燃料电池汽车电动液压助力转向系统设计研究

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1、A版燃料电池汽车电动液压助力转向系统设计研究术谢泽金冷宏祥赖序年梁伟铭蔡恩凌天钧(上海汽车集团股份有限公司新能源汽车事业部，上海201804)【摘要】电动液压助力转向系统的设计研究在燃料电池汽车整车开发中有着非常重要的意义。文章介绍了燃料电池汽车电动液压助力转向系统设计及不同的系统控制设计方案，并进行对比分析，得出了较优的燃料电池汽车转向系统设计方案。研究结果对燃料电池汽车电动液压助力转向系统的开发设计具有重要的参考价值。【Abstract】Theresearchanddevelopmentofelect

2、richydraulicpowersteering(EHPS)isveryimportantforthefuelcellvehicle．ThedesignanddifferentcontrolsystemsofEHPSareintroduced．Throughcomparedwitheachother，theoptimalsteeringsystemisusedforthefuelcellvehicle．TheresultisimportantforthedevelopmentanddesignofEHP

3、Softhefuelcellvehicle．【关键词】燃料电池汽车助力转向系统电动液压doi：10．3969／j．issn．1007-4554．2012．02．01大、结构复杂、效率低等缺点已经不能适应新能源0引言汽车的发展要求，开发新的助力转向系统已成为未来普遍共识。目前，国内外正在研制的电子控环境污染和能源危机问题已成为全球关注的制助力转向系统主要有两大类，即电动液压助力焦点。治理汽车尾气排放，改善人类生存环境，发转向系统(EHPS，包括电磁阀控制式和电动泵控展“清洁汽车”，遏止大气状况恶化已成为汽车

4、行制式)和电动助力转向系统(EPS)。对于后者，国业需要解决的首要难题。燃料电池汽车(FCV)是内各大高校、科研机构和企业正在进行研究开发，一种用清洁能源——氢气作为新能源的新技术汽但在一些关键技术和零部件方面未有突破性进车，具有节能、零排放、无污染、效率高、噪声低等展，目前国内很少有成熟技术的EPS产品投向市优点，因而有可能成为解决能源和环保问题的关场，还需要大力研究。尽管EPS是动力转向技术键技术。现在美国、日本及西欧等许多国家都投未来的发展趋势，但没有充分利用现有液压动力人了巨大的人力和资金来发展燃

5、料电池汽车，我转向技术，会丧失习惯的液力感觉和转向路感。国也把燃料电池汽车列入国家“863”计划重点科EHPS系统作为中间产品起着承前启后的作用，可技攻关项目，并已取得了重大成果。以充分利用现有成熟的液压动力转向和控制技近年来，随着新能源汽车的蓬勃发展，传统车术，不仅能提高转向助力系统的工作性能、降低系统上普遍应用的液压动力转向系统(HPS)由于体积的能耗，而且可以提供较大的转向助力，滞后时间收稿日期：2011—12一O1基金项目：国家高科技发展计划(863计划)重大专项资助项目(2009AA11A123

6、)。··上海汽车2012．02短，可吸收来自路面的冲击，大大降低开发成本和缩流量通用特性场中读取，如图3所示)。压力油经短开发周期，满足新能源汽车的开发要求。转向阀进入齿条上的动力缸，推动活塞以产生适当本文的主要研究目的是针对目前燃料电池汽的助力，协助驾驶员进行转向操纵，从而获得理想的车开发状况，介绍如何充分利用成熟HPS技术开转向效果。因为助力特性曲线可以通过ECU的软发应用电动液压助力转向系统。针对某款燃料电件来调节，所以该系统可以适合多种车型。池汽车EHPS系统设计，提出不同的系统控制设计方案，并进

7、行比较，得出一种较优的设计方案，为燃料电池汽车转向系统开发设计提供范例。1燃料电池汽车EHPS系统1．1EHPS系统介绍电动液压助力转向系统一般由机械装置和电气装置两部分组成，图1是EHPS系统结构简图。图2EHPS系统原理图机械装置主要包括转向操纵机构、转向器、转向传动机构、转向储液罐、电动泵及管路，电气装置由车速传感器、转角传感器、线束及接插件、通讯网关等组成。丁籁鎏．．一行驶速度图3体积流量的通用特性场EHPS系统有如下特点：(1)可以充分利用传统液压动力转向系统技术，核心部件电动泵集成了电动机、油

8、泵和电子控制单元，结构紧凑，具有良好的模块化设计，质量轻，系统布置不需要大更图1EHPS系统结构简图改；(2)节能，高速时最多能节约85％的能源(相EHPS系统的工作原理如图2所示。汽车直对于传统的由发动机驱动泵的系统)，实际行驶过线行驶时，转向盘不转动，液压泵以很低的速度运程中能节约燃油0．2L／100km；(3)根据车型的不转，大部分工作油经过转向阀流回储液罐，少部分同和转向工况的不同，提供不同的助力，有舒适的经液控阀直接