王 帅，施国标，张洪泉，鞠程赟，桑冬岗

（北京理工大学机械与车辆学院，北京 100081）

前言

目前乘用车转向技术较为成熟，但对于客车、货车等中重型商用车，由于前轴负荷大所引起的转向阻力很大，基本还是采用传统液压助力转向系统（HPS）［1］。商用车驾驶员工作时间长、转向劳动强度大，转向舒适性亟待改善。此外商用车的运营环境和行驶工况较为固定，被认为是可以率先实现自动驾驶的商业化运营，进而完全解放驾驶员，因此，转向系统的电动化和智能化需求明显［2］。本文中采用传统HPS和EPS结合的电液耦合转向系统（IEHS）来满足该需求，HPS可提供大型商用车所需的大转向转矩，EPS可对目标转矩进行精确控制。

国内外对商用车电液耦合转向的研究主要在参数优化［3-4］、补偿控制［5］、操纵稳定性［6-7］等方面，对于转向系统的转向盘转矩特性、驾驶员路感［8-9］及控制策略［10］的研究相对较少。申荣卫等［11］针对乘用车EPS，设计了对理想转向盘转矩的闭环PID控制策略，控制策略简单，但是对于车辆特性变化的鲁棒性不强，且对外界扰动的抑制效果一般。Lee等［12］研究了用于目标转向盘转矩跟踪的鲁棒自适应转矩控制策略，但是控制算法的效果更多地依靠车辆模型的精度。由于电液耦合转向系统是机电液相结合的复杂系统，商用车整车状态一致性差、载荷变化大［13］，存在死区、饱和、摩擦、间隙及压力流量增益等非线性因素、行驶过程中具有侧风、路面冲击等诸多干扰，且存在参数时变、未建模因素和很强的不确定性等因素，传统通过助力特性曲线计算目标电流并进行跟踪的分层EPS控制策略，很难满足本系统的控制需求。……