为了解决液压助力转向系统(HPS)助力特性单一、无功损耗高的问题,提出了基于电磁转差离合器(ESC)的兼顾操控与节能的电控液压助力转向系统(E-ECHPS)。ESC是整个系统的关键部件,为了研究其性能,建立了ESC的数学模型并仿真得到了动力学特性,ESC的电磁转矩在转差为600 r/min时达到最大,并且随着励磁电流的增大而增大;建立了ESC的有限元模型,得到了ESC的磁密曲线,通过对磁密曲线进行快速傅里叶变换,得到基波和谐波的百分比分别为75.3%和24.7%,运用短距绕组、分布绕组和斜槽等方法对ESC进行改进,改进后的ESC空载电动势的基波分量为83.9%,正弦度提高了11.4%,表明采用上述方法可以改善ESC的气隙磁场,提高运行品质;最后进行了ESC样机的机械特性、输入—输出特性和输入转速—励磁电流特性台架试验,试验与仿真的对比结果表明ESC模型准确,研制的样机达到了设计要求...

为实现转向系统随车速可变的助力特性,提出了一种电磁转差式商用车电控液压助力转向系统.分析了该系统的基本组成及原理和电磁转差离合器的组成结构,建立了电磁转差离合器的动力学模型和控制模型.针对控制系统存在的不确定性和外界干扰,提出了自适应模糊滑模控制策略,将模糊推理应用于系统参数的整定,以补偿控制系统因自身不确定性和外界干扰所导致的误差.仿真结果表明,所设计的自适应模糊滑模控制具有超调量小,稳态精度好,抗干扰能力强的优点,可实现电磁转差离合器的精确稳定控制.

为了提高装备电控液压助力转向系统（E-ECHPS）的车辆高速紧急转向稳定性,提出了基于微分几何的线性参考模型反馈跟踪控制策略;建立了包括整车动力学模型、轮胎模型、转向系统模型和ESC模型的非线性动力学模型,通过整车试验和台架试验验证了模型的正确性;推导了系统的仿射非线性状态方程,考虑到轮胎、液压系统和ESC的非线性,运用微分几何理论对系统进行精确线性化得到输入输出伪线性系统;建立了包含转向系统的线性参考模型,为了实现对线性参考模型理想状态的跟踪,构造了反馈跟踪控制器;以方向盘转矩为输入进行了有控制和无控制下的阶跃转向仿真和单移线仿真,结果表明：施加反馈跟踪控制可以显著提高车辆在高速紧急转向工况下的操纵稳定性,为E-ECHPS系统的控制策略设计提供了理论依据。