

1.3 转向动力学 117

1.4 转向功率 118

1.5 转向摩擦 118

2 转向系统的传递函数 120

2.1 导向性能 120

2.2 反馈性能 121

参考文献H 129

I 转向盘 130

1 引言 130

2 组件 130

2.1 转向盘骨架 131

2.2 转向盘轮缘和转向盘轮辐 132

2.3 喇叭 133

2.4 安全气囊和碰撞 134

2.5 多功能转向盘 135

2.6 发泡／皮革／装饰 137

3 对部件和总成的要求 138

4 试验和保险 138

4.1 安全气囊 139

4.2 转向盘 141

4.3 操作元件／EE 143

5 模块化／开发趋势／展望 144

参考文献I 144

J 转向管柱和转向中间轴 145

1 导言 145

2 部件 146

2.1 转向轴管 147

2.2 手动调节转向管柱MVLS 147

2.3 电动调节转向管柱EVLS 147

2.4 转向中间轴 149

2.5 组件 151

3 转向管柱和转向中间轴的试验 159

3.1 承载能力 160

3.2 刚度 161

3.3 转向管柱调节单元的疲劳寿命 161

3.4 固有动态特性 162

3.5 碰撞特性 164

3.6 转向管柱调节力的调整 166

3.7 温度 166

3.8 腐蚀 167

4 展望 167

K 机械转向和液压助力转向 168

1 齿轮齿条转向的概念 168

2 可用性／优缺点 169

3 转向器的运动学特征 169

3.1 转向器在前桥的位置 170

3.2 整车上的转向器连接 170

3.3 转向器壳体的定位 171

3.4 转向横拉杆的连接 171

3.5 传动比关系的类型 172

4 齿轮齿条转向器的结构和部件 172

4.1 转向器壳体 173

4.2 转向小齿轮 174

4.3 齿条和齿条导向 175

5 齿轮啮合和转向器传动比 178

5.1 转向器固定传动比 179

5.2 转向器变传动比 179

5.3 应用 180

5.4 技术极限 184

5.5 制造方法 186

6 对机械齿轮齿条转向器的要求 188

6.1 转向器的功能要求 189

6.2 转向器的强度要求 191

6.3 转向器的环境要求 192

7 齿轮齿条转向器的设计验证和产品验证 193

7.1 方案验证（CV） 193

7.2 设计验证（DV） 193

7.3 产品验证（PV） 193

7.4 量产陪伴试验 194

8 液压助力转向 194

8.1 液压助力转向的目标设置 194

8.2 车辆的改动 195

8.3 转向器的改动 195

8.4 液压助力转向器的特殊之处 196

9 液压助力转向器的结构和部件 196

9.1 结构形式 197

9.2 液压缸 198

9.3 带输入轴和转向小齿轮的转阀 203

9.4 液压助力转向器的其他部件 206

9.5 液压助力转向器的特征参数 207

10 液压助力转向的工作原理 207

10.1 转向阀及节流原理 207

10.2 阀特性的其他影响因素 211

10.3 转向运动的作用——流量分配 212

10.4 阀噪声 213

10.5 内泄漏 214

10.6 建模（位置控制回路） 215

10.7 阻尼与失稳 215

11 液压辅助系统 216

11.1 中位对准 216

11.2 速度相关性 217

11.3 阻尼阀 219

11.4 带阻尼特性的转向阀 220

11.5 齿条止位位置的压力限制 221

12 循环球转向器／商用车转向系统 222

12.1 应用范围 222

12.2 循环球转向器的结构 223

12.3 循环球转向和齿轮齿条转向的比较 224

12.4 技术参数 225

12.5 辅助系统 225

12.6 双回路转向 225

13 对液压助力转向器的要求 226

13.1 功能要求 226

13.2 强度要求 226

13.3 环境要求——冷起动试验 226

参考文献K 227

L 转向横拉杆 228

1 导言 228

2 基本结构 228

2.1 循环球转向器的横拉杆 228

2.2 齿轮齿条转向器的横拉杆 229

3 横拉杆球接头 229

3.1 内球节（轴向球节） 229

3.2 外球节（角度球节，径向球节） 231

4 前束调节 232

5 要求和设计 232

5.1 转向横拉杆的设计原则 232

