重型车辆W-ECHPS中绕组式永磁耦合器的稳态性能研究*

2019-07-08江浩斌耿国庆

汽车工程 2019年6期

夏磊，江浩斌，耿国庆

（江苏大学汽车与交通工程学院，镇江 212013）

前言

重型车辆广泛使用的液压助力转向系统（HPS），其助力特性固定不变，导致高速转向路感不足，且存在转向泵溢流损耗，造成系统能耗高［1-4］。为解决这些问题，电控液压助力转向系统（ECHPS）应运而生。其中，转向泵调速式ECHPS系统有无级变速式、磁流变液式、电磁转差式和永磁转差式4种，它们都采用置于发动机与转向泵之间的调速器控制转向泵流量，从而实现随速可变助力特性并消除转向泵溢流损耗。就系统能耗而言，由于转差功率以热量形式耗散，无级变速式和磁流变液式ECHPS系统的能耗没有明显降低［5-6］；通过回收转差功率，电磁转差式ECHPS系统能够降低系统能耗，但电磁转差离合器工作时须持续通以励磁电流，效率低［7］；由于转差功率消耗在外控制电路的电阻上，永磁转差式ECHPS系统的能耗也没有明显降低［8］。

基于上述讨论，本文中提出基于绕组式永磁耦合器（WTPMC）的ECHPS系统（W-ECHPS），介绍W-ECHPS系统和WTPMC的结构原理，确定不同行驶工况下WTPMC的运行参数，对WTPMC进行有限元仿真，以研究稳态性能，包括电磁性能、调速器性能和转差功率回收性能，试制WTPMC样机并进行台架试验，为验证有限元仿真的有效性，进行空载时线反电动势、IGBT的占空比和超级电容端电压的仿真与试验对比。