汽车四轮定位检测分析

为了提高汽车行驶和制动时的方向稳定性，最大程度地减少轮胎磨损，确保汽车的安全性、舒适性，’对于现代汽车而言，随着其行驶速度的提高、超低压扁平胎的使用，以及后轮独立悬架的普及，其车轮定位除车轮定位的参数值有减小或呈负值的趋势外，还由传统的前轮定位演变成当前的四轮定位，即除转向轮定位外，部分轿车还具有后轮外倾角和前束等参数，称为四轮定位。在汽车行驶中出现下列情况：直线行驶困难；前轮摇摆不定，行驶方向漂移；轮胎出现不正常磨损；更换了悬架系统、转向系统有关部件或汽车前部在碰撞事故后进行了维修时，需进行四轮定位的检测和调整。     

基于模型预测控制的主动四轮转向车辆稳定性研究

为提高汽车在高速、低附着系数路面下的操纵稳定性,论文设计模型预测控制器跟踪线性二自由度理想模型,得到横摆角速度与质心侧偏角偏差,然后由二次规划算法计算实际的四个车轮转角,并在Carsim软件中建立开环角阶跃工况进行联合仿真。结果表明:文章所设计的基于模型预测控制的主动四轮转向汽车相对于前轮转向,能够有效降低整车角阶跃输入下的横摆角速度与质心侧偏角,更好地跟踪理想控制目标,主动四轮转向汽车提高了整车的操纵稳定性和路径跟随精度。     

转向梯形双间隙对汽车蛇行工况稳定性的影响

将转向梯形简化为平面连杆机构,建立包含车身侧倾、横摆、侧偏及右前轮转角的4自由度车辆转向行驶系统数学模型,并采用数值方法对转向梯形运动副双间隙参数变化时样车质心侧偏角的稳定性进行计算分析。结果表明,随着运动副间隙增大,汽车蛇形运动的单周期区域减小,倍周期区域消失,混沌区域增加;理论上找到间隙r1.0 mm区间时汽车蛇形工况失稳区间较小。     

线控四轮独立转向系统的结构及控制研究

主要介绍了四轮转向汽车以及线控转向技术的优点,设计了一种线控四轮独立转向汽车的总体结构,说明所设计的转向系统相对其他转向系统的优点。建立四轮转向汽车的3自由度数学模型,找出四轮转向汽车各车轮转角与转向盘转角的关系。对模型前后轮转角对质心侧倾角和横摆角速度的影响做了Matlab／Simulink仿真,考虑影响汽车行驶安全的因素,找出不同车速和前轮转角对应的最佳后、前轮转角比例系数,从而确定了高速行驶的汽车在指定车速与转向盘转角时各车轮对应的转角。     

线性二自由度汽车模型稳态响应分析

横摆角速度和质心侧偏角是描述汽车稳定性的两个重要指标,汽车在高速行驶时,驾驶员紧急转向会导致车辆失去控制,很容易造成侧滑乃至翻车等严重交通事故,因此有必要对汽车操纵稳定性进行分析。本文建立了汽车线性二自由度系统的数学模型,应用仿真分析软件Matlab/simulink,以前轮转角为输入,对系统进行时域分析。比较不同车速、不同前轮转角和不同轮胎侧偏刚度下的稳态响应曲线,分析汽车横摆角速度和质心侧偏角对汽车操纵稳定性的影响。若汽车选用侧偏刚度的轮胎,在较低的车速和较小的前轮转角下行驶,是较为安全的。     

悬架转向系统结构参数变化对前轮定位及附加转角影响的仿真分析

在ADAMS/View中建立了样车的多体仿真模型，并根据汽车中各部件之间的实际运动情况及研究需要，在部件之间加上理想的束副和必要的作用力。通过改变模型的主要结构参数，研究其与前轮定位参数，左右转向轮附加转角变化之间的关系。仿真分析的结果说明了在汽车设计的过程中。一些设计因素对汽车在制动转向时转向轮附加转角大小的影响。     

液罐汽车直线制动稳定性的分析

对液罐汽车部分装载并直线制动时，罐内液体的质心坐标和制动稳定性进行分析讨论。部分装载的液罐汽车制动行驶时，其质心位置将向前、向上转移，使汽车的同步附着系数减小，造成后桥车轮先于前轴车轮抱死，致使后桥车轮侧向附着力下降而容易发生侧滑；同时还导致前后车轮抱死间隔时间增加。为了减小液罐汽车罐内液体质心的转移对汽车制动稳定性的影响，应在结构上采取措施，尽量控制罐内液体质心的转移量，提高同步附着系数。     

