本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向匹配分析及性能評(píng)價(jià)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：1．前言 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用助力電機(jī)直接提供轉(zhuǎn)向助力，由電子控制單元根據(jù)車速、轉(zhuǎn)向盤扭矩等信號(hào)，控制助力大小。由于EPAS完全拋棄了傳統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向的液壓機(jī)構(gòu)，而且助力特性可以隨著車速變化而變化，因此能夠節(jié)約燃料，提高主動(dòng)安全性，有利于環(huán)保，是一項(xiàng)緊扣汽車發(fā)展主題的高新技術(shù)，所以一經(jīng)出現(xiàn)就受到了高度重視。目前，國外各大汽車公司和零部件供應(yīng)商幾乎都己完成批量生產(chǎn)EPAS的技術(shù)儲(chǔ)備，并且已經(jīng)將EPAS作為選裝件應(yīng)用到少量車型上。由于多方面的原因，國內(nèi)在近幾年才開始電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究，不過發(fā)展勢頭卻十分強(qiáng)勁。已經(jīng)有吉林大學(xué)、清華大學(xué)等多家高校和企業(yè)正在從事EPAS的研究與開發(fā)工作。 本文依托吉林省自然科學(xué)基金項(xiàng)目，“汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制技術(shù)及其與整車的匹配”，建立了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真與試驗(yàn)相結(jié)合的手段，圍繞EPAS的匹配設(shè)計(jì)和性能評(píng)價(jià)展開了研究。 2．論文的主要內(nèi)容 本文共分六章，研究內(nèi)容可以歸納如下： 第一章，概述了傳統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向和電控液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向的優(yōu)缺點(diǎn)；介紹了EPAS的發(fā)展現(xiàn)狀、工作原理、關(guān)鍵部件、分類和發(fā)展方向。通過與傳統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比較，指出EPAS具有節(jié)約燃料、能夠很好地協(xié)調(diào)汽車低速行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便性和高速行駛時(shí)的路感之間的矛盾、無泄漏有利于環(huán)保等許多HPS和EHPS無法實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，說明EPAS是動(dòng)力轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展方向之一，具有廣闊的應(yīng)用前景。 第二章，建立了轉(zhuǎn)向軸助力式的EPAS動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)轉(zhuǎn)向軸助力式、小齒輪助力式和齒條助力式三種型式的EPAS模型進(jìn)行了統(tǒng)一。建立了整車兩自由度動(dòng)力學(xué)模型，同時(shí)確定了轉(zhuǎn)向阻力矩，通過給定直線型助力特性，確定了助力電機(jī)的輸出扭矩。運(yùn)用狀態(tài)空間的分析方法對(duì)EPAS動(dòng)力學(xué)模型 吉林大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 進(jìn)行了求解計(jì)算，通過與雙紐線和蛇形兩種典型工況道路試驗(yàn)測得的試驗(yàn)數(shù) 據(jù)相對(duì)比，驗(yàn)證了模型的正確性。 第三章，對(duì)EPAS的助力特性與整車的匹配設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。首先介紹 了E隊(duì)S助力特性的基本概念和直線型助力特性、折線型助力特性、曲線型 助力特性三種典型助力特性的特點(diǎn);仿真分析了直線型助力特性的助力增益 系數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)向輕便性、路感以及整車動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響，結(jié)果表明:增加直線型 助力特性的助力增益系數(shù)可以提高轉(zhuǎn)向輕便性，并且能使汽車轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)的動(dòng) 態(tài)反應(yīng)變快，但是卻降低了高速行駛時(shí)的路感;通過調(diào)整車速感應(yīng)系數(shù)，，使 整車側(cè)向加速度在0.39時(shí)的轉(zhuǎn)向盤扭矩，與文獻(xiàn)[24〕給出的研究結(jié)果一致的 方法，確定了車速感應(yīng)系數(shù)，得出了直線型助力特性的助力增益曲線族。 