对电动液压助力转向系统能耗分析与仿真

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1、第5期机械设计与制造2014年5月MachineryDesign&Manufacture189电动液压助力转向系统能耗分析与仿真李九灵，吴德旭，冯维(1．湖北工业大学机械工程学院，湖北武汉430068；2．神龙汽车有限公司技术中心，湖北武汉430056)摘要：汽车节能已成为汽车技术发展的主题，而传统的发动机驱动助力转向系统已呈逐渐被取代趋势。首先基于MATLAB＆Simulink建立了汽车电动液压助力转向系统(EHPs)的机械、液压模型进行仿真，并通过试验数据对其加以验证。在此基础上，研究了各主要参数在不同路况下的能耗变化规律，

2、进而找到了对EHPS能耗起最大影响的关键参数。通过对关键参数敏感性的研究，提出了降低EHPS能耗的潜在方向，有利于进一步挖掘EHPS在较大轴荷乘用车、轻型商用车以及重型商用车领域仍有较大的应用潜质。关键词：电动液压助力转向(EHPS)；仿真模型；能量消耗中图分类号：TH16；TH137；U463．4文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)05—0l89—03TheEnergyAnalysisandSimulationofElectro——HydraulicPowerSteering(EHPS)SystemLIJiu

3、—ling，WUDe—XU2．FENGWei(1．SchoolofMechanicalEngineeringHubeiUniversityofTechnology，HubeiWuhan430068，China；2．DongfengPeugeotCitroenAutomobileCo．，Ltd．，HubeiWuhan430056，China)Abstract：Automobileenergysavinghasbecomethedevelopmentthemeoftheautomotwetechnology；however，thet

4、raditionalengine-drivenpowersteeringsystemhasshownatrendofgraduallybeingreplaced．Firstly，itestablishesandsimulatesthemechanicalandhydraulicmodelofautomotiveelectroydraulicpowersteeringsystem(EHPS)basedonMATLAB&Simulink，andthemodelCanbevalidatedbytestdatcaOnthisbasis，

5、theenergyconsumptionvariationofmainparametersisstudiedindiferentroadconditionstofindoutthekeyparameterswhichalethegreatestimpactfortheenergyconsumptionofEHPS．Throughtheresearchofkeyparametersensitivity，itpresen~thepotentialdirectiontoreduceenergyconsumptionofEHPS，iti

6、sconducivetOfurtherexcavateEHPSinthelargerpassengercars，lightcommercialvehiclesandheavycommercialvehicle，andEHPSstillhaslargeapplicationpotentia1．KeyWords：Electro-HydraulicPowerSteering(EHPS)；SimulationModel；EnergyConsumption建立了仿真模型。在转向需求较低时，系统处于一种节能模式；在1引言高转向需求时，系统能

7、够以慢速或快速切换到动力模式。这个模近年来，汽车节能成为汽车技术发展的主题。对于转向系统而型可以用来研究不同道路条件下(如高速公路、城市道路以及乡言，传统的发动机驱动助力转向系统已呈逐渐被取代趋势】。首先是村公路等)的EHPS系统的能量流，并确定系统主要性能参数对电动液压助力转向系统(EHPS)，其液压泵独立于发动机，通过电机能量消耗的敏感程度。驱动。因为泵的转速不受发动机转速影响，可以明显降低系统能耗，并且保持了液压转向系统的基本属性，如转向轻便陛、良好的路感2仿真模型等。然后是电动助力转向系统(EPS)，直接通过电机为转向系

8、统提EHPS示意图，如图1所示。ECU依据实际转向力需求以及供助力。EPS将使系统能耗进一步降低，但是受电池技术发展的车速信号向电机提供适当的脉冲调制电压。电机驱动真空泵，为限制，EHPS以及EPS目前仅在中型或小型乘用车上应用。转阀提供液压油。转阀通过为助力缸