电动助力转向系统匹配研究

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电动助力转向系统(Electric Power Steering System,以下简称EPS)最早是在1988年装备到日本铃木公司(SUZUKI)的Cervo车型上,实现了量产化的应用。随后世界上各大转向系统供应商都开始研发自己的EPS产品,如Delphi、TRW、ZF、JTEKT、NSK、SHOWA、MANDO、MOBIS等。随着汽车电子技术的发展,电动助力转向系统(EPS)相对于液压助力转向装置技术优势明显,具有节能环保、布置方便、路感好、底盘一体化控制等特点。乘用车转向系统理想的转向特性是低速转向轻便灵活,高速转向稳定、路感清晰。传统的液压转向虽然通过转向泵的流量控制能够做到一定程度的随速转向,但无法将低速轻便和高速稳定均兼顾到,而电动助力转向系统(EPS)是根据整车的发动机转速信号,车速信号和转向盘的扭矩信号,通过EPS控制器输出助力电机的控制电流,让电机提供转向助力的一种新型动力转向系统。电机产生的输出扭矩通过减速机构(蜗轮蜗杆、皮带、循环球等减速机构)实现降速增扭,给驾驶员提供转向助力。EPS系统匹配研究对整车的操纵稳定性具有重要的影响,良好的匹配效果不但能够使驾驶员体验到精准的转向感觉,而且还能提高整车的主被动安全性能,减少车辆发生交通事故的可能性,保证驾驶员的人身安全。本文主要对EPS的匹配开发流程进行分析和讨论。对EPS系统的基本结构和工作原理、EPS系统的分类、EPS系统的优缺点、EPS系统国内外匹配研究的现状、本文的研究目标、意义和研究内容做了概括性的介绍。主要介绍了EPS系统与整车匹配的关键技术,并对助力电机、减速器与整车的匹配设计内容进行了研究;通过建立Carsim与simulink的联合仿真平台,对EPS系统的助力特性、补偿控制、主动回正控制进行了分析,而且对与整车的匹配效果进行了转向性能的仿真分析;基于B50HEV和GOLF6两个车型的对标试验,对EPS系统的整车转向性能的主、客观试验结果相关性进行了研究;根据一汽乘用车转向系统以往的开发经验,对EPS系统的性能和可靠性验证试验项目进行了研究;总结了本文的主要研究内容以及取得的成果,并提出了本文存在的不足和下一步需要开展的工作。
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