电控液压助力转向系统的仿真分析及试验研究

摘要

电控液压助力转向系统简称EHPS,EHPS直接使用直流无刷电机带动液压泵工作,能够根据转向需求提供不同的转向助力,既可改善低速时的转向轻便性,又能保证高速时的转向手感。EHPS既可以节省燃油消耗,有利于环保;又能够有效解决转向轻便性与转向灵敏性的矛盾,改善车辆的操纵稳定性,提高驾驶舒适性和安全性。
　　 本文结合汽车电控液压助力转向系统对助力特性的要求,设计直线型助力特性曲线示意图。详细分析车速、理想转向盘转矩和助力矩的关系,拟合车速感应曲线,较好地协调转向轻便性和路感之间的矛盾,为汽车电控液压助力转向系统的控制器的设计提供了有益的参考。
　　 本文还建立了电控液压助力转向系统主要模块的数学模型,提出了速度和电流的双闭环系统的PID调速控制调节电机转速,并基于SimulationX软件平台构建了EHPS系统的仿真模型,实现EHPS系统根据车速和转向盘转矩实时改变转向助力,保证低速时的转向轻便性和高速时的转向路感;并通过系统参数的优化仿真,有效提高系统的响应时间,提高系统的助力。
　　 最后,通过实车原地转向实验和稳态回转实验验证所建模型的正确性,为研发EHPS系统样机提供理论基础。