汽车电动助力转向系统助力特性的研究

概述了电动助力转向系统(EPS)的结构和工作原理,建立了电动助力转向系统动态模型,并介绍了电动助力转向系统助力特性的设计方法.基于建立的EPS动态模型,采用助力特性曲线,在Matlab环境下建立EPS的仿真模型.     

汽车EPS助力特性设计方法研究

对汽车转向系统进行受力分析,建立了不同工况下的转向盘阻力矩模型。提出了一种驾驶员理想转向盘力矩参数化特性模型,并在此基础之上对EPS(electric power steering system)助力特性曲线的设计机理进行研究。提出了以驾驶员理想转向盘力矩与车速、转向盘转角、侧向加速度的关系为基础将助力特性曲线按照高速和低速分别进行设计的观点,进而基于此观点探讨了EPS助力特性曲线的产生过程,并对EPS助力特性曲线的几何特征进行了论证。     

基于路面附着系数的电动助力转向控制研究

为了解决路面附着系数变化对驾驶员路感的影响问题,基于路面附着系数对电动助力转向(EPS)系统的助力特性曲线进行了设计。在建立了整车和EPS系统的动力学模型基础上,结合最大回正力矩的估计方法对路面附着系数进行了推理和辨识,并据此,基于Matlab/Simulink平台对EPS的整体模型进行0.3g侧向加速度下的阶跃仿真,结合驾驶员理想方向盘转矩拟合得到随附着系数和车速变化的助力特性曲线。仿真结果表明,路面附着系数能被较好的估计,所设计的EPS助力特性曲线在高、低附着系数的路面上都能够满足驾驶员理想方向盘转矩要求,同时,低附着系数路面的驾驶员路感显著增加,能够提醒驾驶员注意行车的操纵安全。     

多参量汽车EPS助力特性曲线的研究

目前关于电动助力转向系统助力特性曲线的研究多数基于转矩-车速下的二维情况,忽略了车辆载荷的影响,特别是低速重载情况下对车辆转向阻力矩的产生起着重要的作用。研究多参量电动助力转向系统的助力特性及变化规律,能够得到更为理想的助力效果。在分析了系统转向阻力矩的机理与EPS整体模型的基础上,结合FUZZY LOGIC软件,利用转向盘转矩、前轴载荷及车速来确定目标电流,通过仿真比较得出,该助力内容更加丰富完整,符合工况。最后建立了多参量助力特性曲线。     

EPS助力曲线设计

对汽车助力转向控制系统进行分析,研究不同车速下驾驶员理想转向盘力矩随方向盘转角、侧向加速度变化规律。分析了不同助力曲线的优缺点,提出了一种新的助力函数形式,设计了汽车的EPS助力特性曲线,阐述其设计原理及过程,并通过MATLAB分段拟合出车速感应系数及助力曲线图形。分析表明该新型助力曲线更符合汽车转向系统的要求。     

EPS新型助力特性曲线设计与研究

基于转向轻便性和路感对EPS(电动助力转向系统)常用的直线型和曲线型助力特性曲线进行了分析,设计一种能更好地协调低车速时转向轻便性和高车速时路感的助力特性曲线。在MATLAB/Simulink中建立了电动助力转向系统动力学仿真模型,并对3种助力特性曲线进行了仿真研究。研究结果表明:新型助力特性曲线在低车速时具有比直线型和曲线型助力特性曲线更好的转向轻便性,在高速时具有与曲线型助力特性曲线相当,而比直线型助力特性曲线更好的路感。     

汽车电动助力转向的机电耦合系统开发

为满足微型纯电动汽车转向轻便和高速稳定行驶的性能需求,进行了转向系统的电动助力设计优化。综合考虑转向系统几何结构、电机助力参量等因素的影响,实现了电动助力系统参数化并建立了机电耦合数学模型。构建考虑车速影响的助力特性曲线并对函数精确度进行控制,提高拟合准确度,确定电机力矩控制特性。电动助力系统应用基于模糊自适应PID控制策略,控制电机电流误差,减少电流偏差,提高辅助力的精准度。利用建立的机电耦合数学模型、电机转矩控制特性和PID控制策略,在MATLAB/Simulink和ADAMS/CAR中构建机械与助力电机控制模型,进行联合仿真,与非助力系统进行对比分析了连续转向、高速行驶转向和大角加速度转向3种行驶工况的仿真结果,结果表明:电动助力系统在中低速蛇形行驶中,减轻约48%转向力矩,有效实现汽车的转向轻便,在高速行驶转向中缩短了车辆达到高速稳定行驶约20%的时间。     

基于虚拟样机技术的汽车电动助力转向系统助力特性研究

利用虚拟样机软件建立电动助力转向系统的整车动力学模型,对直线、折线、曲线三种不同助力特性曲线进行转向轻便性试验、蛇行试验和转向回正性能试验仿真分析,研究助力特性对汽车转向轻便性、路感和操纵稳定性的影响.这种研究方法能为台架试验和实车道路试验提供指导,缩短产品的开发周期,节约成本.     

基于多传感融合的电动助力转向系统的硬件设计

针对目前EPS主要监控车速、转矩、转向角、转向速度信号等传感信号,高速时转向很难实时反映车辆自身惯性作用及路面状况,提出在传统的电动助力转向基础上,建立横向加速度、前轴惯性重力、路况等动态惯性参数的多传感参数融合的EPS模式。并对该EPS控制系统的硬件电路进行了研究设计,提出了采用受限单极性可逆PWM控制模式控制直流电机驱动方式。试验结果表明：整个系统具有良好的电动助力特性,符合汽车运动特性。     

电动助力转向系统回正控制及其仿真研究

在分析电动助力转向系统数学模型和回正模型的基础上,提出了电动助力转向回正控制策略。对电动助力转向系统的回正性进行了分析,对系统模型进行了仿真,并给出了几种不同初始方向盘转角情况下EPS的回正控制和机械转向回正响应曲线.仿真结果表明:所提出的回正控制策略能提高转向盘的回正性能,回正控制系统无论是在大转角还是小转角状态,都能快速、准确地操纵汽车回正,同时提高了转向系统的稳定性,并且具有较好的转向手感。