汽车平滑路面高速行驶时方向盘抖动的研究

引起方向盘抖动的原因很多,文章重点研究了某车型在平滑路面高速行驶时方向盘的抖动问题。首先分析了路面向方向盘的传递路径,建立了包含转向齿条、转向管柱以及方向盘的转向子系统模型和整车动力学模型;然后根据传递路径分析出了影响方向盘高速抖动的关键因素,并通过优化关键因素,降低了方向盘的抖动,为汽车转向系统的设计研发提供了思路,大大缩短了整车的开发周期。     

汽车可变转向系统结构及工作原理

现在,普通轿车都带有转向助力系统。转向助力系统可以大大减轻驾驶者的疲劳强度,但是也有一点副作用,那就是汽车高速行驶时由路面通过轮胎反馈到方向盘的路感降低了,高速时方向盘太轻造成方向稳定性变差。所以有了可变助力转向原理,就是在车速高时减少助力方向盘变重增加稳定性,低速时增加助力方向盘变轻减轻疲劳强度。     

丰田VGRS系统结构原理及故障诊断(上)

VGRS(可变传动比转向系统)是丰田公司近年推出的一项新技术，多用在高档越野车上(如LX470、LANDCRUISER等)，已作为选装设备在欧洲车型上使用。在普通转向系统中，齿轮传动比主要按高速行驶模式来设置，以防止车辆相应于驾驶员操纵的转向盘转角做出过于敏感的反应。这样，在低速行驶或试图泊车时，就需要驾驶员做出较大的转向角才能达到目的。在VGRS系统中，转向机构传动比可按需改变。VGRSECU可操纵VGRS执行器根据车辆行驶条件始终保证最佳转向传动比。由此，车辆在低速和高速行驶时均可获得最佳的机动性和稳定性，系统示意图…     

重型越野车泄气可行驶系统设计研究

重型越野车行驶环境恶劣,颠簸的路面和尖锐物体很容易对车轮轮胎造成致命损坏,如果发生爆胎和泄气现象将给行车安全带来隐患。为了解决上述问题,文章对重型越野车泄气可行驶的方法进行了研究,设计了一种适用于重型越野车的泄气可行驶系统,通过对轮胎内支撑体的材料选型和结构设计,合理设计与轮辋配合的结构,使得使用该系统的充气轮胎泄气后,不仅能够保证车辆继续行驶一段距离,而且不影响车辆的行驶性能。通过对该系统进行的相关试验验证,表明该系统性能可靠,可满足泄气可行驶的要求。     

汽车跑偏的原因及应对措施

汽车行驶时方向盘保持不动的前提下,一般多数情况下为直线行驶(此时要注意路面问题,首先要保证路面水平,在乡间路和城市的一般路面不是水平的,这会影响汽车的行驶路线),如果向左或向右有偏差就是所谓的跑偏现象。     

基于ADAMS/Car的车辆侧翻风险因素研究

为了研究车辆侧翻风险因素对车辆侧翻的影响程度,运用ADAMS/Car软件建立了某轿车的多体动力学模型,基于仿真分析的方法进行了鱼钩转向侧翻试验设计,并选取横向载荷转移率作为度量车辆侧翻风险的指标.通过正交试验的方法,研究了路面摩擦系数、车辆行驶速度、方向盘角速度以及质心高度对车辆侧翻的影响程度.结果表明,在给定的水平下影响车辆侧翻的因素按其影响的强弱程度依次为:车辆行驶速度、路面摩擦系数、质心高度、方向盘角速度,其中车辆行驶速度对车辆的侧翻具有显著性影响.     

基于横摆角速度的汽车ESP系统模糊反馈控制方法

作为一种先进的车辆主动安全技术,车辆电控稳定系统(ESP)已在国外许多高级轿车上得到应用。它是在ABS和ASR的基础上,增加了车辆转向行驶时横摆速率传感器、侧向加速传感器和方向盘转角传感器,通过这些传感器发出的信号监测车辆的状态和驾驶员的需求。当路面状况改变,使车辆行驶     

动力吸振器在方向盘抖动优化中的应用研究

针对车辆在粗糙路面行驶时及传统车辆在加速过程中存在的方向盘抖动问题,采用方向盘动力吸振器是行之有效的解决方案。文章通过振动传递、转向管柱模态等方面的实车试验对比,证明了方向盘动力吸振器对改善方向盘抖动问题具有显著效果。同时,通过对比不同频率动力吸振器的改善效果,为方向盘动力吸振器调试提供参考。     

