汽車動力轉向系統匹配試驗研究

焦若愚

摘 要 本文提出了汽車動力轉向系統匹配試驗方法，對于系統匹配物理臺架和數據采集系統進行設計。利用模糊神經元非模型算法等，對于油溫控制系統和油壓控制系統進行設計，以汽車動力轉向系統為基礎進行試驗，最終結果表明所設計的控制系統可以完成試驗。

關鍵詞 汽車動力轉向系統；匹配試驗；研究

中圖分類號 U2 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）05-0008-01

汽車的關鍵部件之一就是汽車動力轉向系統，直接影響到汽車操作的穩定性和燃油經濟性以及駕駛員的操縱強度。有關于汽車動力系統的匹配試驗，指的就是動力轉向器和轉向油泵以及轉向油罐等附件按照實車布置和工作環境，在臺架上實現的試驗。利用動力轉向系統匹配試驗，可以對于專項系統的工作狀況進行模擬，從而對于專項系統的好壞進行真實的評價。

本文提出有關動力軸向系統匹配試驗的具體方法，以具體的專項系統為原型實現系統試驗。

1 設計專項系統的匹配試驗方法和臺架

1.1 系統匹配試驗的方法

針對動力轉向系統匹配試驗，主要對于轉向器、轉向油泵、轉向油罐等配件的實車工作環境的整體性能進行綜合的考察，具體的考察內容：車輛在上坡和下坡過程中，油泵的實際吸油能力；在高溫和低溫的情況下，有關油泵和轉向器的吸油壓力和輸油壓力。在高壓和低壓的情況下，軸向油泵所產生的噪音等等。

1.2 試驗臺架的原理

按照實車為基礎，從而將各種附件進行布置和建模，理應虛擬裝配技術，設計具體的夾具。設計試驗臺架的過程中，轉向器輸入軸和水平面夾角需要和實車完全一樣。轉向器的進出油口和轉向油泵的進出油口的相對坐標需要和實車保持一致。壓力傳感器的結構要盡量短一些，在油口出需要將油液流動阻力進行減少。

試驗臺架的組成部分包括：油溫控制裝置、系統加壓裝置、測量頭裝置等。溫度保持裝置主要是對于系統試驗當中需要的穩定油溫給予保證，而系統加壓裝置主要是對需要的穩定油壓給予保證。測量頭裝置就是對于軸動力源進行輸入。

2 系統匹配試驗臺架控制的具體方法

2.1 油溫控制的方法

車輛在采取系統噪音測試和系統壓降試驗等，都需要使油溫可以在某個具體的數據上趨于穩定，在系統匹配試驗當中，設計出來的油溫控制系統是非常重要的。針對系統油溫的控制裝置，主要是利用冷熱水套，加熱或者冷卻在轉向器和油罐之前存在的鐵管，這樣可以對于油罐當中的油溫進行穩定。油溫變化的過程中屬于非線性大滯后的，在切換冷熱水的過程中，需要將控制效果進行有效的發揮，可以利用模糊控制的神經元分模型算法。利用這種算法，抑制前置的模糊控制器，主要是依靠對象的分線性和不確定性引起誤差波動，而后置的神經元，主要是利用非模型的控制方法，發揮出控制的作用，這樣可以對于控制系統的魯棒性和適應性進行提高。

2.2 油壓控制方法

在系統噪聲的測試過程中，專項油泵出油口油壓的恒定值要想得到保證，可以利用一非線性PID算法為基礎，建立油壓控制系統，PID控制算法的超調比較小，跟蹤性能比較快。以輸出軸固定端同向方向旋轉為基礎，

3 系統匹配試驗

3.1 車輛上下坡油泵吸油能力的試驗

有關于車輛上下坡油泵吸油能力的相關試驗主要考察的內容如下：當油泵的轉速固定在1 200r/min的時候，油溫范圍也給定，隨著坡度不斷增加，油泵表現出來的吸油能力。可以將試驗臺傾斜，從而獲得坡度的變化，在上坡和下坡的過程中，換算拉桿端負荷可以通過換算前軸負荷得到，拉桿端的負荷和坡度具有密切的關系，對于試驗成本和廠家需要充分的考慮，可以通過F=（x-y）/3和F=z/4這兩個公式得到荷載大小，獲取小值。（F表示的就是專項拉桿兩端的載荷，x表示的就是在停車過程中，轉向盤達到極限位置的時候獲得的最大荷載，y表示的就是車速達到10km/h的時候，轉向盤在極限位置時獲得的最大荷載，z表示對就是前軸荷載。）通過液壓缸進行實際加載，充分理應調節電液的比例閥的輸入電流，對于液壓缸向轉向器拉缸兩端發出的荷載進行有效的調節。

3.2 系統降壓的試驗

轉向泵實現1 000r/min，將油溫穩定在30℃，從而使轉向器達到平行的位置。當泵轉速實現500r/min，對于吸油真空度和泵輸油壓力進行測量。通過試驗我們知道，如果泵輸油壓力和轉向器的出油口壓力的變化比較平穩，那么就會減小進油口的壓力，只會出現很小的波紋。

3.3 轉閥損壞過程中系統試驗

車輛在實際運行的過程中，如果轉閥出現損壞的情況，需要測量轉向器和油泵以及油罐的油液性能進行查看。在極限的位置，將轉閥取出來，然后按照原來的樣子進行安裝，對于油泵轉速進行給定，油溫保持在55℃，可以利用80r/min左右的速度進行運行，這樣可以對油液性能進行考察。

4 結論

在高低溫的環境下，對于動力轉向系統的吸油能力等進行試驗，通過試驗結果可以明確，利用的試驗方法和試驗臺架可以對于系統性能進行考察，要想將轉向系統匹配試驗更加完善，可以利用動態性能試驗，那么就要全面的考慮影響因素。

參考文獻

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