路面特性对车辆振动影响规律研究

对软路面上车辆的扭转、垂直和纵向振动进行了研究,首先对振动车辆进行单因素(路面不平度、胎压、路面抗压强度和牵引负荷)分析,找出对车辆振动影响显著的因素及影响规律,在此基础上对影响振动的多因素进行正交试验,分析交互作用对车辆振动的影响规律。同时,对不同路面条件下振动进行研究分析。随着路面波形频率、路面抗压能力、轮胎气压和牵引负荷的增加,车辆扭转、垂直和纵向振动增加。对于垂直振动、扭振和纵向振动,其主要影响因素各不相同。     

基于非线性系统结构稳定性理论的车辆转向动力学研究

为了解车辆转向的内在特性,给车辆转向控制方法提供理论研究基础,依据非线性系统动力学结构稳定性理论,提出了车辆转向动力学分岔理论。基于车辆转向动力学分岔理论对车辆转向动力学特性进行了研究;以车辆前轮转角、车辆纵向速度及后轮转角为分岔参数,研究其对车辆质心侧偏角、横摆角速度的影响规律,得出了车辆在不同转向状态下的稳定转向区间。研究结果表明:车辆稳态转向时不发生动态Hopf分岔,而发生静态鞍结分岔;理论研究结果与车辆实际运行情况相符,非线性系统结构稳定性理论用于车辆转向动力学研究是正确、合理的。     

用于不平路面车辆动力学仿真的轮胎模型综述

介绍了轮胎在不平路面的动力学特性。在回顾不平路面轮胎动力学模型发展的基础上，以近期的研究工作为重点，对用于不平路面车辆动力学仿真的轮胎模型进行了较为系统的介绍。概要地阐述了各种轮胎模型的建模理论、方法，并进行了分析和评述。最后，总结了不平路面轮胎力学建模的核心问题及发展方向，对不平路面车辆动力学仿真选择合适的轮胎模型给出了建议。     

基于车路系统的事故现场轮胎印迹强度参数化研究

为明确事故现场可视轮胎印迹强度与车辆动力学特性、轮胎橡胶磨损特征及道路表面灰度之间的关联特性,提出基于车路耦合的事故现场轮胎印迹强度参数化研究方法。通过结合动态滑动摩擦因数模型及轮胎非线性模型,建立车辆路面9 DOF非线性系统动力学模型,运用VBOX惯性测量技术验证模型的有效性。运用胎面磨损能量模型,从车路系统角度确定车辆、轮胎和路面特性对轮胎全局摩擦力及胎面磨损特性的影响。结合印迹强度特征模型提出轮胎印迹强度参数研究方法,选取不同制动、转向角工况及3组路面、胎面特性对轮胎路面接地力学特性、胎面橡胶磨损量、可视轮胎印迹特征进行仿真分析。结果表明：印迹强度仅与全局摩擦力大小有关,与轮胎路面滑移方向无关;滑移工况下胎面橡胶磨损量随着全局摩擦力和滑移速度的增大而增大,而印迹强度变化不明显;制动力矩和道路表面灰度对产生可视轮胎印迹起决定作用,转向角主要影响不规则可视轮胎印迹的产生;前轮轮胎最先出现可视印迹,且可视印迹长度和强度均高于后轮轮胎;采取可视印迹起点作为事故车辆速度判定具有一定的误差,应根据具体情况进行具体分析;研究成果能够为基于可视轮胎印迹的交通事故重建提供理论基础。     

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.     

弯道安全车速建模及影响因素分析

车速的合理选择,是影响弯道行车安全的关键.为此,针对车辆在弯道行驶过程中因超速导致的侧滑、侧翻等侧向失稳事故,通过建立车辆转向行驶动力学模型,结合道路环境信息,在分析车辆转向时载荷横向偏移、悬架变形等基础之上,对传统模型进行改进,建立精度更高的弯道安全车速计算模型.并采用车辆动力学仿真软件CarSim和TruckSim进行不同工况下的仿真试验验证.运用正交试验方法对试验结果进行极差和方差分析,获取弯道安全车速对7种主要影响因素的敏感度.结果表明,该模型所得的安全车速值,与车辆侧向失稳时的临界车速值之间的平均误差为1.55%;相比于其他因素,弯道半径和路面附着系数对安全车速的影响最为显著;当路面附着系数达到特定值时,模型考虑了车辆的侧翻危险,使其计算得到的弯道安全车速呈现饱和现象.      

