电动助力转向系统的有限元建模方法技术方案

本发明专利技术公开的一种电动助力转向系统的有限元建模方法，包括以下步骤：步骤1，模型建立：对电动助力转向系统的关键零部件进行单体建模，并对各零部件进行连接，得到电动助力系统有限元模型；步骤2，模型验证：基于所建立的电动助力系统有限元模型，通过转向系统单体的模态分析结果，来判定电动助力系统有限元模型的正确性。步骤3，参数标定：基于模型验证后建立的电动助力系统有限元模型进行参数的标定，其中，参数包含电动助力系统扭杆扭转刚度、转向系统机械摩擦和EPS助力阻尼参数。本发明专利技术能够实现摆振现象的再现和摆振性能的准确预测。实现摆振现象的再现和摆振性能的准确预测。实现摆振现象的再现和摆振性能的准确预测。

【技术实现步骤摘要】
电动助力转向系统的有限元建模方法


[0001]本专利技术涉及电动助力转向系统
，具体涉及一种电动助力转向系统的有限元建模方法。

技术介绍

[0002]方向盘摆振作为重要的整车NVH性能之一，由于其发生的车速范围较宽，摆振的发生会让驾驶员产生恐慌，加剧驾驶的不安全性，近年来已成为各主机厂关注的焦点。特别是通过仿真的手段如何实现摆振性能的仿真优化，各主机厂做了大量的研究工作。作为方向盘摆振激励的重要传递路径，转向系统的合理建模是实现摆振性能仿真分析的关键，决定了摆振现象的再现和摆振性能的正确预测。目前，由于电动助力转向系统（EPS）转向轻便等特点，在车辆中得到了广泛的应用。传统的转向系统有限元建模和仿真分析中，比如专利文献CN202010512776.7公开的汽车转向系统模态的优化方法及装置和CN201810439312.0公开的汽车转向系统优化方法及系统提到的转向系统建模和优化方法中，主要关注的是转向系统的横摆和垂摆模态，未关注转向系统的摆振模态，对电动助力转向系统内部零部件的连接，尤其是对于助力产生的零部件的连接进行了简化，不能再现方向盘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动助力转向系统的有限元建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，模型建立：对电动助力转向系统的关键零部件进行单体建模，并对各零部件进行连接，得到电动助力系统有限元模型；步骤2，模型验证：基于所建立的电动助力系统有限元模型，通过转向系统单体的模态分析结果，来判定电动助力系统有限元模型的正确性；步骤3，参数标定：基于模型验证后建立的电动助力系统有限元模型进行参数的标定，其中，参数包含电动助力系统扭杆扭转刚度、转向系统机械摩擦和EPS助力阻尼参数。2.根据权利要求1所述的电动助力转向系统的有限元建模方法，其特征在于：所述步骤1，首先对电动助力转向系统中涉及的零部件进行网格划分，进行单体建模，然后对各零部件的连接进行处理。3.根据权利要求2所述的电动助力转向系统的有限元建模方法，其特征在于：所述步骤1中，电动助力转向系统中涉及的零部件包括方向盘（1）、上芯轴（3）、扭矩输入轴（6）、扭杆（7）、扭矩输出轴（8）、涡轮外壳（9）、涡轮（10）、蜗杆（13）、电机转子Conm2单元（17）、蜗杆外壳（18）、电机外壳Conm2单元（20）、中间轴上轴（22）、中间轴下轴（24）、转向器齿轮（27）、转向器齿轮外壳（28）、转向器齿条外壳（32）和转向器齿条（34）；对各零部件的连接进行处理，具体为：将方向盘（1）与上芯轴（3）通过第一Reb2单元（2）连接，约束六个方向的自由度；上芯轴（3）与扭矩输入轴（6）通过第二Reb2单元（4）连接，约束六个方向的自由度；扭矩输入轴（6）与扭杆（7）的上端通过第三Reb2单元（5）连接，约束六个方向的自由度；扭矩输出轴（8）与扭杆（7）的下端通过第四Reb2单元（11）连接，约束六个方向的自由度；扭矩输出轴（8）与助力系统涡轮（10）连接在一起；蜗杆（13）与蜗杆外壳（18）通过第六Reb2单元（15）连接，第六Reb2单元（15）放开蜗杆绕轴向的转动自由度；涡轮（10）和蜗杆（13）之间的运动关系用第一MPC单元（12）进行模拟；蜗杆（13）与电机转子Conm2单元（17）通过第五Reb2单元（14）连接，电机转子Conm2单元（17）包含电机转子的质量和绕轴向的转动惯量，同时电机转子Conm2单元（17）与助力系统蜗杆外壳（18）之间建立第一Cbush单元（16），通过第一Cbush单元（16）模拟电机工作时磁场力的阻尼作用，阻尼设置方向为蜗杆绕轴向的转动方向；电机外壳Conm2单元（20）与蜗杆外壳（18）通过第七Reb2单元（19）连接，约束六个方向的自由度，电机外壳Conm...

【专利技术属性】
技术研发人员：张森，李红丽，张松波，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：