汽车行业很好人才培养丛书汽车转向(中文版原书第2版)/(德)彼得.普费尔 本书特色
本书研究的课题为汽车转向系统、汽车转向感觉和汽车行驶动力学。书的开始部分为汽车转向运动学和汽车行驶动力学的基础知识，讨论影响转向的底盘参数的概念和意义。在接下来的章节中着重研究了驾驶人和车辆之间的关联，并详细阐述转向感觉的概念和意义。转向系统零部件的结构、设计原则和试验方法也是本书的重点内容。涉及的零部件有转向盘、转向管柱、转向中间轴、转向器。特殊的转向系统，如叠加转向系统和四轮转向系统，本书也作了详尽的介绍。本书的另外一个重点是，介绍当前转向系统各种技术状态，阐述它们与整车的相互作用，我们力图使复杂的内容变得简单易懂。当然其他方面，如噪声性能、能量需求和安全功能，在本书中也没有忽略。本书的*后章节关注驾驶人辅助系统。
汽车行业很好人才培养丛书汽车转向(中文版原书第2版)/(德)彼得.普费尔 内容简介
本书研究的课题为汽车转向系统、汽车转向感觉和汽车行驶动力学。书的开始部分为汽车转向运动学和汽车行驶动力学的基础知识，讨论影响转向的底盘参数的概念和意义。在接下来的章节中着重研究了驾驶人和车辆之间的关联，并详细阐述转向感觉的概念和意义。转向系统零部件的结构、设计原则和试验方法也是本书的重点内容。涉及的零部件有转向盘、转向管柱、转向中间轴、转向器。特殊的转向系统，如叠加转向系统和四轮转向系统，本书也作了详尽的介绍。本书的另外一个重点是，介绍当前转向系统各种技术状态，阐述它们与整车的相互作用，我们力图使复杂的内容变得简单易懂。当然其他方面，如噪声性能、能量需求和安全功能，在本书中也没有忽略。本书的*后章节关注驾驶人辅助系统。
汽车行业很好人才培养丛书汽车转向(中文版原书第2版)/(德)彼得.普费尔 目录
前言
序
作者介绍
参与编写作者及工作单位
参与编写作者编写章节
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**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A15
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B32
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C38
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D58
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E77
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F98
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G114
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H129
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/EE143
5模块化/开发趋势/展望144
参考文献I144
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MVLS147
2?3电动调节转向管柱EVLS147
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K227
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L239
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N268
O电动助力转向系统（EPS）269
1导言269
1?1EPS与HPS对比270
2EPS系统的结构形式271
2?1EPSc管柱式271
2?2EPSp小齿轮式272
2?3EPSdp双小齿轮式272
2?4EPSapa平行轴式273
2?5EPSrc同轴式273
3EPS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?2EPS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O311
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P329
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Q341
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R350
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S361
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T367
汽车行业很好人才培养丛书汽车转向(中文版原书第2版)/(德)彼得.普费尔 作者简介
曼弗雷德·哈尔（Manfred Harrer）博士毕业于慕尼黑专科学校汽车技术专业。1997—1999年，在奥迪公司（Audi AG）研发总部（英戈尔施塔特，Ingolstadt）从事底盘开发工作。1999—2007年，在宝马（BMW）总部（慕尼黑）担任试验工程师、项目负责人和转向预开发经理。2003—2007年，获得英国Bath大学博士学位，其论文研究汽车转向感觉、行驶性能的主观评价与汽车行驶动力学客观参数的联系。2007年开始在德国保时捷公司(Porsche AG)从事底盘开发，负责转向系统、车轮、弹簧减振器系统以及能量供给系统的开发工作。目前担任行驶动力学及性能研发部门的负责人。
多年来，曼弗雷德·哈尔博士积极推进工业、科研以及院校之间的合作项目，发表和出版了大量底盘研发方面的论文和专著，并成功组织了多次底盘技术研发国际会议。
曼弗雷德·哈尔（Manfred Harrer）博士毕业于慕尼黑专科学校汽车技术专业。1997—1999年，在奥迪公司（Audi AG）研发总部（英戈尔施塔特，Ingolstadt）从事底盘开发工作。1999—2007年，在宝马（BMW）总部（慕尼黑）担任试验工程师、项目负责人和转向预开发经理。2003—2007年，获得英国Bath大学博士学位，其论文研究汽车转向感觉、行驶性能的主观评价与汽车行驶动力学客观参数的联系。2007年开始在德国保时捷公司(Porsche AG)从事底盘开发，负责转向系统、车轮、弹簧减振器系统以及能量供给系统的开发工作。目前担任行驶动力学及性能研发部门的负责人。
多年来，曼弗雷德·哈尔博士积极推进工业、科研以及院校之间的合作项目，发表和出版了大量底盘研发方面的论文和专著，并成功组织了多次底盘技术研发国际会议。
彼得·普费尔（Peter Pfeffer）博士毕业于维也纳工业(Tu Wien)大学和亚琛大学(RWTH Aachen)机械制造专业。1995年就职于奥迪公司（Audi AG），从事底盘和噪声的研究工作，工作重点为动力总成悬置系统、振动舒适性及其项目开发。2002—2007年，任英国巴斯（Bath）大学讲师，从事“转向系统对行驶动力学的影响”的研究，并获得博士学位。从2007年开始任慕尼黑专科学校教授，研究的重点为汽车行驶动力学、振动舒适性、减振件以及转向系统。2010年起任机械制造、车辆技术、飞机技术副主任。彼得·普费尔是德国工程师协会（VDI）慕尼黑区域的执行主席代表。
