汽车转向助力系统的节能研究
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
传统的中位开式转向助力系统,由于其自身的工作原理,造成能量利用率较低。本文在详细分析传统中位开式转向助力系统的基础上,参考有关的研究和资料,对现有的几种转向助力系统的节能方案作了逐一的分析,并进行了节能效果的比较。这几种转向助力系统包括:变量泵中位开式转向助力系统、电动中位开式转向助力系统、机械中位闭式转向助力系统和电动中位闭式转向助力系统。通过分析和比较,指出电动转向助力系统将是转向助力系统节能的主要发展方向。采用Matlab6.0作为仿真平台,利用其中的Simulink工具箱作为仿真工具,对稀土永磁无刷直流电动机进行了仿真。在此基础上,建立了电动中位开式和电动中位闭式两种电动转向助力系统的仿真模型。利用仿真模型研究了两种电动转向助力系统在工作中的流量特性和响应特性,并加以比较。根据仿真研究的结果,指出在目前的技术条件下,电动中位开式转向助力系统的综合性能优于电动中位闭式转向助力系统,应是传统中位转向助力系统节能的首选方案。
As the limit of its operating principle, the conventional center-opened hydraulic power steering system had a lower energy utilizing rate. In this paper, based on analyzing the conventional center-opened hydraulic power steering system in detail, referring to relational study and data, the present several energy saving schemes of hydraulic power steering system were studied one by one and the energy saving effect of them were compared. These hydraulic power steering system were center-opened hydraulic power steering system with variable displacement pump, center-opened hydraulic power steering system with electromotor(electro-hydraulic power steering), mechanical center-closed hydraulic power steering system, center-closed electro-hydraulic power steering system. Through analyzing and comparing, it can be proved that the electro-hydraulic power steering system will be developed mainly in the future. In the environment of Matlab6.0, using the Simulink blockset, the permanent magnet brushless direct current el
    ectromotor was simulated. Based on this, the models of the two kinds of electro-hydraulic power steering system, the center-opened electro-hydraulic power steering system and the center-closed electro-hydraulic power steering system, were built. Using the models, it was studied and compared that the flow characteristic and response characteristic of two kinds of electro-hydraulic power steering system. On the basis of results of simulation, it is pointed that, in the condition of present technology, the center-opened electro-hydraulic power steering system is better than the center-closed electro-hydraulic power steering system and it should be the first scheme for the energy saving of the conventional center-opened hydraulic power steering system.
引文
[1] 李兆结,ZZH型汽车液压动力转向器的研制,洛阳工业大学,陈代隆指导,1992年。
    [2] 李明才编,汽车动力转向的构造与维修,中国林业出版社,1988年。
    [3] 吴修义,98年北京的五届国际汽车展会上的电动转向系统,《汽车与配件》,1998年第26期。
    [4] 杨海庆,新型的动力转向系统,《汽车电器》,长春汽车研究所,1998年第6期。
    [5] Kevin B. Humphery,欧洲转向柱技术,Automotive Engineering, 1998,(1). 219-221.
    [6] 李岩和,浅谈汽车吸能转向管柱型式,《世界汽车》,1997年第11期。
    [7] TRW RePa GmbH, Fohl Artur,内装安全充气垫的方向盘,DE4423963[专德],1996年。
    [8] 周俊龙,动力转向器瞬态响应性能指标评价与分析,《重型汽车》,1998年第6期。
    [9] 唐新莲,陶建民,汽车转向器变速比特性对操纵轻便性的影响,《汽车研究与开发》,牟向东,2000年第1期。
    [10] 兰凤崇前置组合式转向梯形机构的运动模型及优化设计,《汽车工程》,1999年第3期。
    [11] Chicurel, E, 180° Steering Interval Mechanism, Mechanism & Machine Theory, 1999 v34 n3 Apr p 421-436.
    [12] Hideya Karo, Kyosuka Haga, and Mikio Suzuki, Energy-Saving Power Steering Pump, SAE Paper 950582, Toyoda Machine Works, Ltd., 1995.
    [13] Yoshiharu Inaguma, Keiji Suzuki, and Kyosuke Haga, An Energy Saving Technique in an Electro-Hydraulic Power Steering(EHPS) System, SAE Paper 960934, Toyoda Machine Works, Ltd., 1996.
    [14] 郭孔辉,轧浩,车辆四轮转向系统的控制方法,《吉林工业大学学报》,吉林工业大学汽车动态模拟国家重点实验室,1998年第4期。
    [15] 宗长富,郭孔辉,李铂,汽车操纵稳定性的理论预测与综合评价,《汽车工程》,吉林工业大学汽车动态模拟国家重点实验室,2000年第1期。
    [16] Jang, Bongchoon; Karnopp, Dean, Simulation of Vehicle and Power Steering Dynamics Using Tire Model Parameters Matched to Whole Vehicle Experimental Results, Vehicle System Dynamics. 2000 v33 n2 p 121-133.
    [17] Chen, Chuan-Chiang; Hastings, Mardi C, Experimental Verification of a Transfer Matrix Model for Automotive Power Steering Hydraulic Transmission Lines,
    
