轻量级皮卡与相关越野车开发_图文

1、轻量级皮卡及相关越野车辆开发 马之达 皮卡 地盘 系统设计介绍 改变设计的理由 底盘结构 发动机系统的配置 轮胎和车轮 悬架系统 转向系统2009-4-141 马之达皮卡 底盘 2009-4-142Frt suspension SLA with torsion barRr suspension leaf spring on solid axlewith inboard shocksSteering system recirculatingball gearFront brake disc Rear brake lead/trailing drumFrame closed box section

2、s改进设计的主要原因 欧洲的排放标准要求越来越严格 柴油发动机和排气系统匹配 新的前悬挂和转向系统 (齿轮齿条机构 碰撞性能 (crash performance 降底制造成本2009-4-143轮胎和轮毂的选择 广泛的市场和客户的要求(Wide range of market/customer want 成熟市场 (Mature markets 低成本市场 (Low cost fleet markets 在 未 来 具有竞争力 (Be competitive in the future 各种 轮胎和轮毂 尺寸受到限 制(The range of tires/wheels is constra

3、ined by 装 配 空间 (Package 悬架系统设计(Suspension design 离 地 空间 和 静态稳定 性的要求(Ground clearance and staticstability requirements 2009-4-144悬挂和 框 架的系统设计 2009-4-14 5 15” wheel package 16” wheel packageljk越野皮卡底盘的设计 配 有特别 越野 装 置 F350/6.4L超重 4x4 automatic transmission Front axle with limited slip Rear axle with aut

4、omatic differential locker Off road suspension package Automatic 4x4 low ABS deactivation Blackout lighting Deep water fording2009-4-146前悬架后悬架半物 理 实时仿真 制动系统 半物 理 实时仿真已用于点电子控 制系统 ECU 的开发 半物 理 实时仿真应用 在机 诫 系统 是个挑战 难度是 在 实时仿真 半物 理 实时仿真 在底盘系统的 应用包括 机 械硬件 电子控 制 板块 实时仿真 的车 子就 计 算 机 模型 整个 系统计 算 机 软件 创建了第一个美

5、国汽 车 工业界 制动系统 半物 理 实时仿真 (HIL 实验室 早期 系统开发 优化零部件 , 子 系统和车辆系统之 间 的相 互作用 快速工程 开发 (Rapid engineering development 减少 开发 时间 和成本 尽 量 减少零部件佯件 (Minimize the number of prototypes 尽 量 减少 车辆在 试 车场 测试 (Minimize the number of vehicle level test 2009-4-147半物 理 实时仿真 (HIL 2009-4-14Pro-Link制动距离测试(动 力 制动 装 置 失效 2009-4-

6、149 Federal requirement stopping distance (FMVSS 135 test section 7.11 Power brake unit failure Vehicle weight: GVWR Stopping distance: less than 168 meters HIL vehicle simulation conditions Initial speed 100 km/h Brake pressure: 3 MPa制动距离测试 2009-4-1410Software machineDifferent pad materials制动距离测试 2

7、009-4-1411100110120130140150160170L i n i n g #1L i n i n g #2L i n i n g #3L i n i n g #4L i n i n g #5L i n i n g #6L i n i n g #7L i n i n g #8L i n i n g #9P r e d i c t e d S t o p p i n g D i s t a n c e (m 半物 理 实时仿真好处 Shorter development time Eliminate/control of noise factors More reliable r

8、esults for lining selection Up-front development of ABS/Vehicleinteractions HIL virtual environment enables up-frontdevelopment ABS control logic, pressuremodular Evaluate the impact of ABS system on total vehicle stability Cost savings2009-4-1412研究 课题 2驾驶 盘 旋 转 振 动 控 制 建 立 了 Ford 第一 台 机 电控 制的 驾驶 系统

9、 试验 台 并 用于验 证 机 械 /橡胶 结 头 设计和 振 动 控 制 与操纵 性能 该 试验 台 用于 辅助液压或 电 动 辅助 动 力 转向系统设计 作早期 系统 优化 2009-4-1413VibrationHandling -Fast response驾驶 盘 旋 转 振 动 控 制 -振 动原理 2009-4-1414Rack驾驶 盘 旋 转 振 动 控 制 -振 动原理 2009-4-1415uv(sin v t V t =Transmissibility:d U T V=n nf f =l i ue l i uk k k k k k k =+whered U T V=n f

10、f =驾驶 盘 旋 转 振 动 控 制(多刚体系统模拟 2009-4-1416Rag jointTransmitted vibrationTorsion barSteering System ModelSteering Wheel ResponseSteering Rig Nibble Tests - Dual Rate I-shaftPrototypes from Presta1.0121416Input Frequency, HzA v e S t e e r i n g W h e e l A c c e l e r a t i o n , m /s e c 2 驾驶 盘 旋 转 振 动

11、 控 制非线 性 刚 度2009-4-1417越野车 高 速 制动 稳定 性 2009-4-1418 建 立 和开发 了 高精 度 越野车 /皮卡 非线 性 汽 车动 力 学 CAE 模型 其中 包括 多连杆 转向机构 前 后 车 轴 及悬架系统 钢 板 弹簧 和轮胎 预 测 车辆的 紧急 制动 稳定性越野车 高 速 制动 稳定 性 2009-4-1419 Three basic handling requirements Ride steer, roll steer and brake pull Design parameters are highly coupledThe system is not robustNon-stable systemStable system for robustnesskLT k P f T 5. 05. 0=L T P T =(225. 05. 0tan kL TL f V V =42kL V T =Windup Stiffness越野车 高 速 制动 稳定 性 试验 设计 (Des