基于整车模型的车-路耦合作用仿真分析

为研究车‐路系统耦合作用下汽车行驶平顺性,运用车辆动力学仿真软件CarSim建立整车模型,并采用傅里叶逆变换法对 GB7031中规定的A~D级路面进行数值仿真与验证,分析了车辆以不同速度行驶在不同等级路面上的加速度和车轮法向动载系数。结果表明:①随着路面等级的降低和车辆行驶速度的提高,车身加速度显著增大,由50 km/h、A级路面上的0.2599 m/s2变化为120 km/h、D级路面上的1.6889m/s2,增加了5.5倍,车辆行驶平顺性下降;②车‐路耦合产生的动载作用受路面工况和车速的影响也较大,由50 km/h、A级路面上的0.0833变化为120 km/h、D级路面上的0.7754,增大8.3倍。路面等级越低,车速越高,动载系数越大,对路面的破坏作用越严重。      

越野车复合型悬架平顺性的研究

为解决越野车在复杂路面行驶过程中平顺性较差的问题,本文中在某型越野车原悬架系统上加装空气弹簧,形成新型复合型悬架结构.首先为探究越野车悬架系统的振动机理,通过对越野车空气弹簧和原悬架系统进行理想化结构分析,构建出了空气弹簧与螺旋弹簧相并联的复合型悬架系统模型;然后针对越野车行驶要求,提出了一种新型工作模式切换控制策略,...     

Haptic steering support for driving near the vehicle’s handling limits; skid-pad case

Current vehicle dynamic control systems from simple yaw control to high-end active steering support systems are designed to primarily actuate on the vehicle itself, rather than stimulate the driver to adapt his/her inputs for better vehicle control. The driver though dictates the vehicle’s motion, and centralizing him/her in the control loop is hypothesized to promote safety and driving pleasure. Exploring the above statement, the goal of this study is to develop and evaluate a haptic steering support when driving near the vehicle’s handling limits (Haptic Support Near the Limits; HSNL). The support aims to promote the driver’s perception of the vehicle’s behaviour and handling capacity (the vehicle’s internal model) by providing haptic (torque) cues on the steering wheel. The HSNL has been evaluated in (a) driving simulator tests and (b) tests with a vehicle (Opel Astra G/B) equipped with a variable steering feedback torque system. Drivers attempted to achieve maximum velocity while trying to retain control in a circular skid-pad. In the simulator (a) 25 subjects drove a vehicle model parameterised as the Astra on a dry skid-pad while in (b) 17 subjects drove the real Astra on a wet skid-pad. Both the driving simulator and the real vehicle tests led to the conclusion that the HSNL assisted subjects to drive closer to the designated path while achieving effectively the same speed. With the HSNL the drivers operated the tires in smaller slip angles and hence avoided saturation of the front wheels’ lateral forces and excessive understeer. Finally, the HSNL reduced their mental and physical demand.     

电动助力转向中间位置转向感觉分析

针对电动助力转向系统(EPS)的转向感觉进行了系统分析,其中转向盘中间位置的转向主观感受是汽车转向感觉研究的主要内容,直接影响驾驶员对稳定性、安全性和行驶的判断,研究通过整车中间位置转向感觉主观评价试验,介绍了试验及数据处理方法,并对客观评价指标进行了分析.分别研究了中间位置转向灵敏程度,转向手力特性,以及中间位置行驶时的汽车响应特性等三方面的客观评价指标.应用这些指标参数,可以系统全面的评定EPS中间位置转向感觉,指导EPS与整车的匹配开发,以获得更适宜的中间位置转向感觉.     

A model of driver steering control incorporating the driver's sensing of steering torque

Steering feel, or steering torque feedback, is widely regarded as an important aspect of the handling quality of a vehicle. Despite this, there is little theoretical understanding of its role. This paper describes an initial attempt to model the role of steering torque feedback arising from lateral tyre forces. The path-following control of a nonlinear vehicle model is implemented using a time-varying model predictive controller. A series of Kalman filters are used to represent the driver's ability to generate estimates of the system states from noisy sensory measurements, including the steering torque. It is found that under constant road friction conditions, the steering torque feedback reduces path-following errors provided the friction is sufficiently high to prevent frequent saturation of the tyres. When the driver model is extended to allow identification of, and adaptation to, a varying friction condition, it is found that the steering torque assists in the accurate identification of the friction condition. The simulation results give insight into the role of steering torque feedback arising from lateral tyre forces. The paper concludes with recommendations for further work.     

