独立轮电液伺服转向系统数学建模与验证

陈晖， 王涵， 杜恒， 张志忠

(福州大学机械工程及自动化学院， 流体动力与电液智能控制福建省高校重点实验室， 福建 福州 350108)

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汽车转向系统发展至今经历了机械式转向系统、 液压式助力转向系统、 电控电动式助力转向系统、 电控液压式助力转向系统等[1]. 对重型车辆助力转向系统而言， 传统的机械式全轮转向和液压式全轮转向系统无法同时满足多轴车辆灵活性和稳定性的要求， 而新型电控电动式转向系统功率密度小， 无法满足重型车辆负载大的要求[1]. 因此， 重型车辆的转向系统普遍采用电控液压式助力转向系统， 该转向系统同时满足重型车辆转向控制灵活性和高驱动能力的要求[2-4]. 传统的电液助力转向系统研究的大多是单自由度梯形机构， 这种转向系统通过横拉杆的作用实现双侧轮的同步转向. 但上述系统并不能满足重型车辆在蟹行、原地转向、 横移、 异向转向等极端工况下的转向要求. 相比较于传统转向系统， 独立轮转向系统具有更好的机动灵活性， 能使车辆满足更多的转向要求[5-7]. 所以， 为了改善重型车辆的转向性能特别是在极端工况下， 学者考虑将独立轮电液伺服转向系统应用于重型车辆.

建立准确的独立轮电液伺服转向系统数学模型是研究的关键一环, 由于实车测试的成本较高、 周期长, 易受空间天气影响. 为验证所建立模型的准确性， 搭建了与实车成1∶1比例的实验台架进行在环实验[8-10], 并且添……