汽车急转向安全车速的研究

汽车急转向时受离心力作用易发生侧滑、侧翻事故.通过对急转向行驶工况的汽车受力分析,建立汽车以不同转向速度、转弯半径,确定不同附着系数路面上发生侧滑、侧翻的阈值条件,分析不发生侧滑和侧翻所允许的最高转向速度,可为汽车急转向行驶工况的安全性研究和主动控制研究奠定理论基础.     

五轴汽车双相位转向性能对比分析

为满足多轴汽车低速转向灵活性和高速操纵稳定性,设计了双相位转向机构,并利用AD-AMS/VIEW建立了5轴汽车的仿真模型.通过仿真分析发现,当汽车同相位转向高速行驶时,质心侧向加速度和横摆角速度明显低于后轮不转向时的状态,降低了汽车发生侧翻和甩尾的可能性;当汽车逆相位转向低速行驶时,质心运动轨迹直径缩短12.9%,提高了机动灵活性.     

基于可靠度理论的环形匝道行车风险研究

针对互通式立交设计过程中匝道设计参数的不确定性,基于可靠度理论和车辆发生事故类型分别建立车辆侧滑与侧翻2种综合行车失效模型,分别研究小轿车与大货车行驶于冰雪路面状态下的行车安全性,采用一次二阶矩法计算综合失效概率,以确定设计参数取值的可靠性。研究结果表明,在相同驾驶条件下,随着车辆运行速度的增大,小轿车比大客车易于发生侧滑,大货车比小轿车易于发生侧翻;匝道超高从6%增至8%时,行车失效概率变化较小,综合行车舒适性、行车安全性等,建议环形匝道最大超高值不大于6%。     

曲线运动汽车交通事故原因分析

汽车在转弯、超车、变换车道以及躲让其它车辆等行驶状况下，必须保证曲线行驶的稳定性，否则，汽车非但不能按转向角听预定的方向行驶，甚至出现侧滑，严重时会出现汽车整体大回转或行驶方向失控，导致通事故的发生。笔认为，造成曲线运动汽车交通事故的主要原因，一方面是由于驾驶人在高速行驶中急转弯或转向、制动时的不当操作，另一方面是与车辆本身的技术状况有关。本主要从技术方面分析了曲线运动汽车交通事故的原因，供有关部门在进行车辆安全技术检验或分析处理交通事故时参考。     

影响汽车侧滑的因素

汽车前轮侧滑量的检测,已经成为汽车安全性能检测的重要内容。但是,许多车主对侧滑仍然感到很陌生,当遇到侧滑检测不合格时也不知如何调整维修。那么,什么是前轮侧滑呢?我们知道,汽车为了保证转向的轻便和直线行驶,必须正确配置主销内倾、主销后倾、前轮外倾和前轮前束等4个参数。正是因为前轮外倾和前轮前束使汽车产生了侧滑的可能。当车轮向前滚动的时候,由于车轮具     

基于模糊PID的差动制动客车防侧翻控制

针对客车在中、高车速和大转角转向时易发生侧翻的问题,采用模糊PID控制器和差动制动的方式,进行了防侧翻控制研究。通过横向载荷转移率判断汽车的侧向稳定状况,当横向载荷转移率超过所设定的门限值时,触发差动制动控制模式进行防侧翻控制。通过Trucksim与Simulink联合仿真对该控制算法及策略进行验证,结果表明,在鱼钩工况下,车辆的侧向加速度的峰值降低了0.24 g,该控制算法能够有效降低侧翻风险。     

基于veDYNA的运输车辆侧翻动力学仿真研究

选取三轴货车为研究对象,基于车辆动力学仿真软件ve Dyna环境建立运输车辆行驶动力学仿真平台,并对模型的有效性进行验证。通过设置角阶跃典型行驶道路工况,分析车辆行驶动力学参数和道路参数等因素对运输车辆发生侧翻的影响机理。仿真结果表明,车速、方向盘转角等动力学参数对运输车辆的侧倾稳定性影响较大,道路参数对运输车辆的侧倾稳定性影响较小。建立的运输车辆行驶动力学仿真平台,能够很好的模拟真实车辆的实际工况,为进一步研究运输车辆的防侧翻控制提供较好的理论基础。     

基于车路协同的重型车辆侧翻预警系统设计

通过重型车辆弯道行驶稳定性进行研究,构建基于车路协同的侧翻预警方案,以汽车不发生侧翻为指标给出弯道临界车速计算方法,设计一种基于STC89C52单片机的侧翻预警系统来实时对将要发生的侧翻进行预报,满足实时性和准确性要求,提醒驾驶员错误操作,以免再次发生侧翻危险。     

