汽车悬架横向稳定杆研究综述

汽车悬架横向稳定杆是悬架系统重要组成部件,良好的横向稳定杆能使汽车具有良好的操纵性、平顺性和舒适性。首先,对横向稳定杆的组成、分类及其工作原理进行简要概述,对其不同工作状态下的情况进行介绍。其次,综述了该领域国内外学者对汽车悬架横向稳定杆的研究状况,从优化设计、疲劳寿命和主动控制方面进行分述,并简要叙述各控制方法的控制原理及其特点。最后,依据横向稳定杆的研究状况,对其发展趋势做出预测。     

一种新型开关式主动横向稳定杆装置的控制研究

针对装有被动横向稳定杆的车辆在高速大转角转向时容易发生侧翻及在直线行驶时乘坐舒适性变差的问题,设计了一种开关式主动横向稳定杆装置。基于整车6自由度模型设计了线性二次型最优控制器对车辆转向时的侧倾进行控制;直线行驶时,主动横向稳定杆处于"OFF"状态,降低悬架刚度,提高车辆舒适性。采用时域与频域仿真验证了该装置的有效性,并通过台架试验对基于粒子群优化的线性二次型最优侧倾控制策略进行了验证。     

横向稳定杆计算与汽车侧倾

主要阐述了与汽车横向稳定性有关的几个问题：横向稳定杆的设计：悬架侧倾角刚度及前后悬架侧倾角刚度的匹配：汽车侧倾轴线的确定及汽车侧倾角计算。讨论了提高汽车悬架侧向稳定性。     

基于主动横向稳定杆的汽车防侧翻控制

为了提高汽车转向时的侧向稳定性,建立了汽车三自由度侧翻模型,提出了主动横向稳定杆直接防侧翻力矩控制的汽车侧向稳定性控制方案。采用LQR最优控制算法,以侧向加速度、质心侧偏角和横向载荷转移率为综合控制对象,以主动横向稳定杆为执行机构,建立防侧翻控制系统,在Matlab/Simulink环境中对汽车进行阶跃转向侧翻仿真实验。仿真结果表明,基于主动横向稳定杆LQR控制系统能够及时在横向稳定杆上产生抗侧翻力矩,提高汽车的转向侧翻控制能力,减少侧翻事故的发生。     

某全驱沙漠车悬架侧倾刚度设计研究

以某4x4全驱沙漠车为研究对象,提出了一种简化的整车数学模型,建立了整车侧倾角与板簧、横向稳定杆刚度的函数关系,得到悬架侧倾角刚度对整车侧倾性能的影响。并介绍了横向稳定杆角刚度计算方法,前后悬架侧倾角刚度匹配原则。     

全承载客车侧倾优化及空心稳定杆的应用

正随着人们对乘坐舒适性要求的提高,近现代车辆悬架一般设计得比较软,在高速行驶转向时,车身会产生很大的横向侧倾和横向角振动。因此,杆式横向稳定器应运而生,并以成本低和结构简单而得到广泛应用。横向稳定杆对悬架侧倾角刚度的分配有很大影响,一般要求当侧向惯性力等于0.4倍的车重时,车身的侧倾角小于6度,同时为了满足汽车稍有不足转向特性的要求,前后悬架的侧倾角刚度比值一般取     

EPS与主动悬架系统自适应模糊集成控制的仿真与试验研究

在建立的汽车整车主动悬架和EPS动力学模型(包含转向运动、俯仰运动和侧倾运动等模型)的基础上,运用自适应模糊控制方法,利用车身姿态的变化动态地调节主动悬架控制器和EPS控制器的输出,实现了对EPS和主动悬架系统的集成控制。为了验证控制系统的可行性和有效性,分别进行了仿真和实车道路试验。结果表明,集成控制显著提高了汽车的行驶平顺性和操纵稳定性,整车综合性能明显优于传统的悬架和转向系统。     

