eps系统动态特性分析

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1、第四章EPS系统动态特性分析4.1EPS助力特性曲线研究4.1.1EPS助力特性曲线概念所谓助力特性就是指助力随着汽车的运行工况、汽车的运动状况、车速、方向盘力矩等条件的变化而变化的规律。助力特性对于电动助力转向系统的研究是很重要的，它是决定转向路感、转向轻便性和操纵稳定性的首要条件

2、2Q1。汽车在高逨行驶时，转向系把车轮和路面的接触形式能够以力和位移的形式传到方向盘，驾驶员能感到力和位移的反馈和它们之间的区別，这就是路感。汽车的转向轻便性和路感是相互矛盾的，满足轻便性就要使转向系统提供较大的助力，然而在随着助力

3、的增大，路感就会变的差了；若是有良好的路感，驾驶员就能够更加便利的操纵汽车，能够提高行驶的安全性。理想中的助力特性线就是要求能够保持汽车在低逨转向轻便性和兼顾在高逨行驶吋的路感及操纵稳定性。4.1.2EPS助力特性要求电动助力转昀系统与传统液压助力转A系统不同，助力特性曲线是助力转向的控制口标，可以通过软件来设置，将其设计成车速感应型的一组特性曲线，并要求能进行方便的调整。目前，助力特性曲线主要有三种形式：直线型、折线型和曲线型。但无论是何种助力特性曲线都必须满足以下几点基本要求[21]:1、助力特性应当满足电机

4、控制的特点，既助力特性应连续。2、根据转向系统的特点，助力特性应有不助力区（通常设为IN-m）.助力IX和最大助力区三大部分。当转向盘力矩小于某一值时，助力值为零；超过该值进入助力区，并且在转向盘输入转向力矩较小的区域，助力部分的输出应较小，以保持&好的路感，在转向盘输入力矩较大时，提供大的助力使转向轻便；大于某一值吋进入最大助力区，对系统提供应有的保护。3、因助力特性是车速感应型，故此特性应是三维的离散型或是三维连续型。同一车速时，不同转向盘力矩，电机提供不同的助力力矩：不同车速时，提供不同的助力曲线。4、随着

5、车速的不同，助力的特性也不同。车速越高，提供的助力越小；车速越低，提供的助力越大。除以上基木要求外，如果助力特性曲线保持路感强度在整个助力特性K域内都不改变，则驾驶员就能很容易的判定汽车行驶状况的变化，预测出需耍的转向操纵力矩的大小［22］。5、皮符合岡家标准对动力转向作用在转向盘上最大操纵力的要求。4.1.3三种典型助力特性曲线1、直线型助力特性曲线其特点是在助力变化区，助力电流与转向盘输入力矩成线性关系。在车速恒定吋，助力増益是固定不变的，所以便于控制。但同吋可能造成在转向阻力上升很快吋，助力转矩提供不足，即

6、转向轻便性差；或是在小转矩吋，助力增加过快，导致路感变差。该助力特性曲线可以用以下函数表示：Ta0女(v).(r層—7j)^(v).(r2-r,)—^HW

7、变化吋可以实现助力增益的变化，这样可以改善直线型助力特性曲线助力不足或助力过大的情况。其本质为分段线性，因此可以用以下函数表示：°o

8、输入力矩(N-m)；kl(v)、k2(v)、k3(v)：各段助力特性曲线的梯度;T1：电动机丌始提供助力转矩时所对应的转向盘操纵力矩；T2、T3:助力特性曲线的梯度发生改变时所对应的驾驶员操纵力矩；T4：助力饱和时所对应的转M盘操纵力矩。3、曲线形助力特性曲线其特点是在助力变化区，助力与转向盘转矩成非线性关系，助力增益随转向盘转矩变化而变化，且较折线型变化Y滑，因此兼备了轻便性和路感好的优点，转向质量最好，也因导致了软件控制设计上的困难。该特性曲线可用以卜*函数表示：0TA=

9、/(v，r2)Tmv>t2式中：THW：驾驶员输入力矩(N*m);Tl：电动机丌始提供助力转矩时所对应的转向盘操纵力矩；T2：助力饱和时所对应的转向盘操纵力矩；F(v,THW)：是车速和驾驶员操纵力矩的二元函数。以上简单的介绍了三种助力特性曲线，图4-1是三种助力特性曲线图。(b)折线型(c)曲线型图4-1三种助力特性曲线Fig.4-1Threekindsofdynami