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以电机为动力源的动力转向系统主要包括电控液压助力转向系统(EHPS)和电动助力转向系统,具有性能优越、可控性好等优点,特别是后者,对于改善整车操纵性能具有较大影响,节能环保的特点更为显著,代表了动力转向技术的发展方向。本文主要依托国家863计划“燃料电池轿车”,研究电控液压助力转向系统(EHPS)的机理和性能;依托上海市科学技术委员会项目“电动助力转向器的研制和开发”,研究电动助力转向系统的控制策略及助力特性。
文中介绍了EHPS的结构和原理,对EHPS的控制策略和转向系统性能客观评价进行了初步研究,通过台架和实车原地转向试验分析了EHPS的助力特性。阐述了EPS的结构型式及原理,针对转向柱助力式齿轮齿条电动转向系统,设计了EPS控制策略,该策略主要包括助力和回正控制两大功能。在Matlab/Simulink软件平台上,建立了包括驾驶员、考虑摩擦的转向系统、二自由度车辆模型在内EPS转向系统的完整模型,并进行了模拟,模拟结果表明:所提出的控制方案,不仅具有良好助力跟随性能,而且能确保车辆在高、低速行驶过程中的转向回正性能。文章最后介绍了被动负载式试验台的设计原理,重点介绍了负载模拟弹簧的设计过程,该台架可用来研究EHPS和EPS系统基本助力特性和EPS系统故障诊断和保护技术。最后对装有小齿轮助力式EPS的Prius混合动力轿车进行了转向轻便性能和回正性能测试,为EPS系统的自主开发和评价提供数据准备。