汽车电动液压助力转向系统的仿真研究★
2020-04-16黄东宇
机械管理开发 2020年2期
黄东宇
(阜阳职业技术学院工程科技学院, 安徽 阜阳 236000)
引言
当前,大多数轿车均安装有助力转向系统。助力转向系统种类较多,其中,电动液压助力转向系统(EHPS)是在传统的液压转向系统(HPS)的基础上发展而来的。传统的液压助力转向系统由发动机带动,无法较好控制其助力的大小,难以兼顾不同的车速。将其液压泵改为由电机拖动,并对电机转速进行控制,则为电动液压助力转向系统。
1 液压助力转向压力的计算
电动液压助力转向系统中较为重要的元件为转阀,转阀的开度随转向盘上的扭力杆的变化而变化,用以调整系统的油压,一般都常将转阀等效为4 个节流阀的桥接,如图1 所示。

图1 中位开式旋转阀的等效模型
根据流量计算公式,并经推倒可得:

式中:Qin为液压泵出口处的流量,m3/s;P1、P2分别为A 口、B 口处的压力,Pa;KL为流量系数;ρ 为油液密度,kg/m3;P为助力油缸两端的压力降,Pa;A为1、2两个阀口面积中较小者,m2。
2 电动液压助力转向仿真模型的建立
假设除流量外的其它因素都为常数,对公式(1)进行求导,则:

由于液压系统有一定的滞后性,因此设计时需考虑助力能否有效跟随上方向盘转速ω 的变化,而从公式(2)可知,提高油泵出口的流量Qin有助于提高助力跟随性。
根据助力特性的要求,助力大小与车速V有较大的关系,而由公式(1)可知,提高油泵出口的流量Qin即提高助力油压。
对于电动液压助力转向系统来说,油泵由电机带动,油泵出口的流量Qin和电机转速n成正比,因此,需根据车速和方向盘的转速来综合考虑控制电机转速的大小。……
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