基于整車路感的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究.pdf

1、EPS(Electric Power Steering)系統(tǒng)是一種直接依靠電動機(jī)提供助力轉(zhuǎn)矩的新型動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。它不僅具有節(jié)能、環(huán)保、結(jié)構(gòu)緊湊、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)良的結(jié)構(gòu)性能,而且可以實(shí)現(xiàn)隨車速變化調(diào)節(jié)電機(jī)助力矩大小從而可獲得合適的轉(zhuǎn)向路感。這就沒有了液壓助力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向遲滯效應(yīng),增強(qiáng)了轉(zhuǎn)向車輪對轉(zhuǎn)向盤的跟隨性能。目前,國外對EPS系統(tǒng)的研究和開發(fā)已經(jīng)相當(dāng)成熟,而國內(nèi)對EPS系統(tǒng)的研究起步較晚,在系統(tǒng)關(guān)鍵零部件開發(fā)上,還和國外有一定的差距。

2、r>　　 本文對EPS系統(tǒng)中經(jīng)常采用的兩種減速機(jī)構(gòu)方案即蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)方案和差動輪減速機(jī)構(gòu)方案進(jìn)行了對比分析?？偨Y(jié)了這兩種減速機(jī)構(gòu)方案各自優(yōu)缺點(diǎn);對EPS轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵零部件之一扭矩傳感器進(jìn)行研究,分析了幾種常用的扭矩傳感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理,并對各自的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對比,為EPS系統(tǒng)的設(shè)計與選型提供參考。
　　 根據(jù)課題要求,并參考國內(nèi)外文獻(xiàn),定義了轉(zhuǎn)向靈敏度、路感這兩個指標(biāo)。通過對汽車操縱動力學(xué)和EPS系統(tǒng)動力學(xué)的分析,推

3、導(dǎo)出了轉(zhuǎn)向靈敏度和路感的數(shù)學(xué)表達(dá)式,然后對EPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)如減速機(jī)構(gòu)傳動比、扭桿剛度對轉(zhuǎn)向高速路感進(jìn)行靈敏度分析,確定了設(shè)計變量。在此基礎(chǔ)上,建立了其穩(wěn)定性準(zhǔn)則為約束條件,并以轉(zhuǎn)向高速路感為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化動力學(xué)模型,并得出了優(yōu)化結(jié)果。
　　 根據(jù)建立的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力學(xué)模型和汽車操縱動力學(xué)模型,開發(fā)了一個基于動力學(xué)仿真軟件MATLAB/SIMULINK的仿真試驗(yàn)平臺。通過此平臺可以驗(yàn)證優(yōu)化設(shè)計結(jié)果的有效性,為縮短系統(tǒng)開發(fā)時