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电动助力转向系统的仿真分析与研究
| 论文题名： | 电动助力转向系统的仿真分析与研究 |
| 关键词： | 电动助力转向系统;控制策略;仿真模型;整车评价 |
| 摘要： | 电动助力转向系统(EPS)是在传统机械转向系统的基础上,根据作用在方向盘上的转矩信号和车速信号等,通过电子控制装置使电机产生相应大小和方向的辅助力矩,协作驾驶员进行转向操作,并获得最佳转向特性的伺服系统。与普通液压助力转向系统相比,在节能,环保,结构紧凑性以及“路感”的可调性方面有着明显的优势。随着技术的进步和成本的降低,EPS将成为现代轿车的标准配备。 本文首先根据路感和转向灵敏度评价建立了相应的汽车动力学模型。通过仿真系统地分析了EPS各参数对汽车路感和转向灵敏度的影响。为EPS的设计提供了理论基础。 目前国内外对EPS的研究均针对控制策略进行,但基本没有提及助力特性曲线的获取方法。本文对助力特性曲线难以用科学合理的方法获取的原因从理论上作了详细解释。归根结底,难以用科学合理的方法获取助力特性曲线的原因是无法准确的获取随车速变化的转向力矩大小。这也是难以设计出最理想助力特性曲线的根本原因。因此,本文所用助力曲线是在原型车上测量而来。为评价所测量助力特性曲线的好坏,本文建立了针对助力特性曲线的仿真模型。通过仿真计算,得出了不同车速下驾驶员的转向操纵力,从而对助力特性曲线有了初步评价。然后通过试验台进一步得到了验证。 在整车评价方面,目前国内基本还是依靠驾驶员的主观评价,主观评价依靠的是驾驶员的转向感觉。进行转向感觉研究的最重要的一步就是能够将主观转向感觉量化为客观的特性指标,如果能够明确影响驾驶员转向感觉主观评价的物理量,就能在EPS的设计阶段预测其转向性能。但是这方面的研究国际上目前还处于研究探讨阶段,EPS转向感觉的试验有多种工况,评价内容涉及转向系统性能的多个方面,其综合评价是一项复杂的系统工程。本文只是初步拟从路感和操控性两方面对EPS进行初步客观评价。 初步建立了客观评价方案后,在对适合用作客观评价的传感器进行了调研后,本文对用作路感测试的传感器进行了设计。该传感器的设计完全可以满足测量驾驶员转向力矩和方向盘转角的需要,有极大的市场应用价值。 |
| 作者： | 史剑宗 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 许南绍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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