第四章，對(duì)E隊(duì)S的助力電機(jī)、扭矩傳感器、減速機(jī)構(gòu)與整車的匹配設(shè) 計(jì)進(jìn)行了研究。探討了助力電機(jī)匹配設(shè)計(jì)的基本問題:總結(jié)了各種電機(jī)的特 點(diǎn)，由于永磁無刷直流電機(jī)具有能夠提供更大的扭矩、效率高、控制器簡單 等特點(diǎn)，因此電機(jī)更適合在EPAS上應(yīng)用;比較了三種助力型式E隊(duì)S的特 點(diǎn)，具體車型采用何種型式主要依據(jù)汽車前軸的空間大小、前軸荷、電機(jī)的 特性等來確定;電機(jī)最大輸出扭矩應(yīng)與前軸荷、減速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向系的傳動(dòng)比 相匹配;電機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)與駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)速相匹配。仿真分析了電機(jī) 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響，結(jié)果表明:電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài) 性能有很大影響，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量過大，轉(zhuǎn)向盤扭矩、整車橫擺角速度都出 現(xiàn)了抖動(dòng)現(xiàn)象，并開始發(fā)散，為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能 小。仿真分析了減速機(jī)構(gòu)減速比對(duì)整車性能的影響。指出，減速機(jī)構(gòu)的減速 比放大了助力電機(jī)的輸出扭矩，同時(shí)也放大了助力電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等電機(jī)參 數(shù)對(duì)系統(tǒng)的影響。因此，增加減速比可以提高轉(zhuǎn)向輕便性，卻降低了汽車高 速行駛時(shí)的路感，同時(shí)使汽車轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)反應(yīng)變差。仿真分析了扭矩傳 感器剛度對(duì)系統(tǒng)的影響，仿真結(jié)果表明:隨著傳感器剛度的降低汽車轉(zhuǎn)向運(yùn) 動(dòng)的動(dòng)態(tài)反應(yīng)變差;并且扭矩傳感器剛度的降低可以增強(qiáng)整車的不足轉(zhuǎn)向性 能，設(shè)計(jì)扭矩傳感器的時(shí)候要綜合考慮其對(duì)整車動(dòng)態(tài)性能和不足轉(zhuǎn)向性能兩 方面的影響。 第五章，總結(jié)和探討了適合E隊(duì)S的性能試驗(yàn)與評(píng)價(jià)指標(biāo)，并給出了部 分試驗(yàn)實(shí)例。其中，針對(duì)轉(zhuǎn)向輕便性可進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向試驗(yàn)與雙紐線試驗(yàn)或用 臺(tái)架試驗(yàn)?zāi)M原地轉(zhuǎn)向試驗(yàn)，采用轉(zhuǎn)向盤平均作用力、轉(zhuǎn)向盤最大作用力和 摘要 旦里旦照照照組旦口旦里口口絕絕里 作用效能指標(biāo)三項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)。對(duì)于轉(zhuǎn)向盤中間位置區(qū)域性能可進(jìn)行蛇行試驗(yàn) 或轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角正弦輸入試驗(yàn)，采用轉(zhuǎn)向盤力矩與側(cè)向加速度關(guān)系曲線和轉(zhuǎn)向 盤力矩與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線中的側(cè)向加速度為0.19時(shí)轉(zhuǎn)向盤力矩梯度等七 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。轉(zhuǎn)向回正性可參照GB/T 6323.4一94汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法 中的轉(zhuǎn)向回正性試驗(yàn)進(jìn)行。此外E隊(duì)S總成，還需要進(jìn)行助力特性、轉(zhuǎn)向盤 振動(dòng)、能量消耗、可靠性等一系列評(píng)價(jià)與試驗(yàn)。 第六章，總結(jié)了本文的主要內(nèi)容和結(jié)論，并展望了下一階段的研究方向。
【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向 匹配 評(píng)價(jià) 建模 仿真 助力特性 電機(jī)
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：U463
【目錄】：

