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外文資料譯文
翻譯馬自達(dá)公司的速度感應(yīng)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
三十五年前，兩個(gè)馬自達(dá)設(shè)計(jì)師提出了一個(gè)遠(yuǎn)見的、有計(jì)算認(rèn)為是相當(dāng)革命性的結(jié)論。
他們?cè)?962年10月26日日本汽車工程師學(xué)會(huì)技術(shù)會(huì)議上 Tadashi Okada博士和Toshiaki工程師總結(jié)了他們關(guān)于車輛動(dòng)力學(xué)的辛勤研究如下：
1.基本特性差別在于過度轉(zhuǎn)向與不足轉(zhuǎn)向的量和時(shí)間上的延遲和響應(yīng)。
2.汽車在高速狀態(tài)下應(yīng)具備不足轉(zhuǎn)向特點(diǎn)。
3.后方的穩(wěn)定很大程度上反映出車輪和輪胎。
4.控制與穩(wěn)定的一大進(jìn)步,可預(yù)期的方式自動(dòng)引導(dǎo)系統(tǒng)后車輪.
這種結(jié)論和提法被這兩個(gè)工程師提出并為良好懸架技術(shù)的研制成立了基金會(huì)多年來致力于研究和開發(fā),原有的理論有一定的作用,一些最重要的成就在近代歷史上汽車底盤工程,將在馬自達(dá)的系列產(chǎn)品的生產(chǎn). 這些發(fā)展包括雙斜后方的聯(lián)系中斷,首先采用原第一輪驅(qū)動(dòng)323K(1980)、馬自達(dá)626(1982),然后在更新完善馬自達(dá)626. 獲獎(jiǎng)的動(dòng)態(tài)跟蹤系統(tǒng)中斷的第二代發(fā)票RC7(1985); 并制定電子后方聯(lián)系中斷新馬自達(dá)929(1987).
而與此同時(shí)各種外部壓力和負(fù)荷作用與汽車后方的車輪，因?yàn)樗`背牛頓的運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，這些新系統(tǒng)中斷將這些力量納入"4ws效應(yīng)",積極幫助穩(wěn)定車輛和機(jī)敏.
馬自達(dá)的設(shè)計(jì)師和工程師們的最終目標(biāo)仍是積極的方法產(chǎn)生積極的控制措施; 四輪轉(zhuǎn)向體系。
1983年馬自達(dá)將舉世震驚的概念引入工程車MX－02中，并在東京會(huì)展上亮相。這輛四門私家轎車在不尋常的長(zhǎng)軸距上布置了寬敞的乘客空間，它
匯聚許多先進(jìn)的特點(diǎn)具有高速穩(wěn)定和低速操控性能的真正意義的4WS系統(tǒng)。后方車輪的量取決于前方雙輪的角度和汽車的速度，而這些是由中央計(jì)算機(jī)單元控制的。
MX-02之后另一個(gè)令人振奮的概念車;MX-03于1985年9月第一次在法蘭克福展出。這輛豪華的四座雙門未來派轎車裝配了90年代精確電子控制的4WS系統(tǒng)和不同扭矩均分系統(tǒng)，四輪驅(qū)動(dòng)
和強(qiáng)勁的三旋輪發(fā)動(dòng)機(jī)。
馬自達(dá)電子控制四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng):
有利的技術(shù)
馬自達(dá)的電子控制、汽車速度感應(yīng)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(4ws)驅(qū)動(dòng)雙后輪在一定方向和量上是最適合汽車的速度范圍的。
這種系統(tǒng)是機(jī)械和液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，伴隨著生產(chǎn)穩(wěn)定提高,并在某些參數(shù)上反應(yīng)敏捷。
馬自達(dá)4WS裝備車來自五個(gè)戰(zhàn)略利益的驅(qū)動(dòng)，超過了傳統(tǒng)的底盤。
1.優(yōu)秀的轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性。
