中型载货车多采用固定助力特性的液压助力转向系统,系统助力的设计既要满足原地或低速转向时的转向轻便需求,又要兼顾车辆在中高速行驶时“路感”强度,避免车辆在高速紧急转向时容易出现过度转向现象,防止交通事故的发生,以保证车辆行驶的安全性。为此,对中型载货车的液压助力转向系统及助力性能进行深入研究设计,成为车辆工程技术领域迫切需要解决的难题。本文选用五征奥驰D3车型作为研究对象,对其助力转向系统进行了以下研究:第一,首先对奥驰D3车型采用的液压助力转向系统进行了结构分析,设计了助力特性可变的旁通流量式助力转向系统,实现了系统助力特性的可调节性;最后对改进后的系统的主要部件进行选型与匹配。第二,AMESim建立优化后系统的液固耦合模型,并参考车辆的实际参数设置仿真参数;为了保证系统助力跟随性,制定了基于附加力矩与基本助力协同控制的控制策略,同时为了改善助力转向系统的响应速度,应用了前馈补偿PID控制算法,根据制定的控制策略和控制方法,在MATLAB/Simulink中建立控制系统模型。第三,通过AMEsim与MATLAB/Simulink的联合仿真,验证了电液比例阀的性能满足要求;通过对系统助力性能仿真对比分析,得出优化后系统在高速时的助力降低了 1 8.7%,提高了车辆在高速行驶时的“路感”强度;同时系统具有较好的稳定性和响应特性。第四,通过仿真分析了各个参数对系统助力性能的影响,确定对系统助力性能影响较大的是系统供油量和转阀阀口结构参数。并通过正交试验法对系统参数进行优化设计,确定了系统的最优参数,改善了系统的助力性能。最优参数即:转阀预开间隙宽度A2=0.319mm、转阀短切口宽度A1=1.3262mm、阀短切口长度L1=20mm、系统供油量Q=20L/min和扭杆刚度T=1.3N·m/°。最后,根据转阀最优参数制作出转向器样件,并通过原件和优化样件台架试验结果对比,验证了优化后的结构参数可以提高系统的助力性能。