汽车静态侧翻稳定角的计算方法

本文推导了一种计算汽车静态侧翻稳定角的方法，该方法考虑了悬架的侧倾和前后轮距的不同，从而具有较高的准确性和实际意义。给出了某车型的计算实例，并与不计悬架侧倾时的计算结果进行了对比。     

混凝土搅拌车静态侧倾稳定角计算方法探究

针对以往混凝土搅拌车整车静态侧倾稳定角计算时与实际测量误差较大的问题,推导了一种计算混凝土搅拌车静态侧翻稳定角的方法,该方法考虑了混凝土搅拌过程的质心转移及对悬挂系统的影响,从而提高计算的准确性。随后结合某款车型的实际优化过程,既验证了新的计算模型的准确性,又展示了悬挂系统和上装质心偏移对整车静态侧倾稳定角的影响程度,找到了合理有效的优化方案,对同类产品的设计具有一定的实际指导意义。     

静态稳定性试验方法在消防车上的应用

在分析国外汽车静态稳定性的试验研究方法的基础上，介绍了国外车辆质心位置与高度、侧倾稳定角和静态稳定性评价参数的试验研究。结果表明，采用侧倾试验台比例系数法(TTR)测定消防车静态稳定性是一种简单可行的有效方法。     

基于汽车"麋鹿试验"性能的底盘关键技术研究

本文介绍了麋鹿试验的测试方法,通过Carsim仿真分析,揭示了麋鹿试验过程中车身侧倾角、轮胎受力以及车轮定位参数的变化规律。通过分析车身的侧倾原理、轮胎的动力学特性、以及悬架的K&C特性,简要总结了影响汽车麋鹿试验性能的底盘关键技术。     

机动车的侧倾稳定性及侧翻试验台

介绍机动车侧倾稳定性的评价指标，理论的侧倾稳定角计算方法的不足，及采用侧翻试验台进行侧倾稳定角测试的必要性。介绍武汉汽车工业大学汽车测试中心研制的ＷＡＰＵ－ＣＦ－３０型侧翻试验台的组成，工作原理，性能与结构参数以及测试功能。     

汽车主动悬架和四轮转向系统的耦合分析及协调控制

针对汽车转向系统和悬架系统的相互作用,建立了转向动力学子模型、悬架动力学子模型以及考虑两者耦合效应的综合动力学模型.通过仿真分析发现:悬架系统主要通过轮胎动载荷引起轮胎侧偏力变化,从而引起转向特性发生显著变化;而转向系统则主要通过离心力影响簧上质量的侧倾运动,从而引起悬架运动特性发生变化;主动悬架与四轮转向协调控制系统在减小车身侧倾和前轮垂直载荷波动的同时,还能有效地改善车辆横摆响应和质心侧偏角响应.     

基于主动横向稳定杆的车身侧倾控制技术研究

文章首先进行了主动横向稳定杆结构和应用现状分析,研究了主动横向稳定杆核心零部件和系统的先进技术进展,接着分别介绍了汽车液压互联系统、电磁悬架、奔驰ABC悬架技术;研究车身侧倾控制技术更重要的意义在于降低车轮的侧倾转向角和侧倾外倾角,进而使转向更加中性并且提升汽车在弯道的极限性能。     

静态加载侧翻稳定性试验仿真评价研究

文章从汽车稳态侧倾的过程中,推导出关于汽车最大侧倾角和汽车参数之间的理论关系式为汽车在设计时提供一定的理论依据。文章对车辆在静态侧倾过程中在不同车辆状态进行分析,得到在不同状态下的仿真结果,通过与实际试验结果进行比对分析,在考虑轮胎和悬架的刚度更为接近实际的试验的结果,认为该方案比较理想。     

三轴客车侧倾中心线的确定及影响

浅析三轴客车的悬架侧倾中心、侧倾轴线的确定方法，提出等效侧倾中心轴线的概念，为解决一些三轴客车轮胎异常磨损提供理论依据。     

五连杆非独立后悬架侧倾性能研究

运用动静法创建了稳态回转时五连杆后悬架的侧倾平面模型运动方程,运用矢量几何法分析了车体侧倾角和横向推力杆方向角之间的关系。通过对某SUV车实例分析,得出了不同的几何位置下车体侧倾角、有效侧倾刚度及侧倾中心位置的变化。结果表明,当车辆稳态回转时,横向推力杆的长度及方向角、上拉杆的布置对悬架的侧倾特性有重要影响;仿真结果与道路试验结果在趋势上有较好的一致性。     