一种汽车稳定杆拉杆球销摆动角度的校核方法

稳定杆对于汽车侧倾控制有重要的作用,悬架设计时需要校核稳定杆拉杆球销在悬架运动过程中的摆动角度。由于CATIA DMU模块在模拟球销摆动方面的局限性,本文利用Sim Designer的SD motion模块,校核稳定杆拉杆球销在车轮跳动及转向过程中的摆动角度,准确地解决该校核问题。     

主动悬架系统对汽车侧翻稳定性的改善分析

针对被动悬架系统侧翻稳定性较差的问题,提出采用主动悬架系统的方法进行改善.通过汽车侧倾运动状态分析,建立了被动悬架系统、主动悬架系统和控制系统模型.模拟分析表明,主动悬架系统使汽车在弯道行驶时的侧倾角有效值下降92.8%,侧倾角加速度有效值下降78.2%,侧翻因子有效值下降92.6%.结果表明,利用主动悬架系统可有效降低汽车非直线行驶时的侧倾角及侧倾角加速度,提高汽车的侧翻稳定性,采用主动悬架系统是提高汽车非直线行驶状态下安全性的一个合理的解决方案.     

新型电控空气悬架系统集成控制策略研究

为顺应汽车底盘电子电气(E/E)架构集中化发展趋势,并解决传统电控空气悬架系统中悬架刚度调节范围窄、侧倾稳定性欠佳等问题。本文中以具有电机式主动横向稳定器的新型电控空气悬架系统为被研究对象,首先利用Matlab/Simulink搭建电控空气悬架系统整车动力学模型与电机式主动横向稳定器模型,开发基于模型设计的新型电控空气悬架系统集成控制策略;然后开发基于英飞凌32位TC275主控芯片的并行多核电子控制单元,并利用转向盘角阶跃输入工况和双移线工况开展离线仿真与硬件在环试验研究。相关研究结果表明,新型电控空气悬架系统集成控制策略及并行多核电子控制单元可改善车辆操纵稳定性,并有效提高车辆抗侧倾性能。     

横向稳定杆建模方法研究

在悬架侧倾特性分析中建立了基于ADAMS软件平台的某车辆前悬架仿真分析模型,其中横向稳定杆结构分别采用三种不同方法进行建模。悬架侧倾特性的仿真及试验分析结果表明,采用基于模态叠加和基于铁木辛科梁理论的稳定杆柔性体模型精度较高,而在基于材料特性的稳定杆刚体模型中加入修正系数可以提高仿真精度,使计算结果达到要求。     

主动悬架系统对汽车侧翻稳定性改善分析

针对被动悬架系统侧翻稳定性比较差的问题,提出采用主动悬架系统的方法进行改善。通过汽车侧倾运动状态分析,建立了被动悬架系统、主动悬架系统和控制系统模型。模拟分析得到主动悬架系统使得汽车在弯道行驶时的侧倾角有效值下降了92.8%,侧倾角加速度有效值下降了78.2%,侧翻因子有效值下降了92.6%。结果表明:利用主动悬架系统可以有效地降低汽车非直线行驶时的侧倾角以及侧倾角加速度,提高汽车的侧翻稳定性,是提高汽车非直线行驶状态下安全性的一个合理的解决方案。     

主动悬架系统对汽车侧翻稳定性改善分析

针对被动悬架系统侧翻稳定性比较差的问题,提出采用主动悬架系统的方法进行改善。通过汽车侧倾运动状态分析,建立了被动悬架系统、主动悬架系统和控制系统模型。模拟分析表明,主动悬架系统使得汽车在弯道行驶时的侧倾角有效值下降了92.8%,侧倾角加速度有效值下降了78.2%,侧翻因子有效值下降了92.6%。结果表明:利用主动悬架系统可以有效地降低汽车非直线行驶时的倾角以及侧倾角加速度,提高汽车的侧翻稳定性,是提高汽车非直线行驶状态下安全性的一个合理的解决方案。     

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.     

