四轮转向汽车的转向机构设计+文献综述(5)
时汽车只采用前轮转向，只在汽车行驶速度达到一定数值后（如50Km/h），后轮才参
与转向，进行同相位四轮转向[16]
。
2.3 四轮转向系统的控制
四轮转向系统既要实现汽车转向时所需的运动，又要保证汽车转向时的行驶稳定
性。目前，在四轮转向汽车的研究和开发方面，主要是以改善汽车的瞬态操纵稳定性
为出发点，探索由于后轮参与转向而带来的汽车响应变化，以及采用各种后轮控制策
略而产生的不同效果[17]
。汽车四轮转向的控制依赖于轮胎所受的侧向力，四轮转向能
使汽车在转向时，后轮直接参与对汽车横摆运动和侧向运动的控制。通过适时、精确
地控制后轮的转向角度，不仅可缩短转向过程的瞬态响应，而且能主动地控制汽车的
运动轨迹和姿态。在转向过程中，使汽车的前进方向与其纵向中心线的方向一致，即
使得汽车的方向角与姿态角重合，减小转向时车体的侧偏，提高了汽车的侧向稳定性
[18]
。
2.3.1 控制目标
使汽车在转向时能够基本保持汽车重心侧偏角为零。
这样能够大幅度提高汽车对方向盘输入的动态响应特性，很大程度上改善了横摆
角速度和侧向加速度的瞬态性能指标，降低车身姿态的变化。
2.3.2 控制方法
不同的汽车对转向行驶性能的要求不同，不同车型的四轮转向汽车的车轮偏转规
律也不一样。因此，不同的四轮转向汽车所采用的控制方法不尽相同，各种控制方法分别有其侧重点。目前，用在一些成型的四轮转向汽车上的控制方法主要有 ：
1.定前、后轮转向比的四轮转向系统；
2.前、后轮转向比是前轮转角函数的四轮转向系统；
3.前、后轮转向比是车速函数的四轮转向系统；
4.具有一阶滞后的四轮转向系统；
5.具有反向特性的四轮转向系统；
6.具有最优控制的四轮转向系统；
7.具有自学习、自适应能力的四轮转向系统。
2.4 设计方案选择
本设计采用具有自学习、自适应能力的控制策略的电控四轮转向系统。主要工作
形式是四轮转向控制器收集各传感器输入的信号，通过处理信号，确定后轮所需的转
角大小及方向，将蓄电池电压输送到后轮转向执行器完成转向，如图 2-1所示。