半挂汽车列车弯道行驶制动稳定性

为了研究弯道行驶中制动工况对半挂汽车列车稳定性的影响,运用动力学理论与虚拟样机仿真软件ADAMS,建立了具有21自由度的半挂汽车列车整车模型,分析了在弯道行驶极限工况下,半挂汽车列车折叠角、侧向加速度、横摆角速度、车速、轮速、轮胎侧偏角随时间的变化关系。通过整车系统的稳态转向试验与阶跃试验,验证了模型具有较好的仿真精度。仿真结果表明:转向后3 s实施制动,在3 s的时间内,牵引车侧向加速度变为0,横摆角速度达到极值33 rad.s-1后迅速减小,而半挂车侧向加速度达到极值4 m.s-2,横摆角速度逐渐减小为0;在制动过程中,牵引车后轴先抱死拖滑,由此引起半挂汽车列车发生折叠现象,从而导致弯道行驶制动稳定性降低。     

基于刚性汽车稳态转向模型的车辆入弯建议速度标志牌的设计

汽车侧翻带来极其严重的后果。从汽车刚性稳态转向模型的角度出发,考虑了悬架和外侧轮胎产生弹性形变对侧翻阈值的影响,通过实际调查和具体计算,提出分车型在汽车入弯处设置建议速度标志牌,并给出具体的速度建议值和标志牌设计样式参考。旨在通过人性化的提醒,来应对汽车过弯侧翻带来的安全隐患,体现了交通安全科技的服务理念和人文关怀精神。     

横向运动学综合反馈EPS模糊滑模控制

针对电控助力转向EPS电机电流的跟随性以及震颤问题,建立汽车转向系模型,提出模糊滑模结构控制算法。考虑到横向运动学信息对驾驶员操纵特性的影响,运用反馈和模糊滑模控制思想,设计了权系数模糊,自动调整横向运动学综合反馈的EPS模糊滑模控制器。仿真结果显示：横向运动学综合反馈模糊滑模控制的EPS电机电流具有良好的跟随性、快速性,且电流的震颤现象基本消失,系统具有良好的鲁棒特性,同时汽车的横摆角速度以及侧偏角的峰值明显下降,提高了汽车的操纵稳定性。     

公路平曲线超高／反超高对车辆操纵的影响

为得到超高率对车辆方向控制的影响,以“道路-驾驶人-车辆”仿真系统为手段,以超高率／反超高率和行驶速度为试验变量,以小客车为仿真车型,以一条设计速度为30km／h的三级公路为试验对象,进行了三维路面上行车动力学的仿真试验．试验结果表明：①超高会减轻侧向力作用下轮胎的侧偏角,从而减低对方向盘角输入的需求;②超高会减小弯道上的轮胎拖距,并减弱前轮转动对车体的抬升作用,明显降低曲线行驶时的操舵矩,从而使操纵变得容易;③超高也会增加车辆的侧倾摆动（朝曲线内侧）,对于低速车辆,其摆动会更明显;④小半径曲线上的双向路拱或者反超高会增加转向需求,当车速较高时,其方向将难以控制．     

基于模糊控制技术的汽车制动稳定性仿真研究

针对汽车在转弯制动时出现的制动距离过长和侧向路径偏离状况,提出了利用两侧轮胎制动力差产生的横摆力矩控制汽车侧向路径偏离的控制策略,设计了模糊控制器.仿真研究表明,利用所提出的横摆力矩模糊控制策略能减少汽车在弯道路段制动时的侧向路径偏离距离,使汽车在制动时能保持预期轨迹,提高了汽车的制动安全性和稳定性.     

ABS的组成和控制原理

汽车防抱死制动系统（ABS）是汽车上的一种主动安全装置,用于汽车制动时防止车轮抱死拖滑,以提高汽车制动过程中的方向稳定性、转向控制能力并缩短制动距离,充分发挥汽车的制动效能。介绍ABS的基本组成、各组成元件的主要功能及ABS控制关系,论述基于车轮加减速度逻辑门限值控制方法的ABS控制原理。     

基于底盘测功机的汽车油耗研究

汽车油耗与汽车驱动力输出功率成正比,在底盘测功机上进行汽车油耗试验能克服很多随机影响汽车油耗的因素。通过在底盘测功机上对某商务车进行汽车油耗试验,在3种节气门打开的情况下,测量汽车在不同驱动力输出功率时的等速百公里油耗,结果表明在汽车驱动力输出功率一定时,选择合适的档位和车速可以有效地节省燃油。     

