低附着路面电动助力转向系统助力控制研究-论文.pdf

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1、汽车工程2014年(第36卷)第7期AutomotiveEngineering2014(Vo1．36)No．72014163低附着路面电动助力转向系统助力控制研究术范璐，周兵(湖南大学，汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙410082)[摘要]对传统的电动助力转向系统，当车辆在低附着系数路面上转向时，转向阻力矩会大幅降低，容易导致车辆侧滑甚至侧翻，因此助力控制必须考虑附着系数的影响。本文中在建立了整车动力学模型和Dugof轮胎模型的基础上，利用横摆角速度和轮速实时估算出当前的附着系数，并据此设计了电流补偿助力模糊控制器。在

2、MAT—LAB／Simulink环境下构建了系统的仿真模型并进行仿真。结果表明，在低附着系数路面上，该控制策略可在保证转向轻便性的前提下提高驾驶员的转向力矩，且附着系数越小或车速越高，转向力矩增加的程度越大，有效地防止了车辆转向过度，提高了路感。关键词：电动助力转向；附着系数；路感；模糊控制AStudyontheAssistanceControlofElectricPowerSteeringSystemonLow—adhesionRoadsFanLu&ZhouBingHunanUniversity，StateKeyLabora

3、toryofitdvancedDesignandManufacturingforVehicleBody，Changsha410082[Abstract]Foraconventionalelectricpowersteering(EPS)system，thesteeringresistancemomentdecrea—sessharplyonlow—adhesionroads，easilyleadingtosideslipandevenrollover，SOtheeffectsofadhesioncoefficientshoul

4、dbetakenintoaccountinsteeringassistancecontro1．Inthispaper，withthevehicledynamicsmodelandDugoff'stiremodelestablished，andbasedonyawrateandwheelspeed，theadhesioncoeficientisestimatedreal-timeandusedtodesignafuzzycontrollerforcurrentcompensationassistance．Asimulationm

5、odelforEPSsystemisconstructedwithMATLAB／Simulinkandasimulationisconducted．Theresultsshowthatonlowadhesioncoem—cientroad，thecontrolstrategycanensurethehandinessofsteeringwhileincreasingdriver’Sturningmoment，whichriseswiththereductionofadhesioncoeficientandtheincrease

6、ofvehiclespeed，effectivelypreventingoversteeringandenhancingroadfeeling．Keywords：EPS；adhesioncoeficient；roadfeeling；fuzzycontrol献[3]中着重讨论了低附着路面上车辆回正性能的HIJ吾提高办法和回正控制策略，对助力控制涉及较少，也没有给出具体的控制算法。文献[4]中综合考虑了电动助力转向(elcctricpowersteering，EPS)系低附着路面助力控制和回正控制，并详细论述了基统是一种依靠电动机

7、附加助力来辅助驾驶员转向，于时变滑模变结构控制的回正控制策略，而对于电以减小转向力矩的系统。传统的EPS系统模型中，流修正系数的确定讨论较少。认为轮胎特性是线性的，从而可以认为等效到转向当轮胎在线性区域时，随着侧偏角的增大，轮柱的阻力矩与转向角成正比J，但这会使地面的胎自回正力矩也相应增大。当侧偏角超出线性区信息，如附着系数等不能及时地反馈给驾驶员。文时，轮胎自回正力矩呈现出减小的趋势J。在高湖南省自然科学基金(11JJ5029)和中央高校基本科研业务费专项资金(5311070401490)资助。原稿收到日期为2012年5月3

8、1日。范璐，等：低附着路面电动助力转向系统助力控制研究·863·附着系数的路面上，轮胎线性区域很宽，并且侧偏为转向盘和输入轴阻尼系数；为等效输出轴阻尼角很少进入非线性区域。但在低附着系数路面上系数；。为输出轴和减速机构阻尼系数；B为齿条时，线性区域很窄，转向时容易进入非线性区