路面-电磁双激励下电动轮汽车行驶平顺性分析

为研究电动轮车辆系统在路面-电磁双重激励下的振动特性，明确轮毂电机电磁激励对车辆行驶平顺性的影响规律，建立了基于刚性连接结构的轮毂驱动式电动汽车1/4的2-DOF垂向振动动力学模型；考虑路面激励的随机性以及电磁激励的分段周期性，得到了含随机性和周期性的复杂外激励模型；采用时域分析法，得到复杂外激励下电动轮车辆平顺性评价指标即车身加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷时间历程图，并分析了电磁激励对电动轮汽车平顺性的作用规律。结果表明：轮毂电机电磁激励对各指标的影响程度依次为车身加速度>轮胎动载荷>悬架动挠度；在加速行驶工况下，速度越快电机激励振动冲击越大，对车辆的行驶平顺性和舒适性越为不利。     

空气悬架客车横向动力学建模和稳定性分析

针对特殊行驶工况下空气悬架客车横向动力学失稳现象的揭示问题,本文中提出一种系统非线性动力学建模和稳定性分析方法。为准确反映空气悬架客车横向动力学演化规律,建立了考虑空气弹簧和轮胎非线性力学特性的系统3自由度动力学模型。为实现复杂高维动力学系统的稳定性分析,首先基于中心流形理论对系统进行降维处理,而后对得到的约化系统进行定性性态分析,确定了系统满足鞍结分岔的充分必要条件。设置4种工况对空气悬架客车横向动力学系统在平衡点处的分岔行为进行了相平面分析,掌握了空气悬架客车在不同路面条件下随车速及前轮转角变化的横向动力学失稳演化规律,最后基于整车动力学进行仿真验证表明解析分析结果与仿真分析结果一致,证明本文提出的非线性稳定性分析方法有效可行。     

基于MATLAB/Simulink车辆主动悬架时频响应研究

为了研究车辆主动悬架时频响应特性,以主动悬架1/4车辆模型为研究对象,依据车辆系统动力学理论建立了1/4车辆主动悬架动力学模型,利用Simulink对悬架和车身加速度进行仿真,对不同车速下的路面高程曲线的频谱和车辆固有频率进行分析。研究结果表明,仿真车辆在B级公路以60km/h车速行驶时,路面激励引发车辆共振。     

多轴车辆在复杂路面行驶时的阻力模拟方法研究

本文提出了一种用于多轴车辆测功试验台进行复杂路面模拟时,确定车辆各驱动轴所需施加行驶阻力的方法。本方法通过建立多轴车辆行驶的动力学模型,对车辆行驶中的相关状态量进行计算,进而获得测功机在模拟车辆行驶时所需施加的载荷。与一般方法相比,本方法能够更好地反映具有小坡度、短保持距离、坡度频繁变化等特点的复杂路面对车辆行驶状态的影响,从而使施加载荷更接近于车辆真实的行驶情况。同时通过统计方法将振动台架中使用的路面高程谱进行转换,生成用于本方法使用的测功台架复杂路面地形谱。最后对提出的车辆模型进行了仿真,对比分析了多轴车辆在水平路面和复杂路面上等速、加速、滑行和制动等行驶情况下车辆各个状态量的变化情况,仿真结果初步验证了方法的可行性。     

Slope Shift Strategy for Automatic Transmission Vehicles Based on the Road Gradient

Motivated by the development of high-precision digital maps for advanced driver assistance system (ADAS) in recent years, this study provides a new approach to solve the problems of the conventional automatic transmission vehicle travelling on sloping roads. Based on vehicle dynamics, shift problems on hilly roads are analyzed. A novel intelligent shift strategy is proposed, which consists of a dynamic shift schedule for the uphill, a safety shift schedule for the downhill, and a comprehensive economical shift schedule for the gentle slopes. A set of driver-in-loop co-simulation tests was conducted in a driving simulator that is equipped with a MATLAB/Simulink dynamics simulation platform. The test results verified the effectiveness of the new intelligent shift strategy. With the road information provided by a high-precision digital map, busy shifting can be eliminated, and improved dynamic performance can be achieved for a vehicle travelling on the uphill roads; undesired upshift can be prevented, and engine traction resistance can be used to relieve the load of braking system when a vehicle travelling on the downhill roads; also, fuel consumption can be reduced for a vehicle travelling on a gently sloped road. Consequently, this novel intelligent shift strategy offers a reliable and effective solution for improving a vehicle’s driving performance on a hilly road.     

