E-ECHPS用电磁转差离合器建模与性能研究

为了解决液压助力转向系统(HPS)助力特性单一、无功损耗高的问题,提出了基于电磁转差离合器(ESC)的兼顾操控与节能的电控液压助力转向系统(E-ECHPS)。ESC是整个系统的关键部件,为了研究其性能,建立了ESC的数学模型并仿真得到了动力学特性,ESC的电磁转矩在转差为600 r/min时达到最大,并且随着励磁电流的增大而增大;建立了ESC的有限元模型,得到了ESC的磁密曲线,通过对磁密曲线进行快速傅里叶变换,得到基波和谐波的百分比分别为75.3%和24.7%,运用短距绕组、分布绕组和斜槽等方法对ESC进行改进,改进后的ESC空载电动势的基波分量为83.9%,正弦度提高了11.4%,表明采用上述方法可以改善ESC的气隙磁场,提高运行品质;最后进行了ESC样机的机械特性、输入—输出特性和输入转速—励磁电流特性台架试验,试验与仿真的对比结果表明ESC模型准确,研制的样机达到了设计要求。

E-ECHPS系统的电磁离合器设计及能量转换分析

为了降低重型车辆液压助力转向系统(Hydraulic Power Steering,HPS)能耗并改善高速工况转向路感,提出一种用电磁离合器控制转向泵的节能型转向系统——电控液压转向系统(Electromagnetic Clutch-Electronical Controlled Hydraulic Power Steering,E-ECHPS)。重点分析了由主、副电机及转差功率回收装置组成的电磁离合器的结构和工作原理,并对电磁离合器进行了功率流分析,发现E-ECHPS相对于HPS具有明显的节能性。运用Ansoft软件建立了某重型车辆E-ECHPS的电磁离合器主、副电机仿真模型,并设计了主电机的外电路和副电机的驱动电路,对典型车速转向和直行工况下的电磁离合器进行仿真分析。结果表明,在转向工况下,电磁离合器的输出转矩随车速增大而减小,符合助力特性要求;在直行工况下,主电机回收的转差功率大于副电机的输入功率。电磁离合器从助力特性和能量角度均满足E-ECHPS系统的工作要求。

一种电控液压转向系统的设计

设计了一种电控液压转向系统,可应用于卡车、工程机械车辆等。介绍了电控液压转向系统的结构,给出了原理,并进行了性能影响分析。应用这一系统,车辆在低速行驶时转向轻便、灵活,在高速行驶时转向阻力增大,可以防止路面冲击和驾驶员误操作造成的失稳。这一系统结构简单,质量轻,安全性能高。

无人车辆电控液转向控制策略研究与应用

针对无人重载车辆使用电动缸转向方式,成本较高、功率消耗较大的问题,为满足续航能力,解决新能源车辆所需动力电池容量较大问题,采用线控方式实现无人驾驶重载车辆电控液压转向。车辆为4×2重型车辆,两轴可实现独立转向,具备全轮转向和前轮转向两种模式,可实现在转向液压压力为6~8MPa条件下,满足30t载重车辆的转向。

液压助力转向系统的电子控装置的研制

本文介绍了一种智能液压助力转向系统的电子控装置,尤其适用于汽车转向控制,它可满足不同车速下获得不同的转向要求,使驾驶员在汽车低速行驶时获得较大助力,是当前液压助力转向系统的发展趋势。

全液压转向系统机液联合仿真及试验

介绍了负荷传感全液压转向系统工作原理,基于AMESim和LMS Virtual.Lab Mo-tion软件建立了装载机全液压转向系统的联合仿真模型,并对转向系统转向过程的动态特性进行了仿真分析。仿真及试验结果表明:联合仿真模型准确可信,装载机转向多体动力学模型能够准确地模拟系统负载。通过仿真分析发现:轮胎侧偏刚度对转向系统压力振摆具有很大的影响,适当减小该值可以减小压力波动。