特种车辆驾驶模拟系统转向力觉临场感的实现

介绍了特种车辆驾驶模拟系统的构成,并对特种车辆驾驶模拟系统转向力觉临场感子系统的实现方法进行了说明,给出了转向反力矩的数学模型,以及实现力觉临场感的反力矩电动机的驱动方法.测试结果表明,所建立的特种车辆驾驶模拟系统的转向力觉临场感子系统模拟的坡路、颠簸路面、车辆加减速、转向、侧滑时的力觉具有良好的真实沉浸感,而且解决了反力矩电动机驱动的效率和振动噪声问题.     

滑差频率对磁浮车辆运行性能的影响

采用二维电磁场理论对直线电机气隙磁场的纵向分量和垂向分量进行求解, 得到了电机牵引力和法向力的解析表达式, 利用直线电机试验台对解析计算方法进行检验, 对比6~18 Hz恒滑差频率下牵引力和法向力随速度的变化; 建立了三悬浮架单节磁浮车辆动力学模型, 仿真对比了车体和悬浮架分别在1、3、5、8 kN冲击力下的振动响应; 计算了单节中低速磁浮车辆牵引特性, 分析了不同滑差频率对车辆牵引性能的影响; 综合考虑电机法向力对悬浮系统的影响和车辆的牵引需求, 提出了变滑差频率控制策略。研究结果表明: 电机牵引特性一般包括恒力区和恒功区, 恒力区初级电流最大值为390 A, 恒功区电压最大值为212 V, 恒力区牵引力变化较小, 恒功区牵引力衰减较快; 滑差频率越小, 电机起动牵引力和法向力越大, 恒力区越短, 反之亦然; 法向冲击力小于8 kN时车辆平稳性指标等级均达到优秀, 但为了减小悬浮系统的负担, 电机法向力应越小越好; 较低的滑差频率使车辆低速段牵引性能更强, 但采用较高的滑差频率有利于提高全速度范围的牵引性能; 在变滑差频率控制策略中起动滑差频率的选择综合考虑车辆的牵引性能和悬浮能力, 速度达到恒功转折点后滑差频率逐渐增大, 该策略使电机恒力区牵引力适中, 恒功区牵引力始终为电机所能发挥的最大值。      

联合工况的车辆动力学仿真

建立了整车的模型,用Matlab软件对车辆在不同车轮转角、不同车速及不同制动力矩情况下的动力学进行了仿真。仿真结果表明:随着车轮转角及车速的增大,车辆横摆角速度峰值、横向速度峰值增大;过大的制动力矩将使车辆横向侧滑加剧及使横摆角速度峰值变大,车辆在联合工况下的稳定性变差。仿真为车辆在联合工况下的建模和控制提供了参考。     

共享任务对汽车安全性和软件可用性的影响

为了确定汽车共享交互任务与驾驶任务协同作用对驾驶安全性和交互可用性的影响,进而为汽车共享软件优化和汽车共享驾驶员筛选培训提供理论参考,首先针对24名经验丰富的中国驾驶员,利用汽车模拟驾驶试验,采集了车速变化、制动时间、交互时间等驾驶安全性和交互可用性参数数据,然后通过配对样本t检验方法,在停车状态和驾驶状态,对比分析了是否使用汽车共享软件对交互可用性绩效和驾驶安全性绩效的影响. 研究表明:相对于不操作共享任务,驾驶时操作汽车共享任务交互时间增加了24%～87%,满意度降低了15%,认知负荷增加了33%～61%,但交互错误不受影响;反向来看,驾驶时操作汽车共享任务会对驾驶安全性产生影响,表现为相对于不操作共享任务,制动反应时间增加了45%,方向盘调整次数增加了217%～761%,方向盘调整角度增加了25%～66%,驾驶错误增加了512%～1053%,车速降低了8%;汽车共享软件导致的驾驶分心只影响反应时间,不影响制动行为.      

基于ADAMS/View车轮前束和外倾对侧滑的影响分析

车轮外倾角和前束的检测非常重要,一旦车轮外倾角和前束匹配不当,就会造成轮胎磨损加剧,严重影响汽车的动力性、经济性,甚至安全性。该文使用ADAMS软件中的ADAMS／View模块,建立双横臂式前独立悬架模型,改变模型的前束和外倾角,在不同的前束和外倾角条件下对模型进行仿真,测量车轮底部的侧向滑移量,以分析二者对车轮侧滑的影响。