5.2 横拉杆强度设计 232

5.3 球接头设计 233

5.4 外球节密封 234

6 阻尼／解耦 235

7 与车轮托架的连接 236

8 轻量化结构 237

9 展望 237

9.1 过载性能 237

9.2 传感器球接头 238

参考文献L 239

M 液压动力源 240

1 伺服泵 240

1.1 引言 240

1.2 叶片泵 240

1.3 径向柱塞泵 243

1.4 串联泵 244

2 油液供给和油液 245

2.1 转向油罐 245

2.2 转向软管和硬管 248

2.3 冷却器 250

2.4 系统极限 251

2.5 液压油 251

N 电动液压助力转向系统（EPHS） 254

1 引言 254

1.1 结构和功能 254

1.2 转向系统分类 255

1.3 应用范例 256

2 系统介绍 257

2.1 系统概览 257

2.2 系统设计 258

2.3 能量消耗 260

3 部件 262

3.1 电动泵驱动单元 262

3.2 液压管路系统 266

3.3 其他部件 267

参考文献N 268

O 电动助力转向系统（EPS） 269

1 导言 269

1.1 EPS与HPS对比 270

2 EPS系统的结构形式 271

2.1 EPSc管柱式 271

2.2 EPSp小齿轮式 272

2.3 EPSdp双小齿轮式 272

2.4 EPSapa平行轴式 273

2.5 EPSrc同轴式 273

3 EPS的组件 274

3.1 伺服传动机构 274

3.2 电动机 277

3.3 扭矩传感器 284

3.4 控制器 289

4 系统设计 294

4.1 常规的系统要求 294

4.2 设计参数 295

4.3 对电网的要求 297

5 系统安全 299

5.1 标准法规 299

5.2 EPS应用中的安全 299

6 转向功能和控制 305

6.1 转向功能 305

6.2 转向感觉的控制策略 310

参考文献O 311

P 叠加转向 314

1 导言 314

2 历史 314

3 作用原理 315

4 结构 315

4.1 常规的系统结构 316

4.2 作动器及其变形 316

4.3 转向系统匹配 320

5 叠加转向的功能 322

5.1 可变转向传动比 322

6 转向稳定性 323

6.1 过多转向的转向稳定性 324

6.2 不足转向的转向稳定性 325

6.3 对开路面制动时的转向稳定性 326

7 系统安全 326

8 展望 328

参考文献P 329

Q 四轮转向 330

1 引言、历史、基础、目标 330

2 结构形式 330

2.1 机械式系统 332

2.2 液压式系统 333

2.3 电动式系统 334

2.4 单轮作动器和中央作动器的比较 335

3 四轮转向对行驶性能的影响 336

3.1 四轮转向的运动学特性 336

3.2 四轮转向对于稳态行驶性能的影响 337

3.3 四轮转向对非稳态行驶性能的影响 338

3.4 后轮转向和前轮叠加转向的组合 338

参考文献Q 341

R 线控转向 342

1 导言 342

2 部件 343

3 转向功能 346

4 安全设计 349

5 展望 349

参考文献R 350

S 驾驶人辅助系统功能概况 352

1 行驶稳定性介入 352

1.1 转向提醒功能 352

1.2 人机工程学要求 354

1.3 安全性要求 354

2 车道辅助系统 354

2.1 车道保持辅助系统（LKS） 355

2.2 车道偏离预警系统（LDW） 356

2.3 市场上的典型系统 357

2.4 车道保持辅助展望 358

3 泊车辅助系统 358

3.1 泊车辅助系统的要求 359

3.2 技术方案 359

3.3 市场上的典型系统 360

3.4 泊车辅助展望 361

参考文献S 361

T 展望——汽车转向的未来 363

1 自动驾驶 363

2 线控转向 363

3 四轮转向 364

4 行驶动力学控制系统的集成 364

5 转向系统的标准化和模块化 365

6 新兴销售市场 365

7 转向技术中的工艺转变 365

8 转向盘开发 366

9 转向管柱的发展 366

参考文献T 367

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