提高商用车操纵稳定性的研究

本文研究主动横向稳定器降低车身侧倾向，以及与后轴转向系统协调控制时，提高商用车操纵稳定性的效果，实车试验表明，采用前轮转角前馈控制方法，汽车转向时稳定器产生反侧力矩，大幅度地降低车身侧倾；当与后轴转向系统协调控制时，能够提高商用车的操纵稳定性。     

车辆系统垂向与横向耦合的侧倾状态估计

为有效解决复杂行驶工况下车辆耦合侧倾运动状态无法精确获取,进而对车辆系统操纵稳定性与乘坐舒适性兼顾优化无法提供准确输入的难题,本文中设计了基于车辆垂向与横向耦合动力学的双非线性状态观测器算法,以实现复杂行驶工况下车辆耦合侧倾运动状态的实时准确估计。首先,建立了路面激励模型与整车系统垂向与横向耦合动力学模型;接着,利用无迹卡尔曼滤波方法(UKF)与非线性模糊观测(T-S)理论,设计了非线性状态观测算法,以在不同路面激励工况下对车辆系统簧载质量与侧倾状态进行联合估计;最后,运用CarSim■动力学软件,对比分析了在标准A级与C级路面上进行J-turn试验工况下,采用联合状态观测器(UKF&T-S)实时估计车辆侧倾角与侧倾率的观测精度。结果表明,本文所设计的UKF&T-S观测器可有效估计车辆侧倾状态,且与CarSim■仿真数据相比识别状态标准偏差不超过10%。     

Real-time estimation of the road bank and grade angles with unknown input observers

This paper proposes an approach for the estimation of the road angles independent from the road friction conditions. The method employs unknown input observers on the roll and pitch dynamics of the vehicle. The correlation between the road angle rates and the pitch/roll rates of the vehicle is also investigated to increase the accuracy. Dynamic fault thresholds are implemented in the algorithm to ensure reliable estimation of the vehicle body and road angles. Performance of the proposed approach in reliable estimation of the road angles is experimentally demonstrated through vehicle road tests. Road test experiments include various driving scenarios on different road conditions to thoroughly validate the proposed approach.     

汽车侧翻试验台非接触式防翻装置的设计开发

为保证汽车侧倾稳定角试验过程中的车辆安全,设计开发了一种用于防止试验车辆发生侧翻安全事故的非接触式防翻装置。该装置通过液压缸驱动防护支撑板,实现支撑板与侧翻试验台上的被试车辆保持一定安全距离的跟随运动,避免车辆达到侧倾稳定临界角时发生侧翻。经现场试验表明,该装置能够实现设计功能,在不影响试验结果的情况下保证车辆安全。     

State estimation in roll dynamics for commercial vehicles

Accurate lateral load transfer estimation plays an important role in improving the performance of the active rollover prevention system equipped in commercial vehicles. This estimation depends on the accurate prediction of roll angles for both the sprung and the unsprung subsystems. This paper proposes a novel computational method for roll-angle estimation in commercial vehicles employing sensors which are already used in a vehicle dynamic control system without additional expensive measurement units. The estimation strategy integrates two blocks. The first block contains a sliding-mode observer which is responsible for calculating the lateral tyre forces, while in the second block, the Kalman filter estimates the roll angles of the sprung mass and those of axles in the truck. The validation is conducted through MATLAB/TruckSim co-simulation. Based on the comparison between the estimated results and the simulation results from TruckSim, it can be concluded that the proposed estimation method has a promising tracking performance with low computational cost and high convergence speed. This approach enables a low-cost solution for the rollover prevention in commercial vehicles.     

基于SIMULINK的汽车高速行驶姿态的影响因素分析

基于MATLAB/SIMULINK,以3自由度汽车非线性动力学模型为基础,建立仿真模型对汽车行驶姿态进行仿真研究,并且模拟了汽车在极限行驶工况下的行驶姿态,较低的行驶速度,适当增加侧倾转向系数可以提高汽车的操纵稳定性。前正/后负车轮外倾角可以保证汽车在高速转向/制动时保持一定的恢复横摆力矩,提高行驶安全性。改变侧倾阻尼系数对高速转向的操纵性影响不大而对行驶的平顺性有较大影响。     