汽车机械式自动变速器换档规律的动态评价方法研究

本文根据机械式自动变速器的换档特性,应用计算机仿真技术,通过建立换档规律的动态评价系统,分析了不同换档规律对AMT车辆燃料经济性的影响,其分析结果与试验结果有很好的一致性。所建立的动态评价系统和相应的分析方法对进一步研究机械式自动变速器换档规律的动态特性及其对汽车性能的影响有一定的参考价值。     

坡道行驶工况下载货汽车换挡规律的研究

通过汽车在坡道上的实车数据采集,总结出带手动变速器的载货汽车在动力性、经济性模式下,上坡、下坡及坡道起步等工况的换挡规律,为制定和优化机械式自动变速器（AMT）控制策略提供了依据。     

轻度混合动力AMT汽车动力性换挡规律研究

在试验数据的基础上,分别建立发动机、ISG电动机和镍氢电池数值模型。综合考虑发动机节气门开度、车速、ISG电动机效率以及电池荷电状态对动力性换挡规律的影响,提出轻度混合动力AMT汽车动力性换挡规律及换挡控制方法。搭建轻度混合动力AMT传动系统试验台,并进行动力性换挡试验。结果表明,该换挡规律优于传统换挡规律。     

基于GPRS的重型汽车道路试验系统研究

为了满足重型车辆道路试验远程数据传输的要求,本文基于GPRS通讯网络技术开发了重型汽车道路远程试验监控系统。文中阐明了系统的基本要求,设计出了GPRS道路实时监测系统网络系统架构,给出了车载数据采集单元的功能原理图,可通过GPRS模块将汽车行驶中性能参数发送到终端监控软件。最后,通过一个应用实例验证了该系统的可靠性和实用性。     

基于ADVISOR二次开发的混合动力越野车仿真分析

针对混合动力越野车性能仿真需求,考虑到ADVISOR不能提供变化路面条件和不同环境条件下的仿真分析,对ADVISOR进行了二次开发。通过修改ADVISOR中整车模型、车轮模型和部件模型,增加滚动阻力系数模型、车轮滑转率与附着系数模型和蓄电池温度模型,建立了串联式混合动力越野车仿真系统。对某在研国产串联式混合动力越野车的整车性能进行了仿真分析。仿真结果表明,不同的路面条件和环境条件对混合动力车的各种性能有较大影响。     

绿色驱动 合作共赢 “2014中国汽车论坛”嘉宾精彩发言摘录

2014年4月22日,为期一天的"2014中国汽车论坛"在北京召开。该论坛由工业和信息化部主办,中国汽车工业协会(CAAM)承办,堪称国内汽车行业高规格、全球化的论坛。从2011年开始本论坛已举办三届,时间都在北京、上海两大车展期间,地点也相应地设在北京或上海。"中国汽车论坛"有两个特色:一是顶级、高端,每届论坛开幕的前一天,中国政府部门、汽车业界大佬、论坛重要来宾都会举行一场闭门峰会,峰会没有记者出席,参会嘉宾倡议中国汽车行业政策、发展等重大问题;另一个是全球化,由中国汽车工业协会出面,该论坛每年都会邀请一些国外汽车组织的负责人,包括达沃斯经济论坛的专家等,论坛现场用中英文进行同声传译,论坛主题一般围绕中国和世界汽车产业的发展,具有全球视点。本届论坛的主题是"绿色驱动,合作共赢",主要探讨"新经济转型下的中国和世界汽车产业——趋势、挑战、策略"。上午主论坛发言嘉宾依次是:工业和信息化部部长苗圩、中国汽车工业协会会长徐建一、中国汽车工业协会秘书长董扬、世界汽车组织主席Patrick Blain、世界经济论坛美国分部资深总监John B.Moavenzadeh、清洁运输国际委员会乘用车项目、负责人Anup P.Bandivadekar、北京汽车集团有限公司总经理张夕勇。《汽车科技》作为重要支持媒体出席"2014中国汽车论坛",并进行全程报道。现将嘉宾精彩发言摘录如下,以飨读者。     