2.改良的駕駛響應(yīng)時(shí)間和精度控制。
3.高速直線穩(wěn)定性。
4.急速換道的機(jī)動(dòng)性大大改觀。
5.更小的轉(zhuǎn)彎半徑和低速范圍狹小空間的可操縱性。
馬自達(dá)最顯著的優(yōu)勢(shì)在于4WS系統(tǒng)能顯著降低高速疲勞駕駛和長(zhǎng)期駕駛，這是最優(yōu)化后取得的。
1.降低對(duì)駕駛輸入和動(dòng)作的反應(yīng)延遲。
2.消除汽車對(duì)駕駛輸入的過度響應(yīng)。
從根本上說，在60 年代初兩位年輕的馬自達(dá)工程師通過提供這個(gè)最佳解決現(xiàn)象的方法，- 以這種方法他們提倡 -4WS系統(tǒng)已經(jīng)作為一項(xiàng)完全有利的技術(shù)出現(xiàn)。
戰(zhàn)略性建設(shè)
馬自達(dá)4WS系統(tǒng)由兩個(gè)串聯(lián)泵來提供主要的動(dòng)力來源的液壓輔助的前置式齒輪齒條副轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)向系的總的傳動(dòng)比為14.2：1。后面的車輪的轉(zhuǎn)向依然是靠主泵提供動(dòng)力的液壓輔助驅(qū)動(dòng)和根據(jù)前輪轉(zhuǎn)角和汽車行駛速度來實(shí)現(xiàn)電子控制的裝置。后輪的轉(zhuǎn)向軸從前轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向齒條延伸到轉(zhuǎn)向控制單元。
后面的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向軸后的輸入端，車輛速度傳感器，轉(zhuǎn)向控制單元（確定方向和角度），一個(gè)動(dòng)力氣缸和一個(gè)輸入軸。為了以防液壓故障轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上面裝了一個(gè)中央鎖彈簧，它將系統(tǒng)鎖止在中間位置，另外一旦發(fā)生電類的故障作用在螺旋管閥液體壓力將消失（因此此時(shí)將中央鎖彈簧將被開啟）。依據(jù)車速的不同變化“４ＷＳ”系統(tǒng)因應(yīng)前輪的變化不斷改變后輪的狀態(tài)和比率。當(dāng)汽車在急轉(zhuǎn)彎時(shí)如果速度小于（）將使汽車的后輪與前輪的狀態(tài)相反且（）在使它們失效（直到筆直向前，按照傳統(tǒng)的兩輪轉(zhuǎn)向原理）。當(dāng)速度高于（）時(shí)系統(tǒng)將于前輪保持同相轉(zhuǎn)動(dòng)，因此增加了轉(zhuǎn)彎時(shí)的穩(wěn)定力。將轉(zhuǎn)向后車輪的最大轉(zhuǎn)角無論向左或是向右都增加了。馬自達(dá)已經(jīng)確定了使人感覺到自然和保持人類靈敏性的測(cè)量方法。
主要組成部分
1. 車輛速度傳感器解析速度計(jì)架子的旋轉(zhuǎn)并把這種信號(hào)傳遞到打字計(jì)算機(jī)單元。有兩個(gè)傳感器，一個(gè)在速度計(jì)內(nèi)部另一個(gè)在傳輸?shù)妮敵龆?，用這樣兩個(gè)傳感器是為了使它們兩個(gè)相互求證和失效保險(xiǎn)。
2. 轉(zhuǎn)向狀態(tài)控制單元*通過控制軛角度和錐形齒輪的配合運(yùn)動(dòng)將方向和行程傳遞給轉(zhuǎn)向后輪
3. 步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行軛角度的改變和錐形齒輪定相。
4. 后輪驅(qū)動(dòng)軸通過控制那些小錐形齒輪來傳遞前輪轉(zhuǎn)向角，旋轉(zhuǎn)在組件里的主要錐形齒輪。
5. 控制閥將液壓傳遞給轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)，根據(jù)狀態(tài)和行程要求引導(dǎo)合適的后輪轉(zhuǎn)向。