汽车转向系统十字轴万向节传动优化设计

转向力是汽车操纵稳定性中一项重要的评价指标,其力矩波动直接影响驾驶感觉。文章对汽车转向轴的布置与力矩波动的关系进行了分析,并针对某车型转向系统的十字轴万向节结构进行优化设计。优化结果在matlab软件里仿真,得到较好的结果,波动力矩在允许的范围内。并得出最佳的中间轴相位角及轴系布置方案,对转向系统的优化设计有一定的参考价值,可作为实际车型开发中传动优化设计的技术依据。     

Disturbance compensation with a torque controllable steering system

Via a conventional steering system the driver perceives desired and disturbing effects such as road feedback and resonance effects, respectively. They appear with overlapping frequency spectra within the driver's steering torque. This paper introduces a control algorithm that is suppressing periodic disturbances without affecting useful steering road feedback attributes as well as regular power assistance characteristic. This is realised by an integrated torque actuator within the steering column in conjunction with a conventional Hydraulic-assisted Power Steering (HPS) system.     

Disturbance compensation with a torque controllable steering system

Via a conventional steering system the driver perceives desired and disturbing effects such as road feedback and resonance effects, respectively. They appear with overlapping frequency spectra within the driver's steering torque. This paper introduces a control algorithm that is suppressing periodic disturbances without affecting useful steering road feedback attributes as well as regular power assistance characteristic. This is realised by an integrated torque actuator within the steering column in conjunction with a conventional Hydraulic-assisted Power Steering (HPS) system.     

电子差速系统轮胎附着特性模拟仿真研究

电子差速系统相对于传统的机械式差速器可以实现转矩的精准分配,根据轮胎的纵向运动特性以及侧向运动特性,结合轮胎滑移率让内外侧车轮在过弯时拥有足够的附着力,减小整车的横摆角速度,提高过弯稳定性。采用后轮双电机的驱动方案,驱动电机采用直接转矩控制的方法,由整车控制器将指定的计算转矩信号发送给电机控制器完成动力分配,所需转矩根据驾驶员的加速踏板及方向盘转角,运用阿克曼转向模型计算得到。     

某车型高速行驶方向盘摆振分析

研究高速行驶方向盘摆振影响因素与测试方法。针对某款乘用车方向盘摆振的现象进行原因分析,通过对其进行道路再现试验,测试分析轮胎至方向盘的灵敏度,可知该车对轮胎异相位的激励非常灵敏;以副车架为参考点,建立模型,通过ODS分析进一步验证摆振产生原因。该研究为高速行驶方向盘摆振问题的解决提供依据。     

电动轮驱动的轿车差速性能试验

电动轮驱动的汽车取消了机械式差速器后,在转向行驶、路面不平及车轮半径不等3种工况下,会出现差速问题。文章进行了实车转向行驶试验和车轮半径不等时的差速试验,验证了对电动轮电机控制按转矩模式控制而转速随动以实现自适应差速的控制策略。电动轮控制器可以实现很好的差速性能,说明采用转矩控制和转速随动的策略是解决汽车电子差速问题的前提和关键。     

轮毂电机驱动车辆驱动力控制研究

轮毂电机驱动车辆各轮转矩精确可控且响应迅速的特点适用于越野工况，但越野路面起伏不一且附着条件多变，因此，开发基于越野工况辨识的车辆驱动力控制策略，对提升轮毂电机驱动车辆的纵向行驶稳定性具有重要意义。基于动力学模型分析路面附着与路面几何特征，确定可用于越野工况辨识的车辆特征参数集；针对车轮悬空垂向载荷估计失真现象，且由于地面垂向力的实际变化导致车辆垂向载荷分配比例的改变，修正了垂向载荷的计算；利用各特征参数的差异与越野工况的映射关系判定工况属性，采用模糊识别法界定4种地形工况；驱动力控制上层考虑工况与驾驶员影响因素，通过越野工况辨识结果决策驱动利用系数，作为前馈期望转矩调节权重；中层通过四轮垂向载荷得到转矩分配系数，设计驱动力分配算法；下层针对车辆在越野工况下出现车轮滑转与悬空状态，对车轮进行动态转矩补偿。仿真测试与实车验证表明，越野工况辨识结果与预期相符，驱动力控制策略综合优化了车辆稳定性和动力性。