流量控制式ECHPS系统转阀结构参数优化设计

在流量控制式电控液压助力转向系统(ECHPS)中,转阀结构参数对系统的可变助力特性有重要的影响。应用液阻网络理论对系统的等效通流面积和助力特性进行了分析。建立了转阀阀口通流面积与转阀主要结构设计参数(小坡口宽度、小坡口圆弧偏心距、阀芯键宽、小坡口轴向长度)之间的数学关系。对转阀的主要结构参数进行了优化设计,优化前为0.9mm、10mm、5.76mm和11mm,优化后为1.115mm、4.626mm、5.652mm和4.499mm。仿真计算结果表明优化后可变助力特性范围由1.2升为3,低速转向时最大手力达到了4N.m。

前置稳压阀对ECHPS助力特性的影响

旁通流量式电控液压助力转向系统ECHPS(Electronically Controlled Hydrau-lic Power Stearing System)中的执行元件常采用电磁阀.对有、无前置稳压阀的电磁阀ECHPS助力特性进行理论分析和试验验证,结果表明,对于电磁阀带有稳压阀的ECHPS,高低车速下其助力特性曲线都可以达到系统限定的高压;而电磁阀无稳压阀的ECHPS,当高速时,系统中将不能建立高压.出于驾驶安全因素和整个系统设计的考虑,ECHPS中的电磁阀带有稳压阀更理想.

旁通流量式ECHPS系统功率流模型与节能特性

为了降低目前商用车广泛采用的液压助力转向(HPS)系统的能耗,设计了基于比例电磁阀控制旁通流量的新型电控液压转向(ECHPS)系统,研究了新型ECHPS系统在改善车辆操稳性的同时,在降低转向系统能耗方面的效果.分析了ECHPS系统各模块的功率平衡关系,基于Matlab/Simulink建立了ECHPS的功率流模型,采用模糊PID控制算法对ECHPS系统中比例电磁阀的阀芯位移进行控制,仿真分析了动态多工况下ECHPS系统的功耗,并进行了大客车ECHPS道路试验.结果表明:仿真结果与试验结果基本一致,所建的ECHPS系统功率流模型有效;与HPS系统相比,ECHPS系统在整车空载与满载试验时的功率损耗分别降低了7.0%和15.6%;驾驶员主观评价的整车高速路感得到明显改善.

农业车辆电控液压转向系统的设计

以茂源250型拖拉机为试验平台,设计一种用于农业车辆自主导航的电控液压转向系统。该系统使用电控比例液压阀、换向阀和溢流阀,改造拖拉机的液压转向油路;采用STC12C5A60S2作为比例阀的控制器,同时加装角度传感器作为系统的反馈。将带有死区的PD控制算法在SimHydraulics建立的液压转向系统模型上进行仿真,并实车试验验证。在左、右极限转向和4种特定目标角度转向试验中,该系统比原有系统响应时间快0.2 s,超调量在5%以内。

电动助力转向控制策略研究及试验验证

阐述了电动助力转向的控制策略,给出了控制策略框图,并分析了各个控制模块的功能以及实现方法。应用该控制策略在某型车上进行了实车试验,介绍了实车试验系统的构成以及典型试验工况。通过对试验结果的分析,进一步验证了该控制策略的正确性和有效性。

基于电磁离合器的重型车辆节能型电控液压转向系统

为降低重型车辆液压转向系统(HPS)的能耗,改善高速工况转向驾驶员路感、提出一种节能型电磁离合器电控液压转向系统(E-ECHPS),该系统采用电磁离合器控制转向泵转矩和转速。运用有限元分析法,建立电磁离合器主、副电机仿真模型,研究主、副电机的动力特性;研究电磁离合器功率输入输出的关系,分析该E-ECHPS的节能性;对E-ECHPS转向工况下的助力性能和直行工况下的能耗进行了仿真分析。结果表明:在转向工况,电磁离合器的输出转矩随车速增大而减小;在直行工况,在车速为10、40、80 km/h的时段内,该E-ECHPS的总能耗相比HPS减少71%。该E-ECHPS可实现随车速可变的助力特性,并具有明显优于HPS的节能性。

闭式电控液压助力转向直线型助力特性的设计

文中概述了汽车闭式电控液压助力转向系统的结构和工作原理。根据汽车电控液压助力转向系统对助力特性的要求,设计出直线型助力特性曲线示意图。清晰分析了车速、理想转向盘转矩和助力转矩的关系,拟合出车速感应曲线。该曲线表明,所设计的直线型助力特性能很好地协调转向轻便性和路感之间的矛盾。

