汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)匹配試驗(yàn)研究

焦若愚

摘 要 本文提出了汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)匹配試驗(yàn)方法，對(duì)于系統(tǒng)匹配物理臺(tái)架和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。利用模糊神經(jīng)元非模型算法等，對(duì)于油溫控制系統(tǒng)和油壓控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為基礎(chǔ)進(jìn)行試驗(yàn)，最終結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)可以完成試驗(yàn)。

關(guān)鍵詞 汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；匹配試驗(yàn)；研究

中圖分類號(hào) U2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）05-0008-01

汽車的關(guān)鍵部件之一就是汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，直接影響到汽車操作的穩(wěn)定性和燃油經(jīng)濟(jì)性以及駕駛員的操縱強(qiáng)度。有關(guān)于汽車動(dòng)力系統(tǒng)的匹配試驗(yàn)，指的就是動(dòng)力轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向油泵以及轉(zhuǎn)向油罐等附件按照實(shí)車布置和工作環(huán)境，在臺(tái)架上實(shí)現(xiàn)的試驗(yàn)。利用動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)匹配試驗(yàn)，可以對(duì)于專項(xiàng)系統(tǒng)的工作狀況進(jìn)行模擬，從而對(duì)于專項(xiàng)系統(tǒng)的好壞進(jìn)行真實(shí)的評(píng)價(jià)。

本文提出有關(guān)動(dòng)力軸向系統(tǒng)匹配試驗(yàn)的具體方法，以具體的專項(xiàng)系統(tǒng)為原型實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)試驗(yàn)。

1 設(shè)計(jì)專項(xiàng)系統(tǒng)的匹配試驗(yàn)方法和臺(tái)架

1.1 系統(tǒng)匹配試驗(yàn)的方法

針對(duì)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)匹配試驗(yàn)，主要對(duì)于轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向油罐等配件的實(shí)車工作環(huán)境的整體性能進(jìn)行綜合的考察，具體的考察內(nèi)容：車輛在上坡和下坡過(guò)程中，油泵的實(shí)際吸油能力；在高溫和低溫的情況下，有關(guān)油泵和轉(zhuǎn)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(chǎn)生的噪音等等。

1.2 試驗(yàn)臺(tái)架的原理

按照實(shí)車為基礎(chǔ)，從而將各種附件進(jìn)行布置和建模，理應(yīng)虛擬裝配技術(shù)，設(shè)計(jì)具體的夾具。設(shè)計(jì)試驗(yàn)臺(tái)架的過(guò)程中，轉(zhuǎn)向器輸入軸和水平面夾角需要和實(shí)車完全一樣。轉(zhuǎn)向器的進(jìn)出油口和轉(zhuǎn)向油泵的進(jìn)出油口的相對(duì)坐標(biāo)需要和實(shí)車保持一致。壓力傳感器的結(jié)構(gòu)要盡量短一些，在油口出需要將油液流動(dòng)阻力進(jìn)行減少。

試驗(yàn)臺(tái)架的組成部分包括：油溫控制裝置、系統(tǒng)加壓裝置、測(cè)量頭裝置等。溫度保持裝置主要是對(duì)于系統(tǒng)試驗(yàn)當(dāng)中需要的穩(wěn)定油溫給予保證，而系統(tǒng)加壓裝置主要是對(duì)需要的穩(wěn)定油壓給予保證。測(cè)量頭裝置就是對(duì)于軸動(dòng)力源進(jìn)行輸入。

2 系統(tǒng)匹配試驗(yàn)臺(tái)架控制的具體方法

2.1 油溫控制的方法

車輛在采取系統(tǒng)噪音測(cè)試和系統(tǒng)壓降試驗(yàn)等，都需要使油溫可以在某個(gè)具體的數(shù)據(jù)上趨于穩(wěn)定，在系統(tǒng)匹配試驗(yàn)當(dāng)中，設(shè)計(jì)出來(lái)的油溫控制系統(tǒng)是非常重要的。針對(duì)系統(tǒng)油溫的控制裝置，主要是利用冷熱水套，加熱或者冷卻在轉(zhuǎn)向器和油罐之前存在的鐵管，這樣可以對(duì)于油罐當(dāng)中的油溫進(jìn)行穩(wěn)定。油溫變化的過(guò)程中屬于非線性大滯后的，在切換冷熱水的過(guò)程中，需要將控制效果進(jìn)行有效的發(fā)揮，可以利用模糊控制的神經(jīng)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(duì)象的分線性和不確定性引起誤差波動(dòng)，而后置的神經(jīng)元，主要是利用非模型的控制方法，發(fā)揮出控制的作用，這樣可以對(duì)于控制系統(tǒng)的魯棒性和適應(yīng)性進(jìn)行提高。