6. 液壓動(dòng)力氣缸以液壓驅(qū)動(dòng)輸出軸和后輪轉(zhuǎn)向，它用一個(gè)中央鎖止彈簧將后轉(zhuǎn)向輪鎖在中間位置，如果在不能確保其對(duì)一正常的２ＷＳ車輛起作用時(shí)該鎖將被開啟。
7. 液壓泵，給前面兩個(gè)提供液壓和后驅(qū)動(dòng)輪。
轉(zhuǎn)向狀態(tài)控制的細(xì)節(jié)
轉(zhuǎn)向控制單元改變轉(zhuǎn)向后輪的度和方向。它有控制轉(zhuǎn)向后輪轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)比的步進(jìn)電機(jī)，一個(gè)控制軛， 一只擺動(dòng)臂，一個(gè)通過小錐齒輪連接在后輪轉(zhuǎn)向軸上的錐齒輪，和一個(gè)操縱桿連接控制閥。 它操作：
a. 轉(zhuǎn)向狀態(tài)（方向）少于（）的轉(zhuǎn)向。
1. 控制軛在步進(jìn)電機(jī)作用下有一個(gè)角度。
2. 前輪被轉(zhuǎn)向右邊。小的錐形齒輪由于轉(zhuǎn)向后輪軸的旋轉(zhuǎn)而沿Ｘ方向旋轉(zhuǎn)，小的錐形齒輪依次旋轉(zhuǎn)主要的錐形齒輪。
3. 主要錐形齒輪的旋轉(zhuǎn)引起控制閥操縱桿的運(yùn)動(dòng)。
4. 控制閥的輸入桿被推到右邊， 根據(jù)操縱桿的運(yùn)動(dòng)的度(通過擺動(dòng)臂的安排確定)，被確定位置進(jìn)入一個(gè)向上方向，朝右邊。 后車輪在左側(cè)被如此使得轉(zhuǎn)向后輪對(duì)轉(zhuǎn)向前輪有個(gè)相反的轉(zhuǎn)向。
5. 隨著車輛速度的減少控制軛的角度增加，由后到前的轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)比也要成比例增加而轉(zhuǎn)向鎖收緊。
b.
這個(gè)階段的操縱與第一個(gè)階段的操作相反，這是因?yàn)樵谝欢ǖ乃俣确秶刂栖椀霓D(zhuǎn)動(dòng)角度趨向明顯，如同說明的那樣。擺動(dòng)臂，軛桿和錐形齒輪與前轉(zhuǎn)向輪保持相同的狀態(tài)。
c.中間狀態(tài)，以（）控制軛的角度是水平的（中間位置）。因此，這根輸入桿沒有被影響，即使這個(gè)操縱桿為錐形齒輪單元所帶動(dòng)。因此后轉(zhuǎn)向輪沒有被這種方式所驅(qū)動(dòng)。
動(dòng)力氣缸
控制閥單元的輸入軸的運(yùn)動(dòng)被傳遞給氣缸線軸。由于線軸相對(duì)與套管的位移使得液壓動(dòng)力氣缸的左右壁室的形成一個(gè)壓力差。壓力差克服輸出軸的負(fù)荷并使軸套運(yùn)動(dòng)。軸套動(dòng)力軸總成被以相同的比例傳遞到輸入。輸出軸將轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)傳遞到后輪的任一轉(zhuǎn)向控制單元。由此驅(qū)動(dòng)后轉(zhuǎn)向輪。
故障安全保障
系統(tǒng)能自動(dòng)消除電子和液壓可能存在的問題， 無論發(fā)生哪種情況，封裝在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)里面的中央鎖止彈簧返回給輸出軸并確保其在中間的位置。本質(zhì)上是使整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)符合一個(gè)傳統(tǒng)的2WS準(zhǔn)則。尤其是一個(gè)液壓的缺陷使得壓力水平的降低（一個(gè)錯(cuò)誤的操作或者是安全帶的斷裂），后輪轉(zhuǎn)向裝置被鎖止在中間位置，并氣動(dòng)一盞低級(jí)的警告燈，如果是一個(gè)電子元件的錯(cuò)誤，那么這個(gè)錯(cuò)誤將被集成在4WS控制單元里面的自診斷回路所探測(cè)到，這將促使一個(gè)螺線管閥門的開啟然后使液壓無效并且返回到回路里面，因此再次使該系統(tǒng)符合2WS準(zhǔn)則。 從今以后，4WS系統(tǒng)在主要儀器內(nèi)展示的警告燈開動(dòng)，就表明一個(gè)系統(tǒng)故障。
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