车用电动液压助力转向系统试验方案设计(附件)
车辆的助力转向系统能力的优劣可能直接会影响到汽车的性能，由于该部分是汽车组成的核心系统，所以直接关系到驾驶的安全性能。车辆的助力转向系统能够实现转向过程中转向力的大小和车辆前进速度的匹配计算时车辆转向系统开发中的一个十分重要的课题。本文主要针对HPS、EHPS、EPS转向系统进行对比，针对EHPS转向系统进行研究，了解EHPS转向系统的系统组成、连接，分析EHPS转向系统的工作原理。在此基础上对EHPS转向系统进行方案设计，然后确定了自己需要测量的一些参数，根据这些参数选择自己适合的试验仪器，并完成好实验平台的搭建，最后根据现有的条件选取了转向回正性、转向轻便性和随速特性进行道路试验，最后了解了测试车辆的回正性能，转向轻便性能，和它的随速特性，进而验证了我们的方案是具有可行性的并能够对EHPS系统进行相关的评价。关键词 电动液压转向系统原理，试验方案，试验平台搭建，道路试验
目 录
1 绪论 1
1.1 汽车助力转向系统 1
1.2 EHPS转向系统研究现状 3
2 电动液压助力转向系统的组成 4
2.1 电动液压助力转向系统的组成 4
3 电动液压式助力转向系统的工作原理 8
3.1 直线行驶时的工作原理 9
3.2 汽车右转时转向系统工作原理 9
3.3 汽车左转时转向系统工作原理 9
3.4 EHPS转向系统控制原理 9
4 EHPS转向系统测试平台搭建 10
5 电动液压助力转向系统道路试验 11
5.1 测试项目的分析 11
5.2 试验方案13
5.3 部分道路试验测试设备的选型 14
5.4 道路试验具体过程 15
结论 29
致谢 30
参考文献 31
绪论
车辆的助力转向系统能力的优劣可能直接会影响到汽车的性能，由于该部分是汽车组成的核心系统，所以直接关系到驾驶的安全性能。车辆的助力转向系统能够实现转向过程中转向力的大小和车辆前进速度的匹配计算时车辆转向系统开发中的一个十分重要的课题。液压式的转向系统可以 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
实现的转向力的大小不能根据车辆前进速度做出适当的调整，这样不能在满足低速转向力较大输出，和高速前进时转向力输出较小的情况。这种在实际行驶过程中转向系统常常会出现原地转向沉重、较高速度前进时转向过于灵敏、导致车辆发飘的情况，极大程度的影响了驾驶员驾驶时的舒适性，和车辆行驶途中的安全性。于是可以针对车辆前进速度调整转向力的电动液压助力转向系统（EHPS），和电动助力转向系统（EPS）应运而生，受到市场的极大认可。EHP转向系统和EPS转向系统均是可以由控制器对转向系统中的电机进行调节，由电机的转速快慢改变转向力。由于成本和体积的限制，EPS转向统往往只能够适应在前桥重量比较小的轿车、SUV，对于前轴重量比较大的皮卡、货车，则无法采用EPS转向系统。EHPS转向系统不仅可以适用于前轴重量较小的轿车、SUV，也能够适用于前轴重量比较大的皮卡、货车。
本文主要通过阅读文献资料对电动液压助力转向系统的结构和它的工作原理有一个了解，在此基础上完成台架的搭建，并根据相关的资料写出电动液压助力转向系统试验方案，最后根据学校现有的试验条件从试验方案中挑选可以实际操作的方案进行道路试验。
1.1 汽车助力转向系统
近些年来，随着我国汽车工业的蓬勃发展，国内汽车转向器和转向泵生产水平得到了快速的提升。从70年代时推广的循环球式转向器，再到80年代时候变传动比式的转向器在市场进行了广泛的应用，一直到90年代助力转向系统的应用，已经可以很好的解决系统轻便和灵敏的矛盾。
助力转向系统是在原有转向器中增加一套助力系统，操作者仅需要用很小的力操纵方向盘就能够使转向器推前方向轮转动，使车辆实现转向。目前的转向系统分为HPS转向系统、EPS转向系统和EHPS系统。
