汽车动力转向系统匹配试验研究

焦若愚

摘 要 本文提出了汽车动力转向系统匹配试验方法，对于系统匹配物理台架和数据采集系统进行设计。利用模糊神经元非模型算法等，对于油温控制系统和油压控制系统进行设计，以汽车动力转向系统为基础进行试验，最终结果表明所设计的控制系统可以完成试验。

关键词 汽车动力转向系统；匹配试验；研究

中图分类号 U2 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）05-0008-01

汽车的关键部件之一就是汽车动力转向系统，直接影响到汽车操作的稳定性和燃油经济性以及驾驶员的操纵强度。有关于汽车动力系统的匹配试验，指的就是动力转向器和转向油泵以及转向油罐等附件按照实车布置和工作环境，在台架上实现的试验。利用动力转向系统匹配试验，可以对于专项系统的工作状况进行模拟，从而对于专项系统的好坏进行真实的评价。

本文提出有关动力轴向系统匹配试验的具体方法，以具体的专项系统为原型实现系统试验。

1 设计专项系统的匹配试验方法和台架

1.1 系统匹配试验的方法

针对动力转向系统匹配试验，主要对于转向器、转向油泵、转向油罐等配件的实车工作环境的整体性能进行综合的考察，具体的考察内容：车辆在上坡和下坡过程中，油泵的实际吸油能力；在高温和低温的情况下，有关油泵和转向器的吸油压力和输油压力。在高压和低压的情况下，轴向油泵所产生的噪音等等。

1.2 试验台架的原理

按照实车为基础，从而将各种附件进行布置和建模，理应虚拟装配技术，设计具体的夹具。设计试验台架的过程中，转向器输入轴和水平面夹角需要和实车完全一样。转向器的进出油口和转向油泵的进出油口的相对坐标需要和实车保持一致。压力传感器的结构要尽量短一些，在油口出需要将油液流动阻力进行减少。

试验台架的组成部分包括：油温控制装置、系统加压装置、测量头装置等。温度保持装置主要是对于系统试验当中需要的稳定油温给予保证，而系统加压装置主要是对需要的稳定油压给予保证。测量头装置就是对于轴动力源进行输入。

2 系统匹配试验台架控制的具体方法

2.1 油温控制的方法

车辆在采取系统噪音测试和系统压降试验等，都需要使油温可以在某个具体的数据上趋于稳定，在系统匹配试验当中，设计出来的油温控制系统是非常重要的。针对系统油温的控制装置，主要是利用冷热水套，加热或者冷却在转向器和油罐之前存在的铁管，这样可以对于油罐当中的油温进行稳定。油温变化的过程中属于非线性大滞后的，在切换冷热水的过程中，需要将控制效果进行有效的发挥，可以利用模糊控制的神经元分模型算法。利用这种算法，抑制前置的模糊控制器，主要是依靠对象的分线性和不确定性引起误差波动，而后置的神经元，主要是利用非模型的控制方法，发挥出控制的作用，这样可以对于控制系统的鲁棒性和适应性进行提高。

2.2 油压控制方法

在系统噪声的测试过程中，专项油泵出油口油压的恒定值要想得到保证，可以利用一非线性PID算法为基础，建立油压控制系统，PID控制算法的超调比较小，跟踪性能比较快。以输出轴固定端同向方向旋转为基础，

3 系统匹配试验

3.1 车辆上下坡油泵吸油能力的试验

有关于车辆上下坡油泵吸油能力的相关试验主要考察的内容如下：当油泵的转速固定在1 200r/min的时候，油温范围也给定，随着坡度不断增加，油泵表现出来的吸油能力。可以将试验台倾斜，从而获得坡度的变化，在上坡和下坡的过程中，换算拉杆端负荷可以通过换算前轴负荷得到，拉杆端的负荷和坡度具有密切的关系，对于试验成本和厂家需要充分的考虑，可以通过F=（x-y）/3和F=z/4这两个公式得到荷载大小，获取小值。（F表示的就是专项拉杆两端的载荷，x表示的就是在停车过程中，转向盘达到极限位置的时候获得的最大荷载，y表示的就是车速达到10km/h的时候，转向盘在极限位置时获得的最大荷载，z表示对就是前轴荷载。）通过液压缸进行实际加载，充分理应调节电液的比例阀的输入电流，对于液压缸向转向器拉缸两端发出的荷载进行有效的调节。

3.2 系统降压的试验

转向泵实现1 000r/min，将油温稳定在30℃，从而使转向器达到平行的位置。当泵转速实现500r/min，对于吸油真空度和泵输油压力进行测量。通过试验我们知道，如果泵输油压力和转向器的出油口压力的变化比较平稳，那么就会减小进油口的压力，只会出现很小的波纹。

3.3 转阀损坏过程中系统试验

车辆在实际运行的过程中，如果转阀出现损坏的情况，需要测量转向器和油泵以及油罐的油液性能进行查看。在极限的位置，将转阀取出来，然后按照原来的样子进行安装，对于油泵转速进行给定，油温保持在55℃，可以利用80r/min左右的速度进行运行，这样可以对油液性能进行考察。

4 结论

在高低温的环境下，对于动力转向系统的吸油能力等进行试验，通过试验结果可以明确，利用的试验方法和试验台架可以对于系统性能进行考察，要想将转向系统匹配试验更加完善，可以利用动态性能试验，那么就要全面的考虑影响因素。

参考文献

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