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汽车助力转向检测实验台架的设计与开发
| 论文题名： | 汽车助力转向检测实验台架的设计与开发 |
| 关键词： | 汽车转向;电动助力;转向器检测;台架试验 |
| 摘要： | 随着汽车安全性能及舒适性能的不断提高，电动助力转向系统在汽车上已经广泛采用。如何检测并评价助力转向系统的性能，包括助力系统是否能够正常工作、助力的大小、方向以及时刻，助力随车速和方向盘转角及转矩的变化规律是否合理等是评价电动助力转向系统的重要指标。综合评价电动助力转向系统性能的最终方法是进行实车试验，实车试验需要消耗大量的财力、人力和物力，高速转向工况还存在一定的危险性，往往采用室内台架。室内检测台架如果设计合理，同样能够检测助力转向系统工作时的各项参数，评价控制系统硬件的可靠性和验证控制算法的有效性及准确性，还可以大量节约成本和降低危险性，因此开展助力转向系统测试台架的研究与开发具有重要的意义。 本文首先从车辆动力学模型入手，分析了电动助力转向系统工作过程，确定了系统输入参数，包括方向盘转角及转矩、车速、路面阻力输入等；同时确定了系统输出参数，包括电机电流、助力大小、方向盘力矩等；对评价助力转向性能好坏的基本参数也进行了相关分析，并以此作为检测台架设计的基本理论依据。 研究中重点设计开发了适用于电动助力转向系统的检测实验台架，包括台架本体的设计、加工、安装及调试工作；方向盘转矩传感器选择安装及相应标定工作；车速传感器信号采集及计算；转向阻力模拟机构设计及安装；助力电机、减速机构、离合器等部件的选择购置及安装调试工作。 为了验证检测台架的测试效果，进行了典型工况的实验研究，包括直流电机转矩的测量、转矩传感器信号采集、车速模拟信号、模拟阻力信号采集等，实验结果表明该检测实验台架可实现对电动助力转向系统动态参数的准确测量；同时进行了助力规律的初步研究，包括无助力和有助力的对比实验、方向盘转矩变化及车速变化时的电机助力特性的实验测试，结果表明该台架能够准确测量传感器信号及助力电机电流的变化特性。 通过理论及实验研究，证明该台架性能良好、工作可靠，达到了设计的各项要求。利用该台架不仅能够准确测量助力转向系统的动态参数，还可以用来初步评价助力性能的好坏，为电动助力转向系统的产品开发及性能评价提供了良好的技术支持。 |
| 作者： | 仇屹珏 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 陈靖芯 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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