电磁感应式转向盘转速传感器的研究

转向盘转速传感器是汽车电控转向系统(ECPS)的关键部件之一,其输出特性直接影响到ECPS系统的控制性能。介绍了一种电磁感应式转向盘转速传感器的原理及结构,用ANSOFT软件对其进行了电磁场分析,设计了信号电路板及实验装置,并对传感器进行标定以及温度和转速特性实验。结果表明,传感器各项性能满足ECPS系统的要求,不仅可以应用于低转速测量,还可以应用于高转速测量。

乘用车电控转向系统的发展趋势

本文介绍了乘用车电控转向系统的发展概况。转向系统是汽车上驾驶者与其紧密接触的操控装置,其发展应考虑人因工程和驾驶安全两个方面。转向系统电控化是汽车技术发展对转向系统提出的必然要求,也是提高驾驶舒适性和安全性的基本途径。按照电控转向系统的发展历程,本文综述了电动助力转向系统、前轮主动转向系统、前轮线控转向系统以及后轮线控转向系统的结构及工作原理、关键技术以及进一步发展所面临的挑战;从结构简洁、布置方便、修正驾驶者过渡操作等方面来看,线控转向系统是电控转向系统的发展趋势。

P-ECHPS自适应非奇异快速终端滑模控制器设计

以永磁转差离合器式电控液压助力转向系统(P-ECHPS)为研究对象,建立了其关键部件永磁转差离合器(PMSC)调速模型及P-ECHPS各子系统模型。针对P-ECHPS系统在转向过程中存在多种不确定性因素且要求响应速度快的特点,采用非奇异快速终端滑模与自适应控制相结合的方法,对PMSC进行调速控制,进而实现对P-ECHPS系统助力的控制。仿真分析结果表明,该方法能确保PMSC输出转速快速地跟踪理想转速,收敛速度比滑模控制和非奇异终端滑模控制分别提高了近82.9%和66.7%,具有很强的鲁棒性,较好地实现了可变助力特性。

重型车辆流量控制式ECHPS系统建模与仿真

关于车辆转向液压系统优化控制问题,针对重型商用车辆传统的具有固定助力特性的HPS系统存在的高速时转向操纵安全性差的问题,提出一种旁通流量控制式电控液压助力转向(ECHPS)系统,建立了ECHPS的机械和液压子系统模型及整车二自由度动力学模型。分析了转向系统可变助力特性的设计要求,建立了ECHPS助力特性MATLAB/Simulink仿真模型,通过仿真计算得到了ECHPS在不同车速下的转向助力特性曲线。仿真结果表明,所设计的ECHPS可变助力特性同时满足了低速时的转向轻便性要求和高速时的良好转向"路感"和操纵稳定性,并得到旁通流量与车速的关系曲线为设计ECHPS旁通流量阀开度的控制策略提供了基本依据。

液压助力转向系统参数对汽车操纵稳定性的影响分析

建立汽车液压转向系统(从转向盘到前轮)的数学模型与仿真模型,并结合二自由度汽车模型,在转向盘转角斜坡输入的情况下,分析液压系统参数对汽车横摆角速度输出的影响。

液压支架电液控制器设计与实现

针对液压支架电液控制系统核心部件电液控制器主要依赖进口,制约了我国煤矿综采技术快速发展的现状,设计了以ATmega128为核心处理器的液压支架电液控制器,硬件平台基于模块化架构的设计理念,软件系统采用分层设计思路。通过试验验证该液压支架控制系统基本功能与性能可以满足综采工作面的生产需要,为我国煤矿生产企业核心部件国产化提供研究基础和参考。

转阀结构参数对流量控制式ECHPS系统可变助力特性的影响

电控液压助力转向系统(ECHPS)具有随车速调节的可变助力特性,可以显著改善驾驶员的转向路感。本文对一种典型的流量控制式ECHPS系统进行了分析,建立了该系统的动态仿真模型;推导了转向器中转阀阀口的通流面积与转阀主要结构设计参数之间的函数关系。通过仿真计算,分析了转阀结构参数对流量控制式ECHPS系统可变助力特性的影响规律,并给出了流量控制式ECHPS系统转阀结构参数选择与匹配的基本原则。