四輪轉向汽車電子控制技術
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4.1.3 車身橫擺角速度傳感器
車身橫擺角速度傳感器安裝在汽車質心處的車身上，采用壓電射流角速度傳感器，檢測汽車轉向行駛時的車身橫擺角速度，以電信號的形式輸入ECU,ECU輸出控制信號，實時控制汽車的轉向運動，保證汽車轉向行駛時的動態穩定性。
4.2 電控單元（ECU）
ECU是4WS系統的核心，其功用是根據制定的控制方案，按照編制的程序對各種傳感器輸入信號進行分析、計算、處理，輸出一定的控制信號指令，驅動步進電動機動作。其電控單元的控制框圖如2圖所示，4WS系統ECU主要由輸入信號調理電路、微處理器、輸出信號處理電路、電源電路等硬件部分和控制程序、軟件平臺等軟件部分組成。為保證控制系統可靠地工作，電控單元還必須采取有效的抗干擾措施和故障自診斷處理措施。
4.3 步進電動機
電動機采用步進電動機，其功用是根據ECU的指令輸出適宜的轉矩和轉角，驅動后輪轉向機構，控制后輪的轉向，是后輪轉向系統中的驅動執行元件。步進電動機是一種數字控制電動機，將數字式電脈沖信號轉換成角位移，控制性能好，非常適合于單片機控制。采用步進電動機的主要優點是：步進電動機的角位移與輸入脈沖數嚴格成正比，隨動性好，可與角度反饋環節組成高性能的閉環數控系統；動態響應快，易于實現起停、正反轉及變速；具有自鎖和保持轉矩能力；結構簡單，堅固耐用，抗干擾能力強。
4.4 減速機構
減速機構的功用是降低步進電動機轉速，增大步進電動機傳遞給轉向傳動機構的轉矩，常采用蝸輪蝸桿機構或行星齒輪機構。
4.5 后輪轉向傳動機構
不同的車型，后輪轉向傳動機構的結構形式也不一樣，可采用傳統的轉向機構形式，也可根據汽車后懸結構和行駛轉向要求，設計特定結構形式的后輪轉向機構。
5.電控電動式4WS系統的特點分析
5.1 電控電動式4WS與普通2WS系統對比分析
電控電動式4WS汽車與普通的2WS汽車相比，電控電動式4WS汽車具有如下特點：
（1）轉向操作的響應加快，準確性高。
（2）轉向操作的輕便性和行駛穩定性提高。低速時，轉彎半徑小，轉向操作的機動靈活性提高（如圖3所示）。
（3）超車時，變換車道更容易，減小了汽車產生擺尾和側滑的可能性。抗側向干擾的穩定性效果好。
5.2 電控電動式4WS與電控液壓式4WS系統對比分析
電控電動式4WS系統與電控液壓式4WS系統相比，也具有顯著的優勢：
①采用步進電動機作為后輪轉向系統的驅動執行元件，動態響應快，改善了瞬態轉向靈敏度，有效地降低了電控液壓式轉向系統的轉向滯后特性。
②步進電動機的角位移與輸入脈沖數嚴格成正比，在轉動過程中，無累積誤差，隨動性好，轉向控制精度高，回正性好。
③系統剛性大，有較高的慣性力矩，抗外界干擾的能力強。結構緊湊，體積小，質量輕，裝配布置方便。
④步進電動機由蓄電池供電，發動機動力消耗。沒有液壓系統裝置，系統的調整和檢測方便，裝配自動化程度高，能縮短系統產品的生產和開發周期。
6.電控電動式4WS系統的技術展望目前在成型的4WS汽車中主要采用電控液壓式4WS系統。雖然電控電動式4WS系統發展較晚，相應的技術還不夠成熟，存在動力小、ECU復雜、成本高等不足之處，但隨著現代電子技術、電機技術的飛速發展和應用，電控電動式4WS系統在技術上將不斷完善，在轉向控制性能、系統布置、節能等方面也將越來越顯示其優越性，其應用前景廣闊，必將取代電控液壓式4WS系統，并成為4WS系統發展的主流。它的發展趨勢有以下幾點：
（1）針對4WS系統，進一步開發、設計高性能、高精度、高靈敏度的傳感器，以便于正確地檢測汽車的運動信號。
（2）將先進的控制理論與控制方法應用于4WS控制器的研究中，提高轉向控制性能。
（3）改進步進電動機的結構和控制技術，消除步進電動機工作時存在的振蕩、失步、振動、噪聲等不足。
（4）研究、設計結構合理、布置方便的后輪轉向傳動機構，實現后輪的正確轉向。
（5）進一步簡化系統，減小系統結構的體積，控制生產成本。
（6）把4WS技術與其它主動安全技術（如4WD、ABS、ASR、ASC、DYC等）相結合，實現汽車主動底盤技術的綜合控制，這是主動控制4WS系統研究的長期目標。
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