基于轮荷转移的外倾角对操纵稳定性的影响分析

影响整车操纵稳定性的因素很多,但整车前后轮外倾角对其影响的研究较少,且无系统的定量分析。从该现状出发,需定量分析整车前后轮外倾角对操纵稳定性的影响程度。首先,通过对整车转弯工况下的受力分析,对标分析及建立考虑轮荷转移的简化二自由度操纵稳定性模型,分析了车辆静态前后轮外倾角对操纵稳定性中不足转向度的影响机理。通过公式推导列出了影响性关联的变量参数,并说明了轮荷转移和外倾变化对操稳性的影响方向。然后,采用ADAMS仿真和考虑外倾侧向力的轮胎模型,用通用性和重复性高的模拟试验方法量化了外倾角对稳态及瞬态性能指标的影响。结果显示:外倾角的影响趋势符合二自由度模型的预期,且后外倾角敏感度较前外倾角高。最后,通过操纵稳定性试验的验证,对后轮外倾角的影响感度进行了量化分析,并与仿真结果进行了对比,契合度高,为更好地控制产品质量、提升操纵稳定性的设计和问题解析能力提供了一种有效方法。特别是对于性能计划及底盘调校时,在轮胎偏磨、油耗及滑行距离这些性能允许的范围内,通过调整对应的外倾角可提升操纵稳定性。因后轮的敏感高,在操稳性设计时,按后轮外倾值负向绝对值大于前轮的方式进行了匹配设计。在调校时,对于敏感度较高的后轮可作重点调整。

轮荷转移条件下前束值对操纵稳定性的影响分析

通过对整车在转弯工况下进行受力分析并建立考虑轮荷转移的简化二自由度操纵稳定性模型,分析了车辆静态前、后轮前束值对操纵稳定性中不足转向度的影响机理,采用ADAMS仿真软件量化前束值对稳态及瞬态性能指标的影响。最后,对分析结果进行了试验验证,并对前、后轮前束值的影响敏感度进行量化分析和机理解释。

基于轮荷分析的车辆稳态转向特性虚拟仿真

借助虚拟样机仿真技术,发现某预研项目车辆具有过多转向趋势,在全面分析车轴左右轮荷变化的基础上,深入探讨了车辆转向特性的影响因素,针对本项目提出可通过加粗前悬架横向稳定杆直径的办法来获得车辆的不足转向特性。通过对多种匹配方案的仿真分析和对比权衡,并结合国标对稳态回转实验的评价打分方法,最终确定把前后悬架侧倾角刚度之比由1.17增加到1.96,此时车辆的过度转向趋势得以消除,并具有了适度的不足转向特性。

基于目标侧倾角刚度的FSAE赛车悬架刚度研究

为提高FSAE赛车的操纵稳定性及极限侧倾加速度,提出一种基于目标侧倾角刚度的赛车双横臂悬架刚度计算方法。通过设定赛车的目标侧倾角刚度,确定了赛车单位侧倾加速度下的轮荷转移量和前后悬架侧倾角刚度的分配,并推导出前后悬架的稳定杆刚度。建立ADAMS/Car悬架模型,以最小化整车侧倾时的轮荷转移量为目标,采用隔代映射遗传算法对车轮定位参数、悬架刚度随车轮上下跳动的变化曲线进行求解。仿真和实车验证结果均表明,相比未设定目标侧倾角刚度进行悬架刚度计算,该方法可更有效地减小赛车的侧倾轮荷转移,提高赛车在极限工况下的侧倾加速度和操纵稳定性。

考虑车身侧倾的4WS汽车横向稳定性与Hopf分岔特性

四轮转向汽车与传统前轮转向相比,能增加车辆高速行驶稳定性和低速转向灵敏性。车身侧倾时轮荷转移会改变轮胎侧偏特性,从而影响4WS汽车横向稳定性及分岔特性,为此研究了考虑车身与底盘的非线性耦合,建立了考虑车身侧倾时轮荷转移的3-DOF闭环系统动力学模型,先定性判定系统Hopf分岔存在性与稳定性,再运用数值方法计算系统的稳定区域与Hopf分岔特性。并与2-DOF闭环系统平面模型对比,结果表明,2种模型计算结果有明显区别。对于3-DOF系统,随着预瞄距离、前后轮转角比例系数的增大,系统稳定区域会增大;随着前后轮转角比例系数的增大,汽车侧倾角、侧倾角速度的自激振动极限环幅值呈减小的趋势。