某型電動助力轉向系統(tǒng)的多學科優(yōu)化設計及操穩(wěn)性能評價

孫　濤, 都培培,鄭松林, 張振東

(1.上海理工大學　機械工程學院，上海　200093;2.機械工業(yè)汽車底盤機械零部件強度與可靠性評價重點實驗室，上海　200093)

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某型電動助力轉向系統(tǒng)的多學科優(yōu)化設計及操穩(wěn)性能評價

孫濤1,2, 都培培1,2,鄭松林1,2, 張振東1,2

(1.上海理工大學機械工程學院，上海200093;2.機械工業(yè)汽車底盤機械零部件強度與可靠性評價重點實驗室，上海200093)

摘要：針對某型EPS系統(tǒng)試驗脈譜在操穩(wěn)性測試中存在的問題，采用集成機械參數(shù)和控制參數(shù)的方法優(yōu)化EPS系統(tǒng)參數(shù)；通過建立多目標優(yōu)化函數(shù)和約束條件，分別運用遺傳算法和改進的粒子群優(yōu)化算法，獲取Pareto最優(yōu)解；最后，對模型進行了操穩(wěn)性客觀評價的時、頻域匹配驗證。結果表明，利用機械參數(shù)和控制參數(shù)集成優(yōu)化方法，可以使車輛的操穩(wěn)性能達到綜合最優(yōu)。

關鍵詞：汽車工程；電動助力轉向；多學科優(yōu)化；遺傳算法；粒子群算法

0引言

電動助力轉向系統(tǒng)幾乎已成為現(xiàn)代乘用車轉向系統(tǒng)的標準配置，其性能的優(yōu)劣直接決定著整車操縱穩(wěn)定性和駕乘感受[1]，但是，由于電動助力轉向系統(tǒng)是復雜的機電耦合子系統(tǒng)，其設計、參數(shù)優(yōu)化以及與整車的匹配受到眾多機械與控制參數(shù)的影響和制約。近年來，眾多品牌的乘用車都出現(xiàn)了各種各樣的EPS系統(tǒng)問題，如通用雪佛蘭MALIBU在行駛中EPS突然失去助力；寶馬Z4和3系因EPS控制器內(nèi)部電子元件設計存在缺陷導致助力中斷；豐田銳志存在轉向助力不足等。以上問題均導致汽車操縱穩(wěn)定性惡化而被大量召回[2]。……