新型电动液压转向系统建模及耦合分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com新型电动液压转向系统建模及耦合分析Anewtypeelectro-hydraulicsteeringsystemmodelingandcouplinganalysis瞿桂鹏，落领，左仕林QUGui．peng。LAOLing，ZUOShi．1in(江西理工大学机电工程学院，赣州341000)摘要：以轿车液压转向系统为研究对象，引进了一种具有主动转向和助力转向功能的新型电动液压转向系统。利用CATIA软件建立了新型电动液压转向系统的数字化三维模型，分析了该转向系统的结构和功能。并采用一种基于转向盘

2、角速度和车速的附加主动转向活塞杆位移的变传动比控制策略，建立了从方向盘到车轮转向角的数学模型。最后应用AMESim软件完成了新型电动液压转向系统的建模，并对助力转向系统和主动转向系统同时工作时的高压油腔内的流量和压力进行了动态仿真分析。仿真结果表明，两系统同时工作时的流量压力特性相互影响很小，即在改变助力大小的同时主动转向系统给主动转向活塞杆的附加位移几乎不受影响，在改变主动转向活塞杆附加位移的同时齿条助力的大小也基本不受影响。故该新型电动液压转向系统能够较好的实现力和角位移的分工协同控制，对转向系统设计和开发具有一定的指导意义

3、。关键词：主动前轮转向；CATIA；AMESim；耦合分析中图分类号：U461．6文献标识码：A文章编号：1009-0134(2Ol5)10(上)-0078-05Doi：10．3969／j．issn．1009-0134．2015．19．220引言转向变传动比的改变。但是由于转向系统的高度集成，电动液压助力转向系统(Electro．HydraulicPower两系统同时工作时，助力转向和主动转向油路之间，液SteeringSystem，EHPS)，一般采用直流电机驱动液压压元件之间耦合对整个转向系统的性能产生的影响是性助力转向泵，

4、并能根据汽车行驶状态主动调节电机转速能分析中必须考虑的问题】。通过采用控制变量法对比进而控制转向助力的大小，使得汽车在低速时转向轻仿真分析了助力转向和主动转向高压油腔的压力与流量便，高速时转向稳重Ⅲ。时域特性，结果显示两系统之间的液压耦合作用对助力前轮主动转向系统(ActiveFrontSteering，AFS)，与主动功能影响较小，这表明该新型液压转向系统能够通过改变转向传动比和主动转向干预，使轮胎侧向力始很好的实现力与角位移的协同控制】。终置于线性区，因此相比传统的助力转向系统，具有前1新型转向系统结构及原理轮主动转向系统的

5、汽车低速时转向更轻便、灵敏，而高速时转向更加稳重、精准l。1．1转向系统三维模型目前，EHPS不能实现变传动比控制和通过主动转CATIA是法国达索公司开发的一款高档CAD／CAE／向干预对车辆实施稳定性控制，且现有的AFS多采用在CAM一体化软件，因其强大的曲面设计功能，先进的转向盘和齿轮齿条转向器之间的转向柱上集成了一套双混合建模技术等优点在汽车行业得到了广泛的应用。利行星齿轮机构，用于向前轮提供叠加转向角，从而实现用CATIA软件建立的新型电动液压转向系统三维模型如变传动比转向功能并提高车辆高速行驶稳定性，结构比图l所示】。

6、该转向系统将助力转向系统和主动转向系较复杂，需要增加蜗轮蜗杆减速装置，制造精度要求统集成在一个转向器中，采用两个无刷直流电机作为动高，成本大b】。本文在EHPS和AFS的基础上引入了一种力源，分别驱动助力转向油泵和主动转向油泵为助力转新型的电动液压转向系统该转向系统因采用二级伸缩式向动力缸和主动转向动力缸供油，以实现助力和主动转的液压缸的结构实现助力转向和主动转向，故在原理向。其中助力转向油路的控制仍采用助力阀完成，主动上相比传统的行星齿轮式机构简单，结构上也更加紧转向油路的控制则采用精度较高的液压伺服阀控制，并凑，通过控制助力

7、转向电机转速的高低实现助力大小的且助力转向和主动转向共用一个储油罐，利于节省空间改变，而通过控制主动转向电机的转速的高低实现主动和降低开发成本。收稿日期：2015-06-23作者简介：瞿桂鹏(1988一)，男，湖北武汉人，硕士研究生，研究方向为汽车动力学与智能控制。[781第37卷第1O期2015-10(上)学兔兔www.xuetutu.com向液压油路之间的耦合问题。因此控制的关键技术是如何实现力和角位移的分工协同控制n。这对于改善汽车操纵稳定性，提高行驶安全有着重要的意义。针对集成式的新型电动液压转向系统结构特点及功能要求，

8、提出一种基于转向盘角速度和车速的附加主动转向活塞杆位移的变传动比协同控制策略，附加位移是通过主动转向动力缸的定流量控制实现哆]。1．4．1附加位移与车速的关系图1新型电动液压转向系统三维模型根据新型转向系统的助力要求和车速的关系，当车1．2转向器结构速比较低时或