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基于整车路感的电动助力转向系统研究
| 论文题名： | 基于整车路感的电动助力转向系统研究 |
| 关键词： | 电动助力转向系统;整车路感;减速机构方案;EPS系统 |
| 摘要： | EPS(Electric Power Steering)系统是一种直接依靠电动机提供助力转矩的新型动力转向系统。它不仅具有节能、环保、结构紧凑、结构简单等优良的结构性能,而且可以实现随车速变化调节电机助力矩大小从而可获得合适的转向路感。这就没有了液压助力系统的转向迟滞效应,增强了转向车轮对转向盘的跟随性能。目前,国外对EPS系统的研究和开发已经相当成熟,而国内对EPS系统的研究起步较晚,在系统关键零部件开发上,还和国外有一定的差距。 本文对EPS系统中经常采用的两种减速机构方案即蜗轮蜗杆减速机构方案和差动轮减速机构方案进行了对比分析。总结了这两种减速机构方案各自优缺点;对EPS转向系统关键零部件之一扭矩传感器进行研究,分析了几种常用的扭矩传感器的结构特点和工作原理,并对各自的优缺点进行了对比,为EPS系统的设计与选型提供参考。 根据课题要求,并参考国内外文献,定义了转向灵敏度、路感这两个指标。通过对汽车操纵动力学和EPS系统动力学的分析,推导出了转向灵敏度和路感的数学表达式,然后对EPS系统结构参数如减速机构传动比、扭杆刚度对转向高速路感进行灵敏度分析,确定了设计变量。在此基础上,建立了其稳定性准则为约束条件,并以转向高速路感为目标函数的优化动力学模型,并得出了优化结果。 根据建立的电动助力转向系统动力学模型和汽车操纵动力学模型,开发了一个基于动力学仿真软件MATLAB/SIMULINK的仿真试验平台。通过此平台可以验证优化设计结果的有效性,为缩短系统开发时间提供了重要的理论依据,并对优化后的结构的变化提供了工程设计方案。 本文主要从增强微型轿车高速路感的角度出发,探讨了EPS系统对整车高速路感的影响。通过运用优化设计理论和仿真试验方法,搭建了电动助力转向系统与整车的仿真研究平台,并探索了EPS系统在提高整车高速路感强度问题上的关键技术、评价方法和工程解决方案,为后续EPS系统的设计与开发提供了理论与工程基础。 |
| 作者： | 姚汉波 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 唐应时 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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