1.1.1 液压式助力转向系统
液压式助力转向系统（简称HPS），该系统由从机械啮合的齿轮齿条形式的转向演变出来，在原有的齿轮齿条形式的转向器中加入液压系统，其结构如图1.1所示。它主要由储油箱、液压转向泵、转阀等组件构成，其中液压转向泵是发动机通过皮带提
供动力。
/
图1.1 HPS转向系统机构示意图
由于液压转向泵是发动机直接提供动力，因此仅仅在发动机运转的情况下液压转向泵才可以工作，于是导致了发动机熄火以后，车辆的转向系统无助力输出。转向管柱上布置的转阀是HPS转向系统的核心，转阀的开启和关闭使回路中产生液压差，为转向提供助力。
HPS转向系统的优点很多，整套系统都是采用由机械啮合、传动部件，没有任何的电子控制设备，所以它的可靠性很高。这方面不仅技术相对成熟、成本低，而且适用范围广，可以匹配各种前桥载荷的车辆[14]。当HPS转向系统出现故障的时，仅是失去助力，转向系统仍然可能够工作，此时等效于机械式的齿轮齿条转向器独自工作。液压式助力转向器的缺点也很明显，由于发动机直接驱动，无法对输出效率进行调整，导致驾驶舒适性差，效率较低。
1.1.2 电动助力转向系统
电动助力转向系统（EPS），这种系统与HPS转向系统相比较，去除了所有液压部分，电机对真个系统进行动力输出，EPS转向系统助力电机的布置不同分为三种形式[5]：CEPS、PEPS和REPS，常见的电动助力转向系统为CEPS和REPS，其结构如图1.2和1.3所示
//
图1.2 CEPS结构示意图 图1.3 REPS结构示意图
EPS转向系统主要通过改变电机的转速，直接驱动转向器，当车辆行驶在速度较快的工况时，电机转速降低，助力减小；当车辆速度较慢或怠速工况时，电机提供的转速增加，助力提升。EPS转向系统操纵性好，是未来市场的主要方向[3]。但是由于电机的体积和功率限制，电动助力转向系统往往不适用于前桥载荷较重的商用车。
1.1.3 电动液压式转向助力系统
电动液压式助力转向系统（EHPS），这种系统是将HPS转向系统的液压转向油泵更改为由电机驱动的液压转向泵，不再由发动机驱动，改为由车载12V或24V电源提供动力，进行驱动。通常在EHPS转向系统中还增加转角传感器和EHPS电机控制单元。通过EHPS电机控制单元识别整车的速度信号、转角信号对电机输出的转速进行改变，因此电机的转速越高，实现的助力就越大。
目 录
1 绪论 1
1.1 汽车助力转向系统 1
1.2 EHPS转向系统研究现状 3
2 电动液压助力转向系统的组成 4
2.1 电动液压助力转向系统的组成 4
3 电动液压式助力转向系统的工作原理 8
3.1 直线行驶时的工作原理 9
3.2 汽车右转时转向系统工作原理 9
3.3 汽车左转时转向系统工作原理 9
3.4 EHPS转向系统控制原理 9
4 EHPS转向系统测试平台搭建 10
5 电动液压助力转向系统道路试验 11
5.1 测试项目的分析 11
5.2 试验方案13
5.3 部分道路试验测试设备的选型 14
5.4 道路试验具体过程 15
结论 29
致谢 30
参考文献 31
绪论
车辆的助力转向系统能力的优劣可能直接会影响到汽车的性能，由于该部分是汽车组成的核心系统，所以直接关系到驾驶的安全性能。车辆的助力转向系统能够实现转向过程中转向力的大小和车辆前进速度的匹配计算时车辆转向系统开发中的一个十分重要的课题。液压式的转向系统可以 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
