電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)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(duì)駕駛員的乘坐舒適性起重要作用。汽車電動(dòng)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(jì)性，在汽車上得到了廣泛應(yīng)用。因此，EHPS動(dòng)力學(xué)分析與控制策略的研究成為車輛轉(zhuǎn)向性能研究的關(guān)鍵和熱點(diǎn)。
　　論文在江蘇省常州市人才計(jì)劃項(xiàng)目和企業(yè)橫向課題的支持下，以

2、某乘用車電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為研究對(duì)象，進(jìn)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(dòng)力學(xué)及流體力學(xué)基本原理，建立了轉(zhuǎn)向機(jī)械系統(tǒng)、非線性液壓系統(tǒng)及與整車三自由度相結(jié)合的機(jī)械液壓耦合的多體動(dòng)力學(xué)模型，運(yùn)用龍格庫塔法求解其瞬態(tài)響應(yīng)，從轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能及整車層面進(jìn)行系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析，并對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)鍵參數(shù)的敏感性分析，研究關(guān)鍵參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)向性能及整車操穩(wěn)性的影響，結(jié)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(dòng)比及活塞面積等參數(shù)對(duì)助力油壓、齒條位移等瞬態(tài)響應(yīng)的影響較大，對(duì)整車的橫擺角速度、側(cè)傾角及質(zhì)心側(cè)偏角的瞬態(tài)響應(yīng)也有一定的影響。
　　2.對(duì)電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制理論進(jìn)行探討，根據(jù)助力特性曲線的基本要求，設(shè)計(jì)助力特性曲線的形式，再分析轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)特性。通過控制助力電機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)泵的輸出流量進(jìn)而實(shí)現(xiàn)助力隨車速等工況的變化而變化。
　　3.搭建電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)，設(shè)計(jì)并加工試驗(yàn)臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)及控制模塊。利用實(shí)驗(yàn)測(cè)試

4、平臺(tái)對(duì)助力電機(jī)的助力特性進(jìn)行綜合測(cè)試，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理，分析電動(dòng)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(dòng)液壓助力特性曲線的設(shè)計(jì)要求及試驗(yàn)臺(tái)繪制的原助力電機(jī)的助力特性曲線為基礎(chǔ)，通過MATLAB模糊控制工具箱編輯模糊規(guī)則，設(shè)計(jì)助力曲線，并與原助力電機(jī)助力曲線進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明助力特性曲線滿足基本的助力要求，實(shí)現(xiàn)助力隨車速、方向盤角速度的變化而變化。
　　論文中對(duì)電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)鍵參數(shù)的敏感性