智能汽車主動轉向技術

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商品描述

隨著新能源汽車與智能駕駛汽車的跨越式發展,主動轉向技術已成為智能底盤的核心關鍵技術之一,對汽車的操縱穩定性、行駛安全性及駕乘舒適性具有重要影響。本書圍繞新能源汽車與智能網聯汽車興起過程中對主動轉向系統開發提出的新知識結構需求展開,在系統梳理汽車轉向技術演進歷程及相關基礎理論的基礎上,深入淺出地闡述了汽車經典轉向技術、主動前輪轉向技術、主動四輪轉向技術、線控轉向技術、高級輔助駕駛主動轉向技術以及自動駕駛主動轉向技術。本書內容涵蓋傳統汽車、新能源汽車與智能網聯汽車適用的各類先進轉向系統的結構原理、動力學建模、控制策略開發等基本理論與最新技術,註重理論與實踐的結合,具有系統性、全面性、條理性與新穎性。 本書可作為高等院校車輛工程專業本科生相關課程的教材或參考書,也可供車輛底盤研究方向研究生研讀使用,同時適合汽車研發工程師、智能底盤技術從業者學習參考閱讀。

作者簡介

施國標,北京理工大學機械與車輛學院副教授,中國汽車工程學會轉向技術分會副主任委員,吉林大學車輛工程博士。長期深耕車輛系統動力學、線控底盤、電動助力轉向、線控轉向、主動轉向技術研究。主持國家自然科學基金3項、863項目1項、北京市科技計劃項目1項;發表學術論文80餘篇,授權發明專利20餘項,獲中國汽車工業、教育部、浙江省科技進步二等獎各1項。

目錄大綱

前言
第1章 緒論 1
1.1 轉向系統的定義、功能及歷史 1
1.2 轉向系統的靈敏性與輕便性 7
1.3 轉向系統的輕便性與路感 9
1.4 轉向系統的節能與環保 13
1.5 轉向系統的電動化與智能化 16
1.6 轉向系統的線控化與智能化 18
1.7 轉向系統的機動性與穩定性 20
1.8 主動轉向系統的內涵 21
第2章 轉向系統基本理論 23
2.1 轉向運動學 23
2.1.1 阿克曼轉向幾何學 23
2.1.2 轉向系統傳動比和最小轉彎
半徑 27
2.1.3 轉向系統變傳動比 29
2.1.4 轉向主銷定位參數 31
2.2 轉向動力學 33
2.2.1 原地轉向阻力 33
2.2.2 行車轉向阻力 33
2.2.3 轉向系剛度 35
2.2.4 轉向系摩擦 36
2.2.5 轉向系慣性 36
2.2.6 轉向系間隙 36
2.3 轉向系統與整車橫向動力學 38
2.3.1 整車橫向動力學模型 38
2.3.2 穩態轉向特性 41
2.3.3 瞬態轉向特性 44
2.3.4 橫擺角速度頻率響應特性 48
2.3.5 側風作用時的轉向特性 49
2.4 駕駛人-轉向系統-汽車閉環
系統 52
2.4.1 人-車閉環系統下的轉向
感覺 52
2.4.2 轉向感覺的客觀評價 54
2.4.3 轉向感覺的主觀評價 56
第3章 助力轉向技術 60
3.1 液壓助力轉向(HPS) 60
3.1.1 HPS結構與原理 60
3.1.2 HPS系統模型 66
3.1.3 HPS助力特性及評價 70
3.2 電動油泵式液壓助力轉向
(EPHS) 73
3.2.1 EPHS結構與原理 73
3.2.2 EPHS系統模型 79
3.2.3 EPHS控制策略 86
3.3 電動助力轉向(EPS) 92
3.3.1 EPS結構與原理 92
3.3.2 EPS系統模型 105
3.3.3 EPS控制策略 107
3.4 電液復合轉向(EHHPS) 114
3.4.1 EHHPS結構與原理 114
3.4.2 EHHPS系統模型 117
3.4.3 EHHPS控制策略 120
第4章 主動轉向技術 124
4.1 主動前輪轉向(AFS) 124
4.1.1 AFS結構與原理 125
4.1.2 AFS系統模型 129
4.1.3 AFS控制策略 139
4.2 四輪轉向(4WS)/主動後輪
轉向(ARS) 146
4.2.1 4WS結構與原理 147
4.2.2 4WS系統模型 150
4.2.3 4WS控制策略 155
4.3 線控轉向(SBW) 162
4.3.1 SBW結構與原理 163
4.3.2 SBW系統模型 169
4.3.3 SBW控制策略 170
4.4 獨立輪轉向(4WIS) 179
4.4.1 4WIS結構與原理 179
4.4.2 4WIS系統模型 182
4.4.3 4WIS控制策略 185
4.5 差動轉向(DDS) 189
4.5.1 DDS結構與原理 189
4.5.2 DDS系統模型 191
4.5.3 DDS控制策略 192
第5章 高級輔助駕駛主動轉向
技術 196
5.1 自動泊車(APA)轉向技術 196
5.1.1 APA工作原理 196
5.1.2 APA對轉向系統的要求 199
5.1.3 APA系統的轉向控制
策略 202
5.2 車道偏離預警(LDW)轉向
技術 208
5.2.1 LDW工作原理 208
5.2.2 LDW對轉向系統的要求 208
5.2.3 LDW系統的轉向控制
策略 210
5.3 車道保持(LKA)轉向技術 213
5.3.1 LKA工作原理 213
5.3.2 LKA對轉向系統的要求 214
5.3.3 LKA系統的轉向控制
策略 217
第6章 自動駕駛主動轉向技術 220
6.1 自動駕駛對主動轉向系統的
要求 220
6.1.1 自動駕駛對主動轉向的
性能要求 221
6.1.2 自動駕駛對主動轉向的
安全性要求 222
6.1.3 自動駕駛對主動轉向的
適應性要求 222
6.1.4 自動駕駛對主動轉向的
信號接口要求 223
6.2 自動駕駛主動轉向系統的冗余
容錯技術 224
6.2.1 轉向傳感器冗余容錯 225
6.2.2 轉向電機冗余容錯 226
6.2.3 轉向控制器冗余容錯 228
6.3 自動駕駛主動轉向系統的功能
安全 229
6.3.1 汽車功能安全概述 229
6.3.2 轉向系統功能安全分析 232
參考文獻 237