电动助力转向系统的路感强度仿真分析.pdf

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1、第54卷第9期V01．54No．9农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING2016年9月September2016doi：lO．3969／j．issn．1673—3142．2016．09．006电动助力转向系统的路感强度仿真分析罗家亮(230009安徽省合肥市合肥工业大学机械与汽车工程学院)【摘要】在EPS系统动力学模型的基础上，从路感和路感强度的角度出发，给出机械转向系统和EPS系统的路感强度，并分析了两者的路感特性。采用仿真的方式，分析不同助力特性曲线对EPS路感强度

2、的影响。针对高速工况下转向路感反馈不足的问题，采／f1阻尼控制，并分析其路感强度。[关键词]路感；路感强度；助力特性；阻尼控制【中圈分类号】U463．44[文献标志码】A[文章编号】1673-3142(2016)09-0023-05SimulationandAnalysisofRoadreeUngIntensityofElectricPowerSteermgSystemLuoJiatiang(SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，HofeiUniversityofTechnolog

3、y，HefeiCity，AnhuiProvince230009，China)[Abstract】BasedontheEPssystemdynamicmodel，themadfeelingintensityofmechanicalsteeringsystemandEPSsystemwaspresentedfromthepointofroadfeehngandwadfeelingintensity，thecharacteristicsofroadfeelingwerealsoanalyzed．Us-ingsimulationmeth

4、od，theinfluenceofdifferentassistCuIn，eontheroadfeelingintensityofEPSWasanalyzed．Aimingattheproblemofthelackofroadfeelingfeedbackunderhighvelocitycondition，thedampingcontrolWasadopted，andthewadfeelingintensityWasalsoanalyzed．[Keywords】roadfeeling；roadfeelingintensity；

5、powerassistcharacteristic；dampingcontrol0引言电动助力转向系统EPs是近年来广泛装车使用的辅助驾驶系统，以其结构简单，便于布置，系统拓展性强而成为乘用车标准配置。EPS的设计开发往往只重视助力特性和控制策略，而忽略路感在转向过程中起到的作用，所以设计出来的EPs系统不能给驾驶人员带来最佳的驾乘体验。即表现为路感不好。随着对汽车轻量化的重视和线束控制概念的提出，线控转向系统(Steering—by—wire)被运用在乘用车的转向系统中。省去刚性件的连接传动，路面信息的反馈，即路感问题被越发重

6、视。文献[1]采用EPS系统来模拟线控转向中的路感反馈信息，并在台架上进行了硬件在环验证。文献[2]改进EPs助力矩特性曲线图来改善转向手感．从特性曲线的角度将轻便性和路感的问题结合考虑。文献[3]从驾驶员期望的转向力矩出发，提出综合路感强度的概念。文献[4]以转向路感、操纵稳定性为目标，提出混合H棚。控制器。收稿日期：2016-04一lJ．修回日期：2016_o仁21本文在路感和路感强度概念的基础上．从机械转向系统人手，结合EPS，对比分析两者路感强度。对不同助力特性曲线下，EPs系统的路感强度进行仿真分析。·同时对施加反向电

7、流进行阻尼控制的路感强度进行分析。通过路感强度分析，可以明显对比不同助力特性对路感的影响．这对于EPs系统的设计开发具有参考意义。1EPS系统建模完整的EPS系统包括传统的机械转向部分、控制器、助力电机和减速机构，其结构简图如图1所示。由动力学方程可知。转向盘及管柱的力矩平衡式为z统+c，晚+．K{统一拿三-)-瓦(1)、o，，式中：卜转向盘加转向管柱的转动惯量；Cl-一转向轴的旋转阻尼系数；匠——转向轴的扭转刚度；卜转向盘转角；砰一转向盘输入转矩。转向齿条的力矩平衡式为农业装备与车辆工程2016年姗嘶骅坠ro卜墨rp)+粤ro

8、(卧乒rp)(2)＼／。＼。』式中：船呐条的质量；．j

9、f广—齿条的位移量；F_转向小齿轮半径；G一齿条的运动阻尼系数；酶——齿条位移时的线刚度；K，广一机扭转刚度；≯-碱速器减速传动比；0．-----电机电枢转角。电机的力矩平衡式为脚}m+c艄。l珏‘号L卜靠