以永磁转差离合器式电控液压助力转向系统(P-ECHPS)为研究对象,建立了其关键部件永磁转差离合器(PMSC)调速模型及P-ECHPS各子系统模型。针对P-ECHPS系统在转向过程中存在多种不确定性因素且要求响应速度快的特点,采用非奇异快速终端滑模与自适应控制相结合的方法,对PMSC进行调速控制,进而实现对P-ECHPS系统助力的控制。仿真分析结果表明,该方法能确保PMSC输出转速快速地跟踪理想转速,收敛速度比滑模控制和非奇异终端滑模控制分别提高了近82.9%和66.7%,具有很强的鲁棒性,较好地实现了可变助力特性。

针对液压助力转向（HPS）系统无法兼顾低速转向轻便性和高速转向路感的问题,提出了电液比例阀旁通流量式电控液压助力转向（ECHPS）系统。通过试验获得了驾驶员偏好的方向盘转矩,通过仿真得到了典型车速下的等效转向阻力矩。以典型车速和转向盘转矩下的助力油压与特征点助力油压的残差平方和最小为目标函数,对转向系统参数进行了优化,设计了基于驾驶员偏好转矩的随速可变助力特性。通过台架试验验证了可变助力特性设计方法的正确性,制定了基于自适应模糊滑模控制的控制策略,进行了双纽线和高速中间位置小转角转向道路试验。道路试验结果表明：与装备HPS系统的车辆相比,装备ECHPS系统的车辆低速转向轻便性提高了35.3%,高速转向路感提高了52.2%。

为了获得商用车理想的可变助力特性，将执行元件比例阀更好地匹配到ECHPS系统中，有必要研究比例阀结构设计参数对ECHPS可变助力特性的影响规律．在建立了转阀阀口通流面积与转阀主要结构设计参数之间的数学模型的基础上，分析了有、无前置稳压阀式电液比例阀进出口压差变化以及带前置稳压阀的3种比例阀阀口形状对系统可变助力特性的影响．仿真结果表明：出于驾驶安全考虑，采用带前置稳压阀的比例阀较理想．具有梯形和L形阀口的比例阀，在不同车速下驾驶员手力变化明显；高速时，所需驾驶员手力较大，路感较好，比较符合商用车理想助力特性曲线的需求．

针对重型商用车采用固定助力特性的液压转向系统引起高速操控失稳的问题，设计了具有可变助力特性的比例阀旁通流量式电控液压转向系统。运用AMESim建立了包含各子模型的系统仿真模型，通过分析转向阻力矩与车速的关系，获得了比例阀电流与车速的特性关系，进而对不同车速下的比例阀位移特性及典型车速下的助力特性进行了仿真分析，结果显示：40 km/h和80 km/h的最大助力油压比低速20 km/h的最大助力油压分别下降了约50％和65％，满足了重型车高速操控性要求。在此基础上进行了台架试验，结果表明：该系统典型车速下试验和仿真的助力特性曲线变化趋势、饱和区最大油压以及操纵力矩均基本一致，可很好的兼顾重型车低速转向轻便性和高速操控性。

关于车辆转向液压系统优化控制问题，针对重型商用车辆传统的具有固定助力特性的HPS系统存在的高速时转向操纵安全性差的问题，提出一种旁通流量控制式电控液压助力转向（ECHPS）系统，建立了ECHPS的机械和液压子系统模型及整车二自由度动力学模型。分析了转向系统可变助力特性的设计要求，建立了ECHPS助力特性MATLAB／Simulink仿真模型，通过仿真计算得到了ECHPS在不同车速下的转向助力特性曲线。仿真结果表明，所设计的ECHPS可变助力特性同时满足了低速时的转向轻便性要求和高速时的良好转向“路感”和操纵稳定性，并得到旁通流量与车速的关系曲线为设计ECHPS旁通流量阀开度的控制策略提供了基本依据。