基于横向稳定杆的汽车操纵稳定性影响分析

文章基于横向稳定杆在整车的功能,分析车辆安装横向稳定杆和不安装横向稳定杆两个状态,研究了横向稳定杆对车辆操稳性能的影响,进一步在Trucksim软件中建立虚拟整车和驾驶员模型,模拟稳态回转和蛇形试验工况,并结合试验评价标准进行评分,对比分析结果表明,安装横向稳定杆的车辆对不足转向和车辆侧倾度性能影响较大,对转向性能影响较小。     

应用主动横向稳定器降低汽车侧倾角的研究

研究利用主动横向稳定器改善汽车乘坐舒适性和降低汽车侧倾角的可行性。主动横向顺置于汽车前。后轴，通过液压控制缸与车架连接，采用转向轮转角前馈控制横向稳定器，可产生克服汽车侧倾运动的反侧运动的反倾力矩。实车试验表明；稳态转向或变更行车线时，该系统可明显降低汽车侧倾角和提高汽车的乘坐舒适性。     

某越野车车身稳定系统匹配设计与试验研究

过硬的横向稳定杆会限制车辆的越野能力,因此某些车型为了保障越野能力而选用较软的横向稳定杆,便导致了越野车侧倾刚度不足的问题。针对这一问题设计了一套可取代横向稳定杆的车身稳定系统,用于在不影响车辆越野性能的同时增加车辆的侧倾刚度。通过建立整车及液压系统动力学模型进行数值运算仿真,以求得能和整车匹配的车身稳定系统的关键参数。然后根据该车的底盘结构对系统进行结构设计,并开发出了原型样机进行装车试验。通过对原装越野车和改装越野车进行悬架性能试验、蛇行试验和平顺性试验,并对结果作对比分析,验证了车身稳定系统可以大幅度提高车辆动态侧倾刚度,改善其操纵稳定性且并不影响平顺性。     

某车型稳定杆侧倾刚度微调研究

针对乘用车底盘调校中,为精准适配悬架的侧倾刚度,受稳定杆制造工艺能力限制,无法满足稳定杆直径尺寸在1mm内的渐增微调问题,本文利用车辆耦合动力学理论与最小二乘法下的多项式拟合法则,提出了一种利用增加横向稳定杆衬套径向刚度完成某车型悬架等效侧倾刚度匹配方法,并基于Adams/car软件对约束条件下的等效结果进行仿真量化计算,得出了在稳定杆1mm内的渐增直径及安装衬套制造工艺内的相关函数关系式。结果表明,在稳定杆安装衬套径向刚度值1KN/mm～8KN/mm范围内,可以满足某乘用车稳定杆直径23mm～24mm的微调效果,所得出的函数拟合公式为横向稳定杆橡胶衬套在该车型悬架设计和底盘调校提供了非常实际的工程参考。     

汽车侧倾稳定主动控制系统的仿真研究

在ADAMS/Car下建立了前、后悬架都装有主动横向稳定杆的95自由度虚拟整车模型.采用模糊PID控制策略,在MATLAB/Simulink环境中对车辆抗侧倾性能进行了联合仿真,实现了PID控制过程中参数的在线整定.仿真结果表明,模糊PID控制具有较强的自适应能力和抗干扰能力,可有效减小车身侧倾角,在保证乘坐舒适性的同时提高了车辆的行驶稳定性.     

电动客车稳态转向特性仿真研究

利用虚拟样机分析软件ADAMS建立了整车多体动力学模型,并进行了仿真分析。研究了由电池布置带来的前后轴载荷变化(整车质心位置变化)和横向稳定杆对转向性能的影响。结果显示,整车在空载和满载时均为不足转向;后轴载荷比例增加对稳态转向不利;加装横向稳定杆可以大大改善车厢侧倾,对稳态转向有一定改善。