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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。 目錄： 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LDS87 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CV193 72设计验证DV193 73产品验证PV193 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（LKS355 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 內容試閱： 2011年5月，《汽车转向》第1版出版，该书在德语地区迅速成为汽车转向领域的权威著作，并且成为Springer Vieweg出版社著名的ATZMTZ技术丛书中的重要组成部分。由于兼顾了汽车生产者、零部件生产者以及科研院校师生的不同兴趣点，该书受到广泛好评，取得巨大成功。近40名来自汽车工业界和高等院校的德国专家参与了该书的编写工作，他们丰富的专业知识为该书的成功奠定了基础。 《汽车转向》第2版进行了全面更新和补充。感谢所有的作者以及提出建设性改进建议的广大读者，特别要衷心感谢Springer Vieweg出版社卓越的合作精神。今后同样希望得到读者提出的改进或补充的意见和建议，我们的联系方式：mail@Lenkungshandbuch.de。 本书研究的内容为汽车转向系统、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，讨论影响转向时底盘参数的概念和意义。后续章节中着重研究了驾驶人和车辆之间的关联，并详细阐述了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。对于特殊的转向系统，如叠加转向系统和四轮转向系统，本书也做了详尽的介绍。本书的另一个重点是介绍当前转向系统的各种技术状态，阐述它们与整车的相互作用，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，本书也有所涉及。本书的最后章节介绍了现代驾驶人辅助功能转向系统。 本书的读者定位为从事汽车转向系统设计、开发、试验、制造和维修工作的工程师和工程技术人员。本书也适合于普通高等院校车辆工程专业的广大师生阅读。 斯图加特费尔达芬格2013年5月 曼弗雷德·哈尔 彼得·普费尔

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