• 第一章 緒論6-15
• 1.1 傳統(tǒng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展6-8
• 1.1.1 液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)6-7
• 1.1.2 電控液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)7-8
• 1.2 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理8-13
• 1.2.1 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀8-9
• 1.2.2 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理9-10
• 1.2.3 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類10-11
• 1.2.4 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵部件11-12
• 1.2.5 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和發(fā)展方向12-13
• 1.3 本文研究的內(nèi)容與意義13-15
• 第二章 EPAS仿真模型的建立與驗(yàn)證15-30
• 2.1 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的建模15-21
• 2.1.1 轉(zhuǎn)向軸助力式EPAS物理模型的建立15-17
• 2.1.2 轉(zhuǎn)向軸助力式EPAS動(dòng)力學(xué)模型的建立17-19
• 2.1.3 三種助力型式EPAS模型的統(tǒng)一19-21
• 2.2 二自由度整車動(dòng)力學(xué)模型的建立21-22
• 2.2.1 二自由度整車動(dòng)力學(xué)模型的理論假設(shè)21
• 2.2.2 二自由度整車動(dòng)力學(xué)模型的建立21-22
• 2.3 轉(zhuǎn)向阻力矩的確定22-23
• 2.3.1 輪胎力學(xué)模型的理論假設(shè)22
• 2.3.2 側(cè)向力與回正力矩的確定22-23
• 2.4 轉(zhuǎn)向助力矩的確定23-24
• 2.5 仿真模型的求解24-27
• 2.6 仿真模型的驗(yàn)證27-30
• 2.6.1 雙紐線工況的模型驗(yàn)證27-28
• 2.6.2 蛇行工況的模型驗(yàn)證28-30
• 第三章 EPAS助力特性的匹配分析30-39
• 3.1 EPAS助力特性的曲線特征30-32
• 3.2 助力特性匹配設(shè)計(jì)的基本問題32
• 3.3 直線型助力特性助力增益系數(shù)的匹配分析32-35
• 3.3.1 對(duì)輕便性影響的比較分析33-34
• 3.3.2 對(duì)路感影響的比較分析34-35
• 3.3.3 對(duì)橫擺角速度響應(yīng)影響的比較分析35
• 3.4 車速感應(yīng)系數(shù)的確定35-39
• 3.4.1 車速感應(yīng)系數(shù)的確定方法35-36
• 3.4.2 直線型助力特性車速感應(yīng)系數(shù)的仿真確定36-39
• 第四章 電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)及傳感器的匹配分析39-53
• 4.1 助力電機(jī)的匹配分析39-44
• 4.1.1 助力電機(jī)匹配設(shè)計(jì)的基本問題39
• 4.1.2 助力電機(jī)的類型選擇39-40
• 4.1.3 助力電機(jī)布置位置的選擇40-41
• 4.1.4 電機(jī)尺寸形狀與布置空間的匹配41
• 4.1.5 電機(jī)輸出扭矩與軸荷、減速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)比的匹配41
• 4.1.6 電機(jī)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)速的匹配41-42
• 4.1.7 助力電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的匹配分析42-44
• 4.2 助力電機(jī)減速機(jī)構(gòu)的匹配分析44-48
• 4.2.1 助力電機(jī)減速機(jī)構(gòu)匹配設(shè)計(jì)的基本問題44-45
• 4.2.2 助力電機(jī)減速機(jī)構(gòu)類型的選擇45
• 4.2.3 蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)減速比的匹配分析45-48
• 4.3 扭矩傳感器的匹配分析48-53
• 4.3.1 扭矩傳感器匹配設(shè)計(jì)的基本問題48-49
• 4.3.2 扭矩傳感器類型的選擇49-50
• 4.3.3 扭矩傳感器剛度的匹配分析50-53
• 第五章 EPAS的基本性能評(píng)價(jià)53-66
• 5.1 轉(zhuǎn)向輕便性評(píng)價(jià)53-56
• 5.1.1 轉(zhuǎn)向輕便性評(píng)價(jià)指標(biāo)53-54
• 5.1.2 轉(zhuǎn)向輕便性試驗(yàn)實(shí)例54-56
• 5.2 轉(zhuǎn)向回正性評(píng)價(jià)56-57
• 5.3 轉(zhuǎn)向盤中間位置區(qū)域性能評(píng)價(jià)57-60
• 5.3.1 轉(zhuǎn)向盤中間位置區(qū)域性能評(píng)價(jià)指標(biāo)57-58
• 5.3.2 轉(zhuǎn)向盤中間位置區(qū)域性能試驗(yàn)實(shí)例58-60
• 5.4 轉(zhuǎn)向盤振動(dòng)評(píng)價(jià)60-61
• 5.4.1 轉(zhuǎn)向盤振動(dòng)評(píng)價(jià)指標(biāo)60
• 5.4.2 轉(zhuǎn)向盤振動(dòng)試驗(yàn)實(shí)例60-61
• 5.5 助力特性評(píng)價(jià)61-63
• 5.5.1 助力特性評(píng)價(jià)指標(biāo)61-62
• 5.5.2 助力特性試驗(yàn)實(shí)例62-63
• 5.6 能量消耗評(píng)價(jià)63-64
• 5.6.1 能量消耗評(píng)價(jià)指標(biāo)63
• 5.6.2 能量消耗試驗(yàn)實(shí)例63-64
• 5.7 可靠性評(píng)價(jià)64-66
• 第六章 全文總結(jié)66-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文73-74
• 摘要74-77
• ABSTRACT77-79

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 徐春華;牛繼高;;電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)分析[J];洛陽理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年02期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 徐春華;牛繼高;;電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)及結(jié)果分析[A];第六屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張春花;汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性及控制研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2007年

2 劉維艷;液壓助力轉(zhuǎn)向建模及對(duì)操縱穩(wěn)定性的影響分析[D];吉林大學(xué);2011年

3 劉晶晶;輕型汽車電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[D];吉林大學(xué);2011年

4 方志剛;液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與整車的匹配[D];武漢理工大學(xué);2011年

5 徐煒;汽車主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究[D];華南理工大學(xué);2011年

6 趙志勇;電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)回正控制研究[D];燕山大學(xué);2012年

7 楊新諾;線控轉(zhuǎn)向匹配分析與控制策略研究[D];武漢理工大學(xué);2006年

8 朱思斌;汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

9 李濤濤;線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)操縱性改善策略與轉(zhuǎn)向盤回正力矩研究[D];吉林大學(xué);2007年

10 劉冰;汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)硬件在環(huán)試驗(yàn)臺(tái)研究與開發(fā)[D];吉林大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向匹配分析及性能評(píng)價(jià)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：330392