The Horsepower Reserve Formulation of Driveability for a Vehicle Fitted With a Continuously Variable Transmission

Summary A systematic methodology is developed for choosing the optimum ratio trajectory of a continuously variable transmission in a passenger vehicle. The optimum CVT ratio schedule is formulated as a constrained optimization problem with maximum fuel economy as the objective function and driveability concerns and physical limitations included as the constraints. The key notion to achieving good driveability is the introduction and definition of a horsepower reserve function that creates a consistent and desirable vehicle response under different driving conditions. Simulation results compare the optimized schedule's performance with several other possible ratio schedules, including the minimum brake specific fuel consumption map. Results from the optimized schedule indicate only a mild tradeoff between driveability and fuel economy relative to the other ratio schedules. The ratio optimization problem formulation and solution provide a novel and unique approach for systematically addressing driveability and fuel economy considerations associated with a continuously variable transmission.     

道路分隔栏的安全性能评价研究

通过对道路分隔栏的实际应用情况与车辆碰撞事故特征分析,在借鉴国内外相关规范的基础上,从碰撞车型、碰撞质量、碰撞速度、碰撞角度、碰撞点位置等因素出发,结合分隔栏事故特征和车辆乘员安全指标,研究确定了道路分隔栏的碰撞试验参数与安全性能评价标准,并利用该试验参数和评价标准,通过有限元仿真技术手段对目前常见的道路分隔栏结构进行了安全性能评价。研究表明：在车辆碰撞分隔栏的事故中,事故车辆主要为小型客车,且分隔栏杆侵入乘员舱造成人员伤害的案例较多,而其他类型伤害较少,因此分隔栏在实际使用中应主要考察车辆碰撞时分隔栏及其构件因为刺入乘员舱对乘员伤害的可能;在1.5 t小客车以60 km/h速度正碰条件下,某常用道路分隔栏的横向杆件侵入了车辆乘员舱,其安全性能不满足评价标准要求。研究成果为道路分隔栏安全性能评价标准的制定提供了一定借鉴作用。     

AMT驱动构型对纯电动客车综合性能影响研究

为研究自动机械式变速器（AMT）驱动构型对纯电动客车综合性能的影响,以12 m电机直驱纯电动城市客车为研究对象,装备3挡AMT并对驱动电机重新选型,利用NSGA-Ⅱ多目标优化算法以0~50 km·h^-1加速时间最短和中国典型城市工况（普通道路和快速道路）下行驶能耗最低为目标对变速箱传动比进行优化,并制定基于车速和加速踏板开度的双参数动力性与经济性换挡规律,在中国典型城市工况不同道路下,采用2种换挡规律对整车驱动能耗与制动能量回收进行仿真,并利用最大爬坡度及加速时间对整车动力性能进行分析。研究结果表明：与原电机直驱构型下整车性能相比,AMT驱动构型在将驱动电机峰值转矩降低68.4%后,最大爬坡度从20.07%提高到20.3%,0~50 km·h^-1加速时间从14.19 s增加到18.69 s,整车动力性虽满足要求,但加速时间增加了31.7%;其驱动能耗有所降低,但制动能量回收能力有所减弱,且二者都受行驶工况和换挡规律的影响,普通道路行驶时,经济性和动力性换挡规律百公里驱动能耗分别降低了1.55%和0.55%,百公里制动能量回收分别减少了1.35%和1.53%,百公里综合能耗分别降低了-0.12%和1.62%,快速道路行驶时,经济性和动力性换挡规律百公里驱动能耗分别降低4.78%和3.72%,百公里制动能量回收分别减少了1.53%和5.1%,百公里综合能耗分别降低了5.63%和3.35%。可见,纯电动客车采用AMT驱动构型时,需综合考虑车辆设计要求及行驶工况与换挡规律的影响。