汽车电动转向技术发展综述

综述了汽车电动转向技术的发展,包括电子控制的液压助力转向系统、电动助力转向系统和下一代线控电动转向系统;叙述电动助力转向系统的结构、工作原理和特点,重点介绍线控电动转向系统的发展动因、结构、工作原理、特点以及关键技术,探讨汽车电动转向系统的发展趋势。     

基于动态分析的电动助力转向系统设计与研究

介绍了电动助力转向系统的组成及原理,通过对电动阻力转向系统动力学和车辆横向动力学的分析,得到了装有电动助力转向系统车辆的横摆角速度增益函数。在分析影响系统响应速度的因素的基础上,提出了对电动助力转向系统改进设计的办法。     

汽车转向系统发展简述

本文综述了汽车助力转向系统的发展,包括传统机械转向系统,液压助力转向系统,电液助力转向系统和下一代线控电动转向系统。阐述了汽车转向系统发展的状况,指出了各种转向系统的结构特点、工作原理及优缺点,并展望了汽车线控转向系统未来的发展方向。     

液压助力转向系统的仿真分析

综合考虑汽车液压助力转向器中的机械子系统与液压子系统，将二者结合到一起，建立汽车液压助力转向器的数学模型，并建立汽车液压助力转向器的Matlab Simulink仿真模型．对液压系统供油量、扭杆弹簧的刚度和转向油缸工作面积选择不同的参数进行仿真；并对仿真结果进行对比和分析，结果是系统的供油流量和油缸活塞面积对齿条位移的动态响应影响比较大，而对扭杆刚度的影响比较小．     

压力继电器在电动叉车转向系统中的应用

电动叉车转向系统主要采用以下3种方式：机械转向，液压助力转向，电子转向。机械转向操纵力大．操作者易疲劳；电子转向虽然是未来电动叉车转向系统的发展方向，但目前成本较高且传动机构复杂，所以．液压助力转向系统仍然是当前电动叉车转向系统的主流。液压助力转向克服了机械转向的缺点，但与电子转向相比．能耗高且噪声大。在电动叉车转向系统中增设压力继电器，可大大降低转向系统的噪声和能耗，使其性能接近电子转向系统。     

电动助力转向系统稳定性分析

在建立电动助力转向系统数学模型的基础上，对电动助力转向系统的稳定性进行了分析，应用控制理论推导了电动助力转向系统的稳定性判断条件，分析讨论了影响系统稳定性的结构参数等因素，指出了各影响因素的相应解决办法，为电动助力转向系统及控制器的设计与改进提供了有价值的理论依据．研究表明，对于一个设计定型的电动助力转向系统，各机构部件的许多参数很难改变，可以采用改变电子控制单元中助力增益的方法来使系统稳定工作，即在控制器设计中采用较小的助力增益，并通过试验进行了验证．     

NJ1062型货车电控液压动力转向系统开发

针对NJ1062型货车的液压动力转向系统存在的转向助力不随车速变化的缺陷,研究开发了一种电控液压动力转向系统,可在不更换原车转向系统的情况下,通过增加一个直流电机及控制器来控制转向泵以调节系统的助力特性,使汽车获得理想的助力,该系统已通过台架试验得出其可行性.     

汽车电动助力转向系统的容错控制研究

汽车转向系统的发展经历了从简单的纯机械转向系统、机械液压动力转向系统,到电控液压动力转向系统,直到更为节能、操纵性能更好的电动助力转向(简称EPS)等几个阶段.TIF是汽车动力转向的发展方向,相比较于以往的转向系统有安全、环保、节能、装置灵活、调整简单等优越之处.TIF是一个多输入多输出系统,传感器故障会导致控制系统的性能变差,所以要保证系统性能必须使闭环系统具有鲁棒性.在数学模型和助力特性研究基础上,根据汽车运行过程中转向工况,设计了基于完整性的被动容错控制系统.最后对容错控制算法进行了仿真分析.     

线控转向系统关键技术综述

汽车转向系统先后经历机械转向、液压助力转向和电动助力转向几个阶段,然而目前电动助力转向或电控液压助力转向等难以满足智能汽车对转向技术的需求。线控转向系统作为线控智能底盘重要组成部分,是智能汽车架构中必不可少的智能转向系统。为剖析线控转向中的关键技术和发展趋势,本文将从线控转向的发展概况谈起,之后分别针对线控转向系统关键软硬件技术进行了全面概述,包括对比分析了4种路感反馈策略、智能算法在位置闭环的应用及双电机协同控制策略、基于线控转向中主动前轮转向的车辆稳定性控制研究、面向功能安全方面的软件冗余方案和硬件冗余方案;最后,对线控转向系统的未来研究趋势进行了展望,指出线控转向系统将朝着真实舒适、精准快速、安全可靠和集成控制的方向发展。     

平衡式变量叶片泵的节能特性

针对现有液压动力转向系统中转向油泵高转速时泵的无功功率损失过多、汽车燃油消耗增加的问题,设计一种具有速度补偿功能的叶片式转向泵.建立汽车液压助力转向系统的数学模型和汽车液压动力转向系统的Matlab Simulink仿真模型,对平衡式变量叶片泵选择不同的参数进行输出功率特性仿真,并对输出结果进行对比和分析.结果表明,该泵在不同转速条件下的功率输出平稳,可有效降低转向系统的能量损失.     