实现的转向力的大小不能根据车辆前进速度做出适当的调整，这样不能在满足低速转向力较大输出，和高速前进时转向力输出较小的情况。这种在实际行驶过程中转向系统常常会出现原地转向沉重、较高速度前进时转向过于灵敏、导致车辆发飘的情况，极大程度的影响了驾驶员驾驶时的舒适性，和车辆行驶途中的安全性。于是可以针对车辆前进速度调整转向力的电动液压助力转向系统（EHPS），和电动助力转向系统（EPS）应运而生，受到市场的极大认可。EHP转向系统和EPS转向系统均是可以由控制器对转向系统中的电机进行调节，由电机的转速快慢改变转向力。由于成本和体积的限制，EPS转向统往往只能够适应在前桥重量比较小的轿车、SUV，对于前轴重量比较大的皮卡、货车，则无法采用EPS转向系统。EHPS转向系统不仅可以适用于前轴重量较小的轿车、SUV，也能够适用于前轴重量比较大的皮卡、货车。
本文主要通过阅读文献资料对电动液压助力转向系统的结构和它的工作原理有一个了解，在此基础上完成台架的搭建，并根据相关的资料写出电动液压助力转向系统试验方案，最后根据学校现有的试验条件从试验方案中挑选可以实际操作的方案进行道路试验。
1.1 汽车助力转向系统
近些年来，随着我国汽车工业的蓬勃发展，国内汽车转向器和转向泵生产水平得到了快速的提升。从70年代时推广的循环球式转向器，再到80年代时候变传动比式的转向器在市场进行了广泛的应用，一直到90年代助力转向系统的应用，已经可以很好的解决系统轻便和灵敏的矛盾。
助力转向系统是在原有转向器中增加一套助力系统，操作者仅需要用很小的力操纵方向盘就能够使转向器推前方向轮转动，使车辆实现转向。目前的转向系统分为HPS转向系统、EPS转向系统和EHPS系统。
1.1.1 液压式助力转向系统
液压式助力转向系统（简称HPS），该系统由从机械啮合的齿轮齿条形式的转向演变出来，在原有的齿轮齿条形式的转向器中加入液压系统，其结构如图1.1所示。它主要由储油箱、液压转向泵、转阀等组件构成，其中液压转向泵是发动机通过皮带提
供动力。
/
图1.1 HPS转向系统机构示意图
由于液压转向泵是发动机直接提供动力，因此仅仅在发动机运转的情况下液压转向泵才可以工作，于是导致了发动机熄火以后，车辆的转向系统无助力输出。转向管柱上布置的转阀是HPS转向系统的核心，转阀的开启和关闭使回路中产生液压差，为转向提供助力。
HPS转向系统的优点很多，整套系统都是采用由机械啮合、传动部件，没有任何的电子控制设备，所以它的可靠性很高。这方面不仅技术相对成熟、成本低，而且适用范围广，可以匹配各种前桥载荷的车辆[14]。当HPS转向系统出现故障的时，仅是失去助力，转向系统仍然可能够工作，此时等效于机械式的齿轮齿条转向器独自工作。液压式助力转向器的缺点也很明显，由于发动机直接驱动，无法对输出效率进行调整，导致驾驶舒适性差，效率较低。
1.1.2 电动助力转向系统
电动助力转向系统（EPS），这种系统与HPS转向系统相比较，去除了所有液压部分，电机对真个系统进行动力输出，EPS转向系统助力电机的布置不同分为三种形式[5]：CEPS、PEPS和REPS，常见的电动助力转向系统为CEPS和REPS，其结构如图1.2和1.3所示
//
图1.2 CEPS结构示意图 图1.3 REPS结构示意图
EPS转向系统主要通过改变电机的转速，直接驱动转向器，当车辆行驶在速度较快的工况时，电机转速降低，助力减小；当车辆速度较慢或怠速工况时，电机提供的转速增加，助力提升。EPS转向系统操纵性好，是未来市场的主要方向[3]。但是由于电机的体积和功率限制，电动助力转向系统往往不适用于前桥载荷较重的商用车。
1.1.3 电动液压式转向助力系统
电动液压式助力转向系统（EHPS），这种系统是将HPS转向系统的液压转向油泵更改为由电机驱动的液压转向泵，不再由发动机驱动，改为由车载12V或24V电源提供动力，进行驱动。通常在EHPS转向系统中还增加转角传感器和EHPS电机控制单元。通过EHPS电机控制单元识别整车的速度信号、转角信号对电机输出的转速进行改变，因此电机的转速越高，实现的助力就越大。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/qcgc/746.html
