王晓峰，汪选要

（安徽理工大学机械工程学院，安徽 淮南 232001）

1 引言

线控转向系统取消了转向盘和转向轮之间的机械连接，改用线连接，布置更加自由[1-2]。目前线控转向系统的变角传动比设计大多是利用控制算法将变角传动比设计成与横摆角速度、与车速以及与转向盘转角的函数或从汽车横摆角速度增益不变和侧向加速度增益不变的角度出发设计变角传动比[3-4]。考虑到车辆转向灵敏度随车速变化的变化特性，根据车辆的转向灵敏度和车速确定了变角传动比设计依据。线控转向系统的路感是由模拟产生，目前对路感的模拟主要有传感器测量，动力学模型估算，参数拟合等方法[5-7]。上述三种方法都能够对路感进行模拟，但没有对驾驶员偏好、道路的变化、及参数的获取进行综合考虑。综合考虑“人-车-路”闭环系统的路感获取，因此采用权重法对路感进行模拟。

2 二自由度模型的建立

二自由度模型建立，在车辆坐标系中，我们忽略车辆沿着ox轴的速度u的变化，认为车辆只有沿着oy轴的侧向运动和绕oz轴的横摆运动两个自由度。整车部分参数，如表1 所示。

表1 整车部分参数Tab.1 Vehicle Section Parameter

二自由度车辆运动微分方程[8]表示为：

式中：β—质心侧偏角；v—质心速度在车辆坐标轴oy轴上的分量；u—质心速度在车辆坐标轴ox轴上的分量；δ—前轮转角；ωr—汽车横摆角速度。

车辆的质心侧偏角可式（2）表示：

横摆角速度增益为：

式中：K—稳定性系数。

3 变角传动比设计

3.1 理想变角传动比

机械转向系统车辆转向系统的角传动比基本都是固定值，车辆的转向特性一般是随车速变化而不断变化，所以驾驶员就需要不断对转向特性进行补偿，增添了驾驶负担。……