液压动力转向车辆的蛇行试验与仿真

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1、第9期机械设计与制造2011年9月MachineryDesign&Manufacture161文章编号：1001—3997(2011)09—0161—03液压动力转向车辆的蛇行试验与仿真冰刘志强杨磊张国栋(江苏大学汽车与交通工程学院，镇江212013)PyloncourseslalomtestandsimulationofthehydraulicpowersteeringsystemvehicleLIUZhi-qiang，YANGLei，ZHANGGuo—dong(SchoolofAutomobileandTrafficEngineering，Jia

2、ngsuUniversity，Zhenjiang212013，China)【摘要】汽车的操纵稳定性决定了汽车的操控性、行驶安全}生和抗外界干扰能力，而转向系统与汽车操纵稳定性关系最为密切。为研究液压动力转向车辆的操纵稳定性，利用Matlab／Simulink建立了液压动力转向系统以及整车三自由度状态方程的仿真模型，在使用试验数据验证仿真模型正确性的基础上，对模型进行了蛇行试验的操纵稳定性仿真，分析了液压动力转向系统的系统结构参数对蛇行试验的影响，仿真结果的分析为动力转向系统的设计和提高车辆操纵稳定性提供了依据。关键词：液压动力转向；蛇行试验；操纵稳定

3、性；仿真【Abstract】Handlingandstabilitysignife3vehicle’Scontrollability，Styandresistivitytotheexter-na!inte咖re．esteeringsystemshavecloserelationshipwithvehicle’Shandlingandstability．1nordertoresearchthehandlingandstabilityoftheHPSvehicle，Matlab／SimulinkisappliedtobuildtheHPSmodeland

4、thethreedegree—of-freedomvehiclemode1．Fromthetest，thesimulationmodelistestifiedcorrect．Thenanalyzetheinfluenceofsomestructuralparametersonvehicle’shandlingandstabilitythroughthehandlingandstabilitysimulation．estudyofthesolutionprovidebasisforthesteeringsystem’Sdesignandtheim-pr

5、ovementofvehicle’Shandlingandstability．Keywords：HPS；Pyloncourseslalomtest；Handlingandstability；Simulation中图分类号：TH16文献标识码：A1引言芯相对于阀套转过一个角度时的流量方程为：为提高车辆的操纵稳定性，目前车辆上广泛采用各类助力转向Q’=Q+=GA，、／2()／,o+GA、／2(一)／p(1)系统，其中液压动力转向系统以其出力大、转向感觉平顺、安全可靠=Q。一=A．、／2(一

6、p1)／p—、／2Pl，p(2)等优Ⅲ，为大多数车辆所应用。在评

7、价汽车的操纵陛、侧倾程度和避Q‘=Q3-Q2=GA，、／2尸I／p—qa、／2(_尸2)，p(3)免事故能力的试验中，蛇形试验最为典型，故选其进行研究。建立了式中：Q一转阀进油流量；Q一流经阀口的流量；QQ—液压动转阀式液压动力转向系统的仿真模型，并结合三自由度操纵稳定性，力缸的进、出油流量；JD．、一动力缸进、出油腔油压；尸一模型，利用蛇行试验数据验证了模型的正确陛。在此基础上，对模型进行了蛇行试验的仿真，并且对仿真结果进行了对比与分析。控制阀人口处的供油压力；Cd一流量系数；p一液压油的密度；第i个阀口的节流面积，其中，i=1，2，3，4。2液压

8、动力转向系统及整车的数学和仿例中的液压动力转向器阀口为短切口形式，阀芯与阀套的真模型预开间隙结构，如图2所示。假设两者之间出现相对转角Oi-Oz2．1转阀的数学模型时，渐开的阀口面积为A，渐闭的阀口面积为。对于液压动力转阀，采用四通道的转阀建立动态数学模型，建模时假设转阀的回油压力为零，其等效模型，如图1所示。⋯0I{l’图2短切口阀口结构示意图当一／R<_O一<(+)时，A】；lI+2，J2+2R(0l一02)(4)当一(l+)／R

9、l一)(5)★来稿日期：2010—11-15★基金项目：科技部国家科技支撑计划资助项目(2007BAK35B