零差速式综合传动履带车辆的转向动态特性

针对履带车辆转向时的直驶滚动阻力、转向离心阻力、直驶加速阻力、转向刮土阻力和转向加速阻力等对转向动态特性的影响,以良好路面(如水泥路、农村公路)上的中心转向、液压转向调速系统工作压力和其最高安全压力关系研究为基础,采用零差速式液压转向综合传动,合理匹配转向传动机构,得到了能够保障车辆应对各种转向工况时的工作压力.试验表明:工作压力为最高安全压力的60%～80%时,可保障车辆具有良好的动态转向稳定性.     

叉车液压系统的优化改进

全液压转向系统代替机械液压助力转向装置,由开芯式全液压转向器组成的转向系统,应用更为普遍．它具有重量轻、结构紧凑、布置自由度大、使用安全可靠、转向轻便灵活、拆装维修方便、作业效率高,断电后能实现人力转向等优点．负荷传感转向器和优先流量控制阀、液压泵、转向缸等组成的全液压动力转向系统,即负荷传感转向系统．它与原转向系统相比,具有更好的转向调节性能和明显的节能效果,并能有效地改善液压系统的热平衡状况．     

乘用车齿轮齿条式的液压助力转向系统匹配

基于齿轮齿条式液压助力转向系统的重要性,根据总布置输入的数据和实测相关数据计算出转向阻力随车速的变化关系.根据转向阻力的分析计算结果对转向泵和转向器进行搭配,并调整匹配转向机特性曲线和转向油泵特性曲线,优化转向系统输出,满足阻力曲线要求.最终得出一种利用经验公式与理论结合建立系统模型进行匹配分析的有效方法.     

工况变化对车辆用转向叶片泵配流冲击的影响

动力转向叶片泵的噪声对汽车舒适性产生不利影响,其中配流冲击是转向叶片泵的重要噪声源.控制预升压过程中油液的压力梯度的最大值是降低配流冲击的有效措施.在考虑到转向叶片泵工况变化的情况下,从分析叶片工作腔压力变化出发,建立预升压微分方程,计算预升压压力梯度,给出预升压压力梯度曲线,分析泵的工况变化对配流冲击的影响.分析结果表明,转向叶片泵转速下降和工作压力增大时,预升压压力梯度急剧增大,泵的噪声性能恶化.     

恒流转阀式动力转向器的动态和静态特性研究

对一种恒流转阀式液压助力转向器的动、静态特性进行了理论分析,给出了无量纲静态压力特性方程及其理论特性曲线,对静态特性进行了实验研究.并对理论分析与实验结果进行了比较,由此提出了几种改善其性能的方法和措施.     

静液传动履带车辆转向神经元自适应PID控制

为实现静液传动履带车辆快速稳定转向,且转向轨迹可控,基于双侧轮边液压驱动结构特点,提出了转向时外侧马达排量采用压力、发动机转速双参数控制,内侧采用神经元自适应PID控制以跟随外侧的转向控制策略. 在Matlab/Simulink中建立了包含基于S函数的神经元PID控制器和综合控制策略Stateflow模块的整车模型,对转向控制进行仿真分析,阶跃输入时,神经元PID比传统PID控制能有效抑制系统超调量,加快系统响应速度;不同转向工况仿真结果表明:神经元PID控制具有较好的目标跟随能力,提高了系统的实时性和鲁棒性,使得静液传动履带车辆具有良好的转向性能.      

一种新型的装载机电驱泵控液压转向系统

传统装载机的负荷敏感转向系统存在较高的溢流损失和节流损失,转向过程中能量损耗较大.为提高转向系统的能量利用率,提出一种电驱闭式泵控液压转向系统,采用电控方向盘代替原转向系统中的转向阀和方向盘直接控制同步伺服电机,同步伺服电机转速直接由电控方向盘控制,使液压泵输出转向所需的流量到转向液压缸中.研究中,为验证该系统的可行性,首先建立联合仿真模型;然后构建该转向系统的试验测试样机进行验证,并对比原负荷传感转向系统与改进系统在相同转向工况下的工作特性.由试验结果可知,电驱闭式泵控液压转向系统消除负荷敏感转向系统的溢流损失和节流损失,并降低了转向系统的待机能耗,比负荷传感转向系统节能约56%,提高了转向系统的响应速度,使转向过程更加平稳、迅速.      

冲顶开窗径向水平井转向送进关键技术

为解决传统径向水平井技术套管段铣和大直径扩孔困难等问题,提出在免扩孔条件下一次性实现径向水平井开窗及钻进的技术方案,设计在Φ139.7 mm套管内使用的转向工具,该工具利用液压冲顶方式进行套管开窗,并采用Φ14 mm无缝钢管作为喷射钻进的钻管。数值模拟与室内试验表明,采用纵向冲顶方式可满足套管开窗要求;在45 MPa泵压作用下钻管能够克服转向阻力实现送进;当冲头下倾角度为11°时能有效地实现钻管矫直与长距离送进;采用液压冲顶套管与金属钻管送进相结合的方式可满足超短半径径向水平井作业要求,为下一步联合水力钻头进行高压喷射破岩奠定基础。