電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力學分析與控制策略研究.pdf

1、轉(zhuǎn)向性能是汽車的主要性能之一，不僅影響汽車的操縱穩(wěn)定性與車輛的行駛安全性，而且對駕駛員的乘坐舒適性起重要作用。汽車電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EHPS：Electric Hydraulic Power Steering）兼具液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的柔順手感和電助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的燃油經(jīng)濟性，在汽車上得到了廣泛應用。因此，EHPS動力學分析與控制策略的研究成為車輛轉(zhuǎn)向性能研究的關鍵和熱點。
　　論文在江蘇省常州市人才計劃項目和企業(yè)橫向課題的支持下，以

2、某乘用車電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為研究對象，進行系統(tǒng)建模與分析及控制策略的研究，主要內(nèi)容如下：
　　1.依據(jù)汽車系統(tǒng)動力學及流體力學基本原理，建立了轉(zhuǎn)向機械系統(tǒng)、非線性液壓系統(tǒng)及與整車三自由度相結合的機械液壓耦合的多體動力學模型，運用龍格庫塔法求解其瞬態(tài)響應，從轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能及整車層面進行系統(tǒng)動力學分析，并對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行關鍵參數(shù)的敏感性分析，研究關鍵參數(shù)對轉(zhuǎn)向性能及整車操穩(wěn)性的影響，結果表明：在方向盤力階躍輸入下扭桿剛度、小齒輪半徑、轉(zhuǎn)

3、向傳動比及活塞面積等參數(shù)對助力油壓、齒條位移等瞬態(tài)響應的影響較大，對整車的橫擺角速度、側傾角及質(zhì)心側偏角的瞬態(tài)響應也有一定的影響。
　　2.對電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制理論進行探討，根據(jù)助力特性曲線的基本要求，設計助力特性曲線的形式，再分析轉(zhuǎn)閥結構特性。通過控制助力電機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)泵的輸出流量進而實現(xiàn)助力隨車速等工況的變化而變化。
　　3.搭建電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗測試平臺，設計并加工試驗臺的機械結構及控制模塊。利用實驗測試

4、平臺對助力電機的助力特性進行綜合測試，并對實驗結果進行處理，分析電動液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力特性，并繪制助力曲線圖。
　　4.以電動液壓助力特性曲線的設計要求及試驗臺繪制的原助力電機的助力特性曲線為基礎，通過MATLAB模糊控制工具箱編輯模糊規(guī)則，設計助力曲線，并與原助力電機助力曲線進行對比分析，結果表明助力特性曲線滿足基本的助力要求，實現(xiàn)助力隨車速、方向盤角速度的變化而變化。
　　論文中對電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行關鍵參數(shù)的敏感性