半挂车随动转向桥的波形压力轴承分析

选取半挂车第三轴质心和牵引座中心作为轨迹跟随研究对象,通过分析半挂汽车列车转向运动,建立牵引车前桥转角与随动桥转角的关系,基于空间摆线的波形压力轴承模型,对其进行满载应力应变分析,对随动轮的原地转向阻力矩进行分析,研究波形压力轴承低速的启锁力矩。     

四轮定位仪的评述（一）

车轮定位通常是指汽车转向轮定位。由于大多数汽车采用前轮转向，因此，车轮定位又称前轮定位。前轮定位参数包括主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束。它们的共同作用是：使汽车保持直线行驶的稳定性；使转向操纵轻便；使转向轮每一瞬间接近正前方滚动而无滑动，以减轻轮胎磨损等。     

汽车与护栏碰撞立柱绊阻机理及防止措施

为研究汽车与公路护栏的碰撞安全性,按照国家公路护栏标准建立了波形梁板护栏的有限元模型,采用某款车型构建了汽车-护栏碰撞仿真模型,从车辆的运行轨迹、车辆质心加速度、护栏最大动态变形量和护栏各部件的吸能性对护栏进行分析,发现立柱对车轮的绊阻使车辆质心加速度超过了国家标准限值,对车内乘员的安全造成严重威胁。分析了立柱绊阻的机理,并设计了填充型立柱和N型弯曲立柱,通过仿真验证了两种改进立柱能明显改善汽车-护栏碰撞安全性。最后利用正交试验研究了护栏板厚度、立柱间距、立柱厚度和立柱结构对汽车-护栏碰撞安全性的影响,选取了最优参数组合。仿真验证的结果表明,经优化的护栏可有效避免或减少立柱绊阻,提高了护栏的碰撞安全性。     

用于微观仿真车辆模型中轨迹的简化算法

实际车辆运行轨迹的测量和计算都比较复杂。现存的微观仿真车辆模型，往往都回避了车辆轨迹的计算，而用直线运行来近似代替。构建微观车辆模型时，在影响车辆运行轨迹的各个因素中，可以只考虑前轮转向角和前后轴间距离2个主要因素，而质量、摩擦、刚体系数等其他次要因素是可以忽略的。据此，给出了车辆运行轨迹计算的简化算法，并为此进行了若干试验论证。结果表明，这种简化，一方面使得车辆微观模型在轨迹上更加接近于真实，另一方面，算法计算量小，是微观仿真中可以接受的。     

Optimal Control of Four Wheel Steering Vehicle

This paper derives a method of controlling four wheel steering using optimal control theory. The purpose of control is to minimize the sideslip angle at the center of gravity. The control method feeds forward the steering wheel angle and feeds back the yaw velocity and the sideslip angle to the front and rear wheel angles. Theoretical studies show that the sideslip angle is reduced to zero even in the transient state, and that the understeer characteristic and frequency response can be changed regardless of the vehicle static margin. This Paper also examines various characteristics of the influence of the side force nonlinearities of tires and crosswinds.     

A Comparative Study of Four Wheel Steering Models Using the Inverse Solution

An inverse solution study of various four wheel steering models is carried out for the purpose of comparison of steering/braking input needed to track a lane change maneuver. Optimal control is used to solve the non-linear inverse problem. Comparisons are made when the vehicle is coasting, when the time required to track the trajectory is minimized with appropriate utilization of brake/traction forces, and in a front wheel lock situation. A rear steering model which produces neutral steering characteristics displayed the best steering behavior with respect to ease of steering.     

Optimal Control of Four Wheel Steering Vehicle

SUMMARY

This paper derives a method of controlling four wheel steering using optimal control theory. The purpose of control is to minimize the sideslip angle at the center of gravity. The control method feeds forward the steering wheel angle and feeds back the yaw velocity and the sideslip angle to the front and rear wheel angles. Theoretical studies show that the sideslip angle is reduced to zero even in the transient state, and that the understeer characteristic and frequency response can be changed regardless of the vehicle static margin. This Paper also examines various characteristics of the influence of the side force nonlinearities of tires and crosswinds.     

转向加速工况下汽车驱动防滑控制系统滑转率算法研究

汽车低速转弯加速时,用后轮轮速作为参考车速计算驱动轮滑转率会造成计算偏差,引起驱动防滑控制系统误干预,为此提出了驱动轮滑转率计算的修正算法.该修正算法不需要增加前轮转角传感器,而是采用两非驱动轮轮速估计车身横摆角速度和汽车前轮转角,进而计算出前轮参考轮速,并将前轮参考轮速代替车速对转弯工况的驱动轮滑转率计算进行修正.试验结果表明,该修正算法消除了滑转率计算误差,可防止汽车在高附着路面上转弯加速时驱动防滑控制系统的误干预.     

