针对重型商用车采用固定助力特性的液压转向系统(Hydraulic Power Steering,HPS)存在操纵稳定性差的缺点,提出了一种旁通流量控制式电控液压转向系统(Electrical Controlled Hydraulic Power Steering,ECHPS)。建立了该转向系统核心部件电液比例阀数学模型,设计了ECHPS系统的助力控制策略和助力特性曲线,为了消除被控系统受到参数不确定性和外界干扰的影响,采用神经网络与自适应动态面技术相结合的算法设计了一种新型控制器。通过理论与仿真分析证明了所设计的自适应神经网络动态面控制器不仅响应快、跟踪效果好、控制精度高,而且能够实现汽车低速时的转向轻便性和高速时的良好路感要求。

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.

为降低重型车辆液压转向系统(HPS)的能耗,改善高速工况转向驾驶员路感、提出一种节能型电磁离合器电控液压转向系统(E-ECHPS),该系统采用电磁离合器控制转向泵转矩和转速。运用有限元分析法,建立电磁离合器主、副电机仿真模型,研究主、副电机的动力特性;研究电磁离合器功率输入输出的关系,分析该E-ECHPS的节能性;对E-ECHPS转向工况下的助力性能和直行工况下的能耗进行了仿真分析。结果表明在转向工况,电磁离合器的输出转矩随车速增大而减小;在直行工况,在车速为10、40、80 km/h的时段内,该E-ECHPS的总能耗相比HPS减少71%。该E-ECHPS可实现随车速可变的助力特性,并具有明显优于HPS的节能性。

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%。

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.

针对商用车普遍采用的液压动力转向系统（HPS）助力特性不可变的缺点提出了一种旁通流量控制式电控液压转向系统。设计了这种转向系统的助力控制策略研究其核心部件电液比例阀的结构原理和数学模型采用动态面控制方法设计了一个鲁棒自适应动态面控制器。理论推导证明所设计的控制器不仅能够保证闭环系统半全局渐近稳定输出渐近跟踪期望轨迹而且对于系统不确定参数和外界干扰具有较强的鲁棒性。仿真结果表明所设计的自适应动态面控制器不仅响应快、跟踪效果好、控制精度高而且能够实现汽车低速时的转向轻便性和高速时的良好路感要求。

根据某大客车空气悬架的阻尼控制要求，确定了减振器在“软”、“硬”阻尼状态下的阻尼力设计目标．设计了以电磁阀和摆动气缸作为驱动机构的电控气动式可调阻尼减振器，介绍了该减振器的结构组成、工作原理，通过仿真计算分析了该减振器的阻尼特性．研制了可调阻尼减振器样件并进行了台架性能测试，减振器阻尼力试验结值与仿真值、设计目标值基本一致。进行了大客车道路平顺性对比试验，结果表明，采用可调式液压减振器使大客车的舒适性界限值TCD由原车的2．8h提高到4．2h，说明可调减振器设计方案可行，满足了大客车空气悬架的阻尼控制要求。

为了分析商用车液压助力转向系统（HPS）主要参数对整车转向操纵性能的影响，建立了HPS机械子系统、液压子系统和整车三自由度转向动力学模型，基于MATLAB／Simulink建立HPS系统及整车转向操纵性仿真模型。以装有GY80型液压助力转向器的商用车为例，仿真分析HPS系统供油量和扭杆刚度对方向盘阶跃输入工况的整车横摆角速度、侧向加速度、车身侧倾角和侧倾角速度的影响。结果表明：考虑车身侧倾角稳态值以及响应速率等因素，适度增大HPS系统供油量和扭杆刚度可以改善转向灵敏性，若过度增大供油量和扭杆刚度，则转向行驶稳定性及乘坐舒适性变差。

可调阻尼减振器是汽车半主动悬架的关键部件。根据某大客车电控半主动悬架的阻尼控制要求以该车原被动式液压减振器为基础设计出一种具有两级阻尼特性的可调减振器。采用共轭梁法计算节流阀片的挠曲变形建立该减振器阻尼特性的数学模型仿真分析活塞杆直径阻尼阀孔径以及调节孔孔径等主要结构参数对减振器阻尼性能的影响在此基础上确定可调减振器的主要设计参数。对研制的可调减振器样件进行阻尼性能测试结果表明：减振器的两级阻尼状态变化明显阻尼切换控制准确阻尼力试验值与仿真值的偏差小于8%说明所建的减振器数学模型具有较高的精度采用共轭梁法计算节流阀片挠曲变形是可行有效的为设计开发可调阻尼液压减振器和研究汽车半主动悬架提供了重要依据。