为了降低目前商用车广泛采用的液压助力转向(HPS)系统的能耗,设计了基于比例电磁阀控制旁通流量的新型电控液压转向(ECHPS)系统,研究了新型ECHPS系统在改善车辆操稳性的同时,在降低转向系统能耗方面的效果.分析了ECHPS系统各模块的功率平衡关系,基于Matlab/Simulink建立了ECHPS的功率流模型,采用模糊PID控制算法对ECHPS系统中比例电磁阀的阀芯位移进行控制,仿真分析了动态多工况下ECHPS系统的功耗,并进行了大客车ECHPS道路试验.结果表明仿真结果与试验结果基本一致,所建的ECHPS系统功率流模型有效;与HPS系统相比,ECHPS系统在整车空载与满载试验时的功率损耗分别降低了7.0%和15.6%;驾驶员主观评价的整车高速路感得到明显改善.

本文主要介绍了双回路液压应急助力转向系统的组成及工作原理,分析了作为双回路液压应急助力转向系统核心部件的应急阀、切换阀总成的设计及工艺方面的关键技术,讨论了影响切换平顺性的阀芯卡紧问题,并提出了相应的解决措施。

为了兼顾装备E—ECHPS助力转向系统的大客车的操纵稳定性与节能性，设计了基于按需功率匹配的E—ECHPS助力转向系统助力特性。通过试验测量了驾驶员偏好的方向盘转矩，通过仿真得到了不同车速下的转向阻力矩变化规律。根据后向按需功率匹配原理，得到了所需克服的转向阻力矩与电磁转差离合器（ESC）输入电流之间的关系，通过改变ESC输入电流进而改变液压泵转速，以实现输出助力跟随转向阻力矩的变化。与传统的HPS相比。具有按需功率匹配助力特性的E—ECHPS实现了良好的操纵稳定性和节能性。同时，将该助力特性与传统助力特性进行对比，结果表明，基于按需功率匹配的助力特性对地面附着系数的变化具有良好的跟随性，增强了车辆的操纵安全性。

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．

针对大客车采用固定助力特性的液压助力转向系统（HPS）存在高速时因转向盘路感不足而危害操纵安全性的问题,研究了一种具有可变助力特性的流量控制式电控液压助力转向系统（ECHPS）.运用AMESim和Simulink软件,分别建立了ECHPS系统的液压机械模型和控制模型,提出了基于前馈补偿PID算法的基本助力控制与附加力矩控制相结合的控制模式.运用所建的联合仿真模型,分别对电液比例阀电流-车速特性、不同车速下的助力特性和附加力矩控制效果进行了仿真分析.基于搭建的ECHPS系统试验台,进行了助力特性测试.仿真与试验结果表明：助力特性曲线一致,验证了该模型的正确性及控制策略的有效性.

提出了一种组合阀式旁通流量控制的电控液压助力转向系统（ECHPS），该ECHPS具有随车速变化的可变助力特性。设计了ECHPS控制器，运用Multisim软件对控制器硬件电路进行了仿真分析，最后通过台架试验对控制器及ECHPS性能进行了测试。结果表明，控制器性能稳定可靠，ECHPS助力特性随车速变化明显，既保证了重型商用车的低速转向轻便性，又改善了中高速行驶时的转向盘路感，提高了车辆的操纵稳定性和行驶安全性。