2.2 油壓控制方法

在系統(tǒng)噪聲的測(cè)試過(guò)程中，專項(xiàng)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(chǔ)，建立油壓控制系統(tǒng)，PID控制算法的超調(diào)比較小，跟蹤性能比較快。以輸出軸固定端同向方向旋轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)，

3 系統(tǒng)匹配試驗(yàn)

3.1 車輛上下坡油泵吸油能力的試驗(yàn)

有關(guān)于車輛上下坡油泵吸油能力的相關(guān)試驗(yàn)主要考察的內(nèi)容如下：當(dāng)油泵的轉(zhuǎn)速固定在1 200r/min的時(shí)候，油溫范圍也給定，隨著坡度不斷增加，油泵表現(xiàn)出來(lái)的吸油能力。可以將試驗(yàn)臺(tái)傾斜，從而獲得坡度的變化，在上坡和下坡的過(guò)程中，換算拉桿端負(fù)荷可以通過(guò)換算前軸負(fù)荷得到，拉桿端的負(fù)荷和坡度具有密切的關(guān)系，對(duì)于試驗(yàn)成本和廠家需要充分的考慮，可以通過(guò)F=（x-y）/3和F=z/4這兩個(gè)公式得到荷載大小，獲取小值。（F表示的就是專項(xiàng)拉桿兩端的載荷，x表示的就是在停車過(guò)程中，轉(zhuǎn)向盤達(dá)到極限位置的時(shí)候獲得的最大荷載，y表示的就是車速達(dá)到10km/h的時(shí)候，轉(zhuǎn)向盤在極限位置時(shí)獲得的最大荷載，z表示對(duì)就是前軸荷載。）通過(guò)液壓缸進(jìn)行實(shí)際加載，充分理應(yīng)調(diào)節(jié)電液的比例閥的輸入電流，對(duì)于液壓缸向轉(zhuǎn)向器拉缸兩端發(fā)出的荷載進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)。

3.2 系統(tǒng)降壓的試驗(yàn)

轉(zhuǎn)向泵實(shí)現(xiàn)1 000r/min，將油溫穩(wěn)定在30℃，從而使轉(zhuǎn)向器達(dá)到平行的位置。當(dāng)泵轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)500r/min，對(duì)于吸油真空度和泵輸油壓力進(jìn)行測(cè)量。通過(guò)試驗(yàn)我們知道，如果泵輸油壓力和轉(zhuǎn)向器的出油口壓力的變化比較平穩(wěn)，那么就會(huì)減小進(jìn)油口的壓力，只會(huì)出現(xiàn)很小的波紋。

3.3 轉(zhuǎn)閥損壞過(guò)程中系統(tǒng)試驗(yàn)

車輛在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，如果轉(zhuǎn)閥出現(xiàn)損壞的情況，需要測(cè)量轉(zhuǎn)向器和油泵以及油罐的油液性能進(jìn)行查看。在極限的位置，將轉(zhuǎn)閥取出來(lái)，然后按照原來(lái)的樣子進(jìn)行安裝，對(duì)于油泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行給定，油溫保持在55℃，可以利用80r/min左右的速度進(jìn)行運(yùn)行，這樣可以對(duì)油液性能進(jìn)行考察。

4 結(jié)論

在高低溫的環(huán)境下，對(duì)于動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的吸油能力等進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果可以明確，利用的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)臺(tái)架可以對(duì)于系統(tǒng)性能進(jìn)行考察，要想將轉(zhuǎn)向系統(tǒng)匹配試驗(yàn)更加完善，可以利用動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)，那么就要全面的考慮影響因素。

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