基于整车在环仿真的自动驾驶汽车室内快速测试平台

整车在环仿真测试方法可以安全、高效地验证复杂环境和极端工况等场景下自动驾驶汽车性能的有效性，基于此研发一种基于整车在环仿真的自动驾驶汽车室内快速测试平台，该平台由前轴可旋转式转鼓试验台、试验台测控子系统、虚拟场景自动生成子系统、虚拟传感器模拟子系统、驾驶模拟器、自动驾驶汽车和测试结果自动分析评价子系统组成。通过在试验台滚筒上独立加载转矩模拟车辆行驶阻力，可动态模拟不同的路面附着系数，同时利用坡度、侧倾和转向随动机构可模拟车辆俯仰角、侧倾角和航向角3个自由度；采用虚拟现实技术柔性集成车辆动力学模型、传感器仿真、复杂道路交通环境及测试用例仿真，模拟多种道路交通场景，并通过传感器仿真及数据融合等技术快速测试自动驾驶汽车智能感知与行为决策等性能指标。将自动驾驶汽车、虚拟仿真场景和试验台耦合构建一个闭环系统，完成了多项关键技术研发，包括：多自由度高动态试验台结构设计、虚拟测试场景自动重构方法和传感器数据模拟及注入方法，可满足在各种场景下测试自动驾驶汽车整车性能的需求。此外，为验证快速测试平台的有效性，以U-turn轨迹跟踪控制为研究实例，基于简化的车辆运动学模型和模型预测控制算法，在平台上搭建U-turn场景并对自动驾驶汽车的轨迹跟踪控制算法性能进行大量测试。结果表明：自动驾驶汽车室内快速测试平台可以真实地模拟汽车在道路上的运行工况，自动驾驶汽车在虚拟场景中的轨迹跟踪效果良好，与参考轨迹的偏差小于8%，证明了该测试平台检测方法的有效性。     

Effects of Tank Shape on the Roll Dynamic Response of a Partly Filled Tank Vehicle

The directional response and roll stability characteristics of a partly filled tractor-semitrailer vehicle, equipped with various cross-section tanks, are investigated as functions of fill volume and steer inputs. The tank-vehicle combination is analytically modeled upon integrating a quasi-static roll plane model of a partly filled tank of generic cross-section with a three-dimensional directional dynamic model of a five-axle tractor-semitrailer vehicle, assuming constant forward speed. The vehicle model is analyzed for different cross-sections of partly filled tanks, including circular, modified-oval and two optimal cross-sections. The directional response characteristics of the vehicle are evaluated to study the influence of partial-fill condition, steering maneuver, and vehicle speed on the roll dynamic performance of the tank cross-section and the vehicle. A comparison of the response characteristics, in terms of variations in cargo c.g. shift and roll mass moment of inertia, roll angle, lateral acceleration and yaw rate of the trailer sprung mass, revealed that the optimal tank geometry yields considerably less variations in the cargo c.g. coordinates and can thus significantly enhance the directional response and roll stability characteristics of partly-filled tank vehicles.     

Effects of Tank Shape on the Roll Dynamic Response of a Partly Filled Tank Vehicle

The directional response and roll stability characteristics of a partly filled tractor-semitrailer vehicle, equipped with various cross-section tanks, are investigated as functions of fill volume and steer inputs. The tank-vehicle combination is analytically modeled upon integrating a quasi-static roll plane model of a partly filled tank of generic cross-section with a three-dimensional directional dynamic model of a five-axle tractor-semitrailer vehicle, assuming constant forward speed. The vehicle model is analyzed for different cross-sections of partly filled tanks, including circular, modified-oval and two optimal cross-sections. The directional response characteristics of the vehicle are evaluated to study the influence of partial-fill condition, steering maneuver, and vehicle speed on the roll dynamic performance of the tank cross-section and the vehicle. A comparison of the response characteristics, in terms of variations in cargo c.g. shift and roll mass moment of inertia, roll angle, lateral acceleration and yaw rate of the trailer sprung mass, revealed that the optimal tank geometry yields considerably less variations in the cargo c.g. coordinates and can thus significantly enhance the directional response and roll stability characteristics of partly-filled tank vehicles.     

某微型轿车后扭力梁式悬架K特性计算分析

为了获得横梁位置、扭力梁长度、初始定位参数这几个因素对整车性能的影响,本文建立了一种简化了的扭力梁式悬架模型,并根据这一模型计算出扭力梁式悬架的定位参数及侧倾中心高度。根据定位参数和侧倾中心高度的变化趋势来合理地选择扭力梁式悬架的设计参数。结果表明,横梁位于扭力梁中部时,定位参数匹配较好;扭力梁长度增加时对侧倾中心高度影响明显;初始外倾角对车辆性能的影响更明显。结论可以为扭力梁式悬架的设计计算提供参考。