汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可變助力特性的設(shè)計(jì)

王偉軍

（吉林化工學(xué)院 汽車工程學(xué)院，吉林 吉林 132000）

現(xiàn)代科技的發(fā)展和人們生活水平的日益提高對(duì)汽車工業(yè)技術(shù)的發(fā)展提出了更好的要求，在汽車動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)作過程中，以汽車行駛狀態(tài)下的性能穩(wěn)定為基礎(chǔ)對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)可變助力進(jìn)行創(chuàng)新操作和設(shè)計(jì)是當(dāng)前汽車動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。文章即基于提高汽車運(yùn)行狀態(tài)下的駕駛安全性、輕便性以及操縱穩(wěn)定性的前提，對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)可變助力特性設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)可變助力特性設(shè)計(jì)進(jìn)行了發(fā)展方法探討。

1 汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可變助力特性設(shè)計(jì)分析

1.1 完善汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可變助力特性，提高汽車的穩(wěn)定性

在汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可變助力的設(shè)計(jì)分析中，利用理論分析、仿真模型分析、數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析等方式對(duì)可變助力在汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行研究和分析。以建立仿真模型威力進(jìn)行分析，為保證可變助力特性在汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中應(yīng)用的有效性和穩(wěn)定性，降低實(shí)車試驗(yàn)的成本，多數(shù)可變助力的應(yīng)用大多會(huì)采用仿真分析的手段代替實(shí)車試驗(yàn)。轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩作為動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可變助力中的重要指標(biāo)，是指汽車駕駛員對(duì)不同駕駛狀態(tài)下的汽車進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作時(shí)所傾向的轉(zhuǎn)向盤操縱轉(zhuǎn)矩，并成為仿真分析實(shí)驗(yàn)中用于衡量汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可變助力性能的一項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)反映轉(zhuǎn)向系統(tǒng)操縱的輕便性能和轉(zhuǎn)向路感的準(zhǔn)確性。

1.2 完善駕駛員轉(zhuǎn)向路感，提高汽車駕駛狀態(tài)下的操作體驗(yàn)

在汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可變助力特性的設(shè)計(jì)過程中，可變助力體現(xiàn)出了以下幾個(gè)特點(diǎn)，比如可變助力會(huì)隨著車速的增快而逐漸減小；原地轉(zhuǎn)向助力曲線轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩很小，常用工作范圍內(nèi)壓力高才能滿足原地轉(zhuǎn)向的輕便性要求；原地轉(zhuǎn)向與高速轉(zhuǎn)向助力的特性在一般常用工作單位內(nèi)的轉(zhuǎn)矩變化區(qū)間很大等，對(duì)當(dāng)前可變助力特性在汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)應(yīng)用提供了一定的參考。那么，依據(jù)可變助力特性的變化曲線能夠有效測(cè)算出汽車在正常駕駛運(yùn)行狀態(tài)下可變助力的變化規(guī)律，如理想可變助力將表現(xiàn)出原地轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩較小，而轉(zhuǎn)向助力曲線在常用壓力范圍之內(nèi)，壓力變化梯度大，同時(shí)壓力值能夠達(dá)到系統(tǒng)的額定壓力。在此規(guī)律下運(yùn)行的汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，能夠?qū)⒖勺冎μ匦砸宰罱咏硐牖螒B(tài)的方式應(yīng)用到汽車實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)中去，從而極大地緩解了駕駛員個(gè)人路感與汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中可變助力應(yīng)用之間的矛盾，完善了駕駛員的轉(zhuǎn)向路感，有效提高了汽車在正常駕駛運(yùn)行狀態(tài)下的操作體驗(yàn)。

2 汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可變助力特性設(shè)計(jì)成果評(píng)價(jià)

2.1 極大地提高汽車的操縱穩(wěn)定性，有效確保行車安全

具有理想狀態(tài)的可變助力特性應(yīng)用于汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，能夠極大地避免傳統(tǒng)汽車公司進(jìn)行汽車可變助力特性設(shè)計(jì)的過程中出現(xiàn)的諸多問題和弊端，如汽車的操縱轉(zhuǎn)向盤偏離中間位置、在汽車較高速度或較低速度運(yùn)行狀態(tài)下的可變助力超出合理變化范圍等問題，有效提高了當(dāng)前可變助力特性設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性。同時(shí)，理想狀態(tài)下可變助力特性的研究和應(yīng)用能夠保證汽車在原地轉(zhuǎn)向、高速或低速駕駛等特殊運(yùn)行狀態(tài)下的汽車運(yùn)行效率，并且能夠顯著改善了汽車運(yùn)行的動(dòng)態(tài)性能于靜態(tài)性能，極大地提高了汽車的操縱穩(wěn)定性，對(duì)于確保行車安全、改善駕駛員的工作條件等具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2.2 改善汽車能源消耗結(jié)構(gòu)，一定程度上減緩環(huán)境污染

可變助力特性在當(dāng)前汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的應(yīng)用，是對(duì)傳統(tǒng)汽車助力形式的有機(jī)變革與發(fā)展，主要體現(xiàn)為汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中可變助力種類的增多、功能的增強(qiáng)、使用便捷性的提高等方面。同時(shí)，可變助力如電力等其他能源形式特性的研究與應(yīng)用有效改善了汽車能源消耗結(jié)構(gòu)，降低了汽車工業(yè)飛速發(fā)展形勢(shì)下的環(huán)境壓力，一定程度上減緩了汽車能源消耗帶來的環(huán)境污染。同時(shí)，可變助力理想特性的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)下助力變化的軌跡范圍，進(jìn)而改變了汽車不同駕駛狀態(tài)下能源消耗的分配比重和速率，為當(dāng)前汽車工業(yè)技術(shù)的新發(fā)展以及新能源汽車的開發(fā)與運(yùn)用提供了更多的選擇和可能。

3 結(jié)語

在當(dāng)前汽車工業(yè)技術(shù)發(fā)展過程中，在駕駛員對(duì)轉(zhuǎn)向路感的定性要求下堅(jiān)持汽車駕駛狀態(tài)的安全性、輕便性是現(xiàn)階段汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要方向。而具有可變助力特性的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)有效提高了汽車駕駛狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向路感，促進(jìn)了汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展。