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.

针对电动汽车的动力电池的发热与温升问题,对实验用锂离子电池进行市区循环工况的测试,得到其表面温度数据和母线电流数据;对电池材料特性参数进行分析计算及电池PACK结构尺寸参数进行测量;建立动力电池的发热散热模型后对模型进行仿真计算。经过仿真,得到仿真模型的温度变化及分布;仿真数据与实验数据进行对比一致,表明动力电池的发热散热分析模型有效;在此基础山探讨运用相变材料作为散热介质的电池热管理方法,设计基于相变材料散热介质的动力电池组散热结构,利用建立的发热散热模型分析相变材料散热结构的散热效果,结果表明改进后的动力电池组相变材料散热结构的散热效果显著。

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．

介绍了采用电液比例阀控制旁通流量的电控液压助力转向系统（ECHPS）的原理和助力特性设计要求,提出了ECHPS抛物线型理想助力特性曲线设计方法。在MATLAB/Simulink中建立了基于整车三自由度动力学模型和电液比例阀控制模块的ECHPS系统仿真模型,通过仿真得到了近似于抛物线型的ECHPS助力特性曲线。最后对某大客车ECHPS系统进行台架试验,得到的ECHPS助力特性试验结果与仿真结果吻合良好,表明所提出的ECHPS助力特性曲线设计方法及其仿真模型是正确有效的;采用电液比例阀控制旁通流量的ECHPS具有良好的助力特性,可以实现重型车辆低速转向时的轻便性和高速转向时的操纵稳定性要求。

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。

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。

重型车辆旁通流量式电控液压转向系统（ECHPS）通过改变旁通流量的大小调节液压助力,实现低速转向轻便性和高速转向稳定性。汽车高速转向时由于旁通流量大而导致转向响应性变差,提出在紧急转向时施加附加力矩来提高转向跟随性。研究了基于车速和转向角速度的附加力矩控制策略,在相同的转角速度下,车速越大比例阀电压越大,助力越小;在同一车速下,随着角速度的增大,比例阀的电压减小,助力增大。建立了附加力矩的控制模型并进行了仿真,结果验证了控制策略的正确性,说明附加力矩能增强ECHPS紧急转向下的快速响应性。

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。

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。

为了使车辆电控液压转向系统（ECHPS）具有良好的随车速可变的助力特性，研究了用于控制ECHPS旁通流量的比例电磁阀的开度控制策略。分析了旁通流量控制式ECHPS的基本原理和比例电磁阀的结构组成，建立了比例电磁阀的动力学模型和控制模型。针对动态多工况ECHPS旁通流量的精确稳定控制要求，提出了模糊PID控制策略，把模糊推理运用于PID参数的整定，以补偿控制系统因非线性和时变性所导致的误差。仿真结果表明：在低、中、高3种车速工况下ECHPS的旁通流量和比例电磁阀开度的响应符合随车速可变助力特性的要求；与常规PID控制相比，所设计的模糊PID控制具有响应速度快、稳态精度好、超调量小的优点，可实现比例电磁阀开度的精确稳定控制。