基于三轴重型全驱电动汽车路面附着系数估计

提高重型车辆主动安全技术可以减少重型车辆交通事故,而车辆主动安全技术需要准确的路面附着系数作为数据输入来实现精确的控制,故对路面附着系数估计的研究具有重要意义。为实现三轴重型全驱电动汽车对路面附着系数的准确估计,搭建了9自由度车辆模型,选用Dugoff轮胎模型,并通过Matlab/Simulink建立了仿真模型。采用无迹卡尔曼滤波算法(unscented Kalman filter,UKF)分别对6个轮胎与路面间的路面附着系数进行估计,最终通过Simulink仿真,实现了高附、低附路面下的匀速直行和角阶跃工况以及对开路面的直行工况等多种工况下的路面附着系数估计,估计结果与实际路面附着系数基本一致,验证了算法的可行性。

基于非均匀接触的轮胎-道路系统耦合动力学研究

为深入探讨轮胎-路面之间耦合振动,在考虑轮胎与路面的非均匀动态摩擦力基础上提出轮胎-路面-路基系统耦合模型。以Kirchhoff薄板理论为基础,建立有限长度和有限宽度板在Winkler地基上的路面结构动力学模型,为了真实描述轮胎与路面之间的耦合关系,将传统的基于线接触载荷分布的LuGre轮胎模型改进为面接触非均匀载荷分布。采用Galerkin截断法将路面振动的偏微分方程简化为有限常微分方程,运用Runge-Kutta法求解控制方程,计算轮胎-道路耦合系统的响应。探讨不同的横向、纵向截断阶数对耦合系统振动响应计算精度的影响,确定最佳的截断阶数。对轮胎-路面的耦合特性进行分析,分别从路面的结构变形、动态载荷和轮胎力(纵向力、侧向力和回正力矩)对比在考虑耦合和不考虑耦合作用的区别,为路面结构设计和车辆性能控制提供参考。