汽车底盘测功机惯性系统开发研究.pdf

公路交通科技 2002年6月 00202682002)03健民1，唐新蓬z(1湖北汽车工业学院，湖北十堰4420眈；2华中科技大学，湖北武汉430074)摘要：为进一步改善高速行驶汽车的直线稳定性厦转向特性，人们对悬槊的转向效应给予丁更多的关注，各种具有转向功能的悬架系统在轿车上变得更加完善，随动式悬架就是其中之一本文对具有随动转向琦能的悬架系统雪铁龙着重研究了随动悬架的侧棚转向效应对汽车操撤性能的影响，得出了初母结论。关羹词：随动悬架；转向特性：侧颧转向赦应中图分类号：文献标识码：A A 一埘唱1，m142 d 119b er Ig et 0f 吕5 五cf lI|e 肚唧wo|曲0一咖 0引言现代轿车车速的不断提高，要求其跟随驾驶员指令的反应能力更快，理论分析与试验已表明，四轮转向系统(4提高汽车低速转向机动性和高速行构，使汽车在中、低速行驶时仍用前轮转向；只有当行车速度超过一定限值，后轮转向机构利用汽车转向转且后轮只保持与前轮同向偏转，本文讨论的雪铁龙动悬架具体结构分析见参考文献6)。该轿车转弯时，由于后 桥的随动转向作用可以认为属于准四轮转向，而它在实现四轮转向功能时十分巧妙。整个后悬架产生与前侧向力作用下实现，与车速有关。低车速转向时所受与普通汽车差别不明显，不会降低汽车的转弯机动灵助于相应的后轴弹性运动与前轮同向偏转并达到一定 的稳定作用，因而显著缩短整车转向通过的行驶时间，消除了反应时间的滞后，低成本实现了四轮转向控制，由于这种设计的创新使得该系列车型在高速时的操纵稳定性有很好的效果。1 随动悬槊的转向特性万方数据 万方数据汽车底盘测功机惯性系统开发研究任有等性系统设计、转动惯量匹配，只满足一定类型车辆的空载质量匹配组合，超出规定车型范围之外的则无法匹配，更不能模拟同种车型或不同车型不同载荷的工况)。平移质量m，的合理匹配，就保证了转动惯量，。的合理匹配。将各级m。代人(5)式，分别计算出其对应的转动惯量J。4在底盘测功机上车辆行驶阻力的控制方法研究41空气动力学参数如果已知汽车的空气动力学参数岛通过测功机直接加载，模拟空气阻力。但是，通常汽车使用说明书或用户手册并未给出该参数。为此，首先对汽车进行路试滑行试验分析，并利用最小二乘法得到汽车在平直路面上行驶时的行驶阻力数学模型的常数，建立了其道路阻力数学模型；同样，在完善后的带有惯性系统的底盘测功机上进行滑行试验，建立了汽车在底盘测功机上的行驶阻力数学模型。依据二个模型的关系，完善底盘测功机的控制系统，可实时调整测功机的加载值，达到准确地动态模拟车辆道路行驶阻力的目的。汽车在平直路面上行驶时的行驶阻力数学模型为R=(n+志吧+蛊)跏 (8)式中，o、6为模型常数；h；警为车辆加速度，rns2；立的汽车在底盘测功机上的行驶阻力数学模型为筒)之间固有的阻力，这样就可通过测功机对滚筒施加式(9)中的第二项，模拟汽车在道路行驶的空气阻力。42底盘测功机上汽车行驶阻力的动态模拟控制为使底盘测功机施加到汽车驱动轮的阻力与汽车在路面上实际行驶的阻力完全拟合，设计惯性系统时每种试验工况所匹配的模拟质量应低于实际的汽车质量，再由测功机给汽车的驱动轮施加阻力E，即F。=FtF?t=(n+需品圪)梳一(。+斋高吒)未+(撕一未)裴 (10)因此，测试汽车时控制系统实时跟踪动态参数K，计算出理论上的测功机施加到汽车驱动轮的阻力t，与实测的测功机等效阻力一，比较，使F=t采用P法与神经网络法调整测功机加载幅度，使于一致，达到动态模拟道路行驶阻力的目的。5辅助控制系统的开发研究本研究首次开发设计了三维移动式驾驶员操作引导系统(司机助)、加速踏板自动控制系统(包括切换式半自动换档机构)、多工况测试速度一时间自动跟踪系统，初步建立了汽车动力性研究开发平台。这些设计、研究为实现驾驶员一汽车人机系统研究与测试提供了新的手段。另外，加速踏板自动控制器也是研发汽车驾驶机器人的初次尝试，相关研究内容另文论述。，。=(一+r吆+害)未 (9) 参考文献式中，n、6 7为模型常数；警为车辆加速度，r为底盘测功机回转件转动惯量转化到滚筒上的总当量平移质量m，的转动惯量，妇矗；m；对于高速行驶，式(9)中的第二项包括了演动阻力随速度变化效应和空气阻力效应，在低速滑行行驶时，式(9)中的第二项近似代表空气阻力效应。因此在底盘测功机上进行滑行试验时，只消耗滚动阻力的功率，比较二者关系就可将滚动阻力和空气阻力两个分量分离出来。由于滚动阻力是轮胎与路面(滚中华人民共和国交通部汽车技术等级评定标准(，L，5)北京：人民交通出版社，华人民共和国标准 机动车运行安全技术条件(997)1997余志生汽车理论机械工业出版杜，1990陈焕江，郭晓汾汽车底盘测功和飞轮系统转动惯量的确定方法汽车运输，1996(1)乐俊秉李国良等测功机与内燃机匹配问题探讨汽车技术，1993德国申克公司林大学硕土论文任有， 许洪国， 李显生， 张小芸， 张永录作者单位： 任有,许洪国,李显生(吉林大学,吉林,长春,130025)， 张小芸(丹东市交通局,辽宁,丹东,118000)， 张永录(白城市运输管理所,吉林,白城,131300)刊名： 公路交通科技英文刊名： F (期)： 2002，19(3)被引用次数： 8次参考文献(7条)T/T 车理论 车底盘测功和飞轮系统转动惯量的确定方法 1996(01)功机与内燃机匹配问题探讨 量有效匹配与反拖法检测汽车动力性的研究学位论文 2001相似文献(4条)确细分式汽车底盘测功机惯性系统 学版）2010,40(3)为提高汽车底盘测功机的检测精度,计了9级飞轮组惯性系统,将模拟的质量区间50010 000 度达到士10 除了检测过程中非工作飞轮的附加转动惯量,克)汽车底盘测功机惯性系统的开发设计 5(4)分析了汽车底盘测功机惯性系统的工作原理,研究了惯性系统与汽车质量的匹配规律,并依此开发设计出山东交通学院学报2003,11(3)分析了汽车底盘测功机惯性系统的工作原理,研究惯性系统与汽车质量的匹配规律,并依此开发设计出有 惯量有效匹配与反拖法检测汽车动力性的研究 2001该文针对德申克测功机,全面分析了底盘测功机的工作原理,速能力、滑行能力等动力性指标;反拖系统可测试出汽车传动系损失的功率,结合底盘测功机原来的测功功能,可以方便地测试出发动机的输功率,便于判定车辆的动力性状况引证文献(8条)车底盘测功机关键技术参数的试验研究期刊论文008(9)盘测功机机械惯量电模拟方法的研究和实现期刊论文1)流数字测功机设计与实现期刊论文007(13)