装载机避障轨迹规划及模型预测轨迹跟踪

轮式装载机在工作区域行驶时，避障过程频繁，以往的避障轨迹规划未考虑整车转向半径约束和车速变化，也较少考虑整车在动力学模型条件下的轨迹跟踪性能。针对上述情况，以自动驾驶轮式装载机为对象，基于最优快速随机扩展树算法（RRT^*），考虑车身膨胀圆个数，生成全局最优避障路径，以整车最小稳定转向半径为约束，利用CC-Steer算法对避障路径进行平滑处理，采用路径-速度分解算法规划满足整车在加速、匀速和减速状态下的避障行驶轨迹。基于整车动力学模型，考虑行驶过程中的横向位置偏差和航向角偏差，并将整车动力传动系统视为1阶惯性环节，构建装载机动力学状态空间方程。以加速度和铰接角为控制输入，以车速、横向位置偏差和航向角偏差为控制输出，建立整车动力学预测模型，以加速度、铰接角和车速为约束条件，将目标函数转换为二次规划问题，建立满足装载机在工作区域避障的模型预测轨迹跟踪控制系统。以规划的非匀速行驶避障轨迹为目标，利用构建的模型预测轨迹跟踪系统，进行自动驾驶轮式装载机的轨迹跟踪仿真。研究结果表明：所提方法能够很好地控制自动驾驶轮式装载机从初始位姿驶向目标位姿，实现整车在工作区域的避障过程，且在避障过程中满足整车的约束要求，保证整车在轨迹跟踪过程中的安全稳定性能。     

Nähere Untersuchungen zur stationären Kurvenfahrt von Einspurfahrzeugen

Detailed Investigations of the Steady State Turning of Single Track Vehicles

In the paper the steady state turning of single track vehicles on a horizontal, even road is investigated, supposing the air to be at rest. The vehicle model used has six degrees of freedom: rolling, yawing, pitching and bouncing of the vehicle, rotation of the front wheel system (steering) relatively to the main frame and distortion of the rear wheel system due to limited stiffness of its linkage, and also takes into account wind drag and gyroscopic effects generated by wheels and other vehicle components. A special importance is given to the geometry of the vehicle

The results show a comparison of two types of motorcycles with different geometries and tires. To characterize the vehicle behaviour the roll, side slip and steering angle as functions of the normal acceleration are used. A more detailed study in respect to the steering torque is added.     

ADAMS的微型车悬架优化设计

微型车悬架设计的好坏对车轮跳动时前轮前柬和轮距的变化有很大的影响。在ADAMS环境下建立了微型车的悬架刚－柔耦合模型,并在此基础上运用“主要目标法”对悬架进行了多目标优化设计,得到了悬架空间结构的几何形式。经过优化,前轮前束和轮距随车轮跳动时的变化范围大大减小,极大地改善了微型车行驶过程中的操作稳定性。     

Computational model for analyzing the kinematics and compliance characteristics of a commercial vehicle’s front suspension system

This paper develops a computational model that can analyze the kinematics and compliance characteristics of the front suspension of a commercial vehicle. This computational model is called the flexible multi-body dynamic model because it is developed by interfacing the finite element model of the multi-leaf spring with the dynamic model of the front suspension. In this paper, the bump mode and roll mode tests are performed with a suspension parameter measuring device (SPMD). An excitation load for creating the bump mode and roll mode motion is applied on the left and right tires slowly in in-phase and out-of-phase modes. In the test, wheel rate, toe angle change, caster angle change, and camber angle change, which together represent the wheel alignment, are measured along with the longitudinal and lateral wheel center loci which together represent the wheel center trajectory change. The reliability of the developed computational model is verified by comparing the simulation results with the SPMD test results. The developed flexible multi-body computational model will provide useful information on kinematics and compliance characteristics in the earliest stages of the commercial vehicle design process.     

基于RBF神经网络的车轮定位参数识别

结合在侧滑试验台上做试验确定的车辆侧滑量与车轮外倾角及前束值间的映射关系，提出利用RBF神经网络对车轮定位参数优化识别的方法，并编制相应的程序。试验结果表明该方法能快速识别出车轮定位参数，并能指导检修人员进行车轮外倾角和车轮前束值调整。