    Proceedings of the 1995 ASME International Mechanical Engineering Congress & Exposition, 1995 95-WA/NCA-26.
    [18] Ferries, Gary R.; Arbanas, R. Larry, Control/Structure Interaction in Hydraulic Power Steering Systems, Proceedings of the 1997 American Control Conference, 1997 v 2 Part 2.
    [19] Alexander L. Berdichevsky, Investigation into Power Steering Seals Noise and Vibrational Instability Criteria, Tribology Transactions, 1999, vol 42,3,548-558.
    [20] 张国强,用MATLAB软件对电动汽车的计算机模拟,《华中理工大学学报》,华中理工大学电力工程系,1996年第8期。
    [21] Akhan, M.B.; Byatt, M.J.; Toquet, G.; Munro, I, Electric power assisted steeping(EPAS), Proceedings of the 1997 IEE Colloquium on DSP Chips in Real Time Measurement and Control, 1997 n 301 p 8/1-8/4.
    [22] 周来良,周蔚,汽车电动转向加力装置,《汽车运输》,辽宁交通高等专科学校,1999年第2期。
    [23] Nakaya, H.; Oguchi, Y., Characteristics of the Four-wheel Steering Vehicle and its Future Prospects, International Journal of Vehicle Design, 1987 v 8 n 3 p 314-325.
    [24] 姜立永,谭满志等,汽车与地球环境,《吉林工业大学学报》,1997年第1期。
    [25] 姜华奎,中国汽车工业的发展和对环境的影响,《武汉汽车工业大学学报》1999年第四期。
    [26] Geoffrey P. Dyer, Analysis of Energy Consumption for Various Power Assisted Steering Systems, SAE Paper 970379, A. E. Bishop & Associates Pty. Ltd., 1997.
    [27] 马永辉等编,工程机械液压系统设计与计算,机械工业出版社,1985年。
    [28] 李栓成,汽车动力转向知多少,《汽车运用》,1999年第2期。
    [29] 毛爱瑛,黄兆麟,电助力转向的现状与未来,《天津汽车》,天津三峰客车有限公司,1998年第3期。
    [30] 刘军民,现代汽车四轮转向装置的发展趋势,《汽车与配件》,解放军汽车管理学院,1998年第35期。
    [31] 柯愈治,轿车转向系统的发展趋势,《中国汽车保修设备》,1998年第2期。
    [32] Teruhiko Mochizuki, Development of the Variable Displacement Vane Pump for the Automotive Power Steering System, SAE Paper 930261, Atsugi Unisia Corp, 1993.
    [33] Yoshiharu Inaguma, Kazuhiro Watanabe and Hideya Kato, Energy-saving and Reduction of Oil Temperature Rising in Hydraulic Power Steering System, SAE Paper 1999-01-0392, Toyoda Machine Works, Ltd., Akira Hibi, Toyohashi University of Technology, 1999.
    
    
    [34] Keiji Suzuki, Yoshiharu Inaguma, and Kyosuke Haga, Integrated Electro-Hydraulic Power Steering System with Low Electric Energy Consumption, SAE Paper 950580, Toyoda Machine Works, Ltd., 1995.
    [35] 马扎根,浅谈转向技术的发展,《汽车技术》,上海大众汽车有限公司,1996年第3期。
    [36] 季学武,陈奎元,动力转向系统的发展与节能,《世界汽车》,1999年第10期。
    [37] 李松和,转阀式动力转向器的结构原理及使用维护,《汽车技术》,1998年第6期。
    [38] 朱林供稿,汽车转向系统动特性分析,《世界汽车》,1991年第6期。
    [39] 王晓力,汽车液压转向器的控制理论分析,《机床与液压》,1992年第8期。
    [40] 洪家娣,车辆液压动力转向器动态优化设计分析,《华东交通大学学报》,1998年第15卷,第4期。
    [41] 程军等,一种新型的车辆速度及加速度测量方法,《汽车研究与开发》,1999年第3期。
    [42] Optimizing the power steering components to attenuate noise and vibrations, Instrn Mechanical Engineer, ,1998. C521/006.
    [43] 景山一郎等,重型汽车转向系统前轮摆振现象的模拟,《自动车技术会议论文集》1998,29(2).139~144。
    [44] 唐任远等著,《现代永磁电机—理论和设计》,机械工业出版社,1997年12月。
    [45] 叶斌主编,《电力电子应用技术及装置》,中国铁道出版社,1999年8月。
    [46] 张一工,肖湘宁编著,《现代电力电子技术原理与应用》,科学出版社,1999年3月。
    [47] 雨宫好文主编,松井信行著,王棣棠译,《控制用电机入门》,科学出版社OHM社,2000年1月。
    [48] 何存兴,《液压元件》,机械工业出版社,1981年3月。
    [49] 范影乐,杨胜天,李轶编著,《MATLAB仿真应用详解》,人民邮电出版社,2001年7月。

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700