轮胎滑移能量在电动汽车控制中的应用研究

针对四轮驱动电动汽车力矩分配问题,提出了一种考虑轮胎滑移能量的四轮驱动电动汽车控制结构与力矩分配方法.该方法将高级底盘控制HCC结构与最优控制相结合,在HCC结构的基础上,将车辆侧向力的控制从HCC结构中分离,通过最优控制车辆主动前轮转向和直接横摆力矩来实现车辆的稳定行驶.提出了一种适用于HCC结构的增量型最小化滑移能量力矩分配方法,并基于UniTire滑移能量模型进行了相关的动力学仿真.结果表明在不控制前轮转向和横摆力矩的情况下车辆是失稳的,而采用文中所提结构结合最小化轮胎负荷率或最小化轮胎滑移能量是可以保证车辆侧向稳定的.

分布式驱动电动汽车的近似最优转矩矢量控制

针对分布式驱动车辆系统非线性的特性,提出一种基于最优转矩矢量控制的车辆侧向稳定性控制系统。首先使用魔术公式轮胎模型实时估计轮胎力,搭建轮胎侧偏刚度变化的非线性车辆模型。接着借鉴近似线性二次型规划的最优控制思想,设计基于质心侧向加速度的增益可调的横摆转矩控制方法,并根据驱动电机峰值转矩和轮胎摩擦圆的约束条件进行转矩矢量分配。最后进行Car Sim和Lab VIEW联合仿真和硬件在环实验。结果表明,控制系统能对车辆进行有效的实时控制,在显著改善车辆稳定性的同时不严重影响车辆的纵向性能。

废轮胎胶粉力化学改性研究

利用开炼机和转矩流变仪以及塑解剂对废轮胎胶粉进行力化学改性研究。结果表明:废轮胎胶粉经开炼机或转矩流变仪处理后,塑性变形能力增强,转矩流变仪的改性效果更好;采用开炼机处理废轮胎胶粉时,加入塑解剂RP66或9023/WG对改性效果影响不大;采用转矩流变仪处理废轮胎胶粉时,处理温度升高,会使改性效果降低,加入塑解剂RP66或9023/WG对改性效果影响明显,塑解剂9023/WG的改性效果更好。

汽车爆胎附加横摆力矩模型研究

在对爆胎车辆动力学特性进行分析的基础上,建立了爆胎车辆产生附加横摆力矩预估计算模型,并结合车辆电控液压制动系统中进液电磁阀开启时间与制动轮缸压力的相关特性,把附加横摆力矩预估值转化为制动轮缸增压时间,以直接控制车辆各轮缸增压时间来实现差动制动,从而产生相应的抗爆胎附加横摆力矩以平衡车辆。设计了相关试验系统,试验结果表明,该预估计算模型基本可以近似计算车辆爆胎后所需的抗爆胎横摆力矩,为提高汽车爆胎应急自动制动系统响应能力,进一步精准控制爆胎车辆运动轨迹提供了先行条件。

基于车轮扭矩传感器的轮胎滚动阻力测试系统开发

应用车轮扭矩传感器开发了轮胎滚动阻力测试系统。介绍了在双滚筒上测试轮胎滚动阻力和阻力系数的原理、轮胎滚动阻力测试系统的构成及测试系统软件的开发。在赛欧SLX-AT轿车的驱动轮上对该系统进行了实车试验,结果表明,该测试系统可克服滚动阻力滑行测试法和反拖测试法的不足,提高轮胎滚动阻力的检测精度,为研究轮胎滚动阻力特性提供了新手段。

汽车爆胎应急自动制动系统稳定性控制

为了实现爆胎车辆的行驶稳定性,开发了一种爆胎应急自动制动系统,在发生爆胎后采用自动制动方式让车速在车辆失控前减到安全车速范围或直至车辆停下来,可以弥补驾驶员制动反应时间延迟的问题,辅助爆胎车辆实现安全停车.建立了基于爆胎车辆产生的附加横摆力矩模糊控制模型,应急自动制动系统根据爆胎状况,先通过基于EHB的车辆制动系统对车辆实施与爆胎附加横摆力矩方向相反的平衡力矩,再根据车辆运动状况进行车辆运动轨迹的纠偏控制.设计了模拟试验系统装置进行试验.结果表明:这种爆胎应急自动制动控制策略有利于在车辆爆胎后更短时间内让车辆稳定下来,按原来的轨迹行驶,并让车速减至安全车速.

轮胎的侧偏特性及其应用

轮胎的侧偏特性是轮胎机械特性的一个重要部分,直接影响着车辆的操纵稳定性,而影响轮胎侧偏特性的因素又有很多。从分析轮胎的侧偏现象入手,着重分析了轮胎的侧偏特性,找出了影响轮胎侧偏特性的因素,为开发新车型时合理选择轮胎提供了理论依据。

基于曲线拟合的轮胎帘布层转向残余回正力矩计算方法分析

介绍和分析线性拟合法、关键区线性拟合法和三次曲线拟合法3种轮胎帘布层转向残余回正力矩(PRAT)测试数据的处理方法。结果表明:采用不同的曲线拟合方法得到的PRAT值有较大的区别;三次曲线拟合法操作方便,计算得到的PRAT值更精确。

转矩流变仪制备再生胶的工艺及性能

利用转矩流变仪的高温剪切作用并添加再生活化剂420对废旧轮胎胶粉(GTRP)进行了再生,讨论了活化剂用量和加工温度对再生胶再生程度及力学性能的影响。结果表明,随着活化剂用量的增大和温度的上升,GTRP溶胶含量明显上升,门尼粘度和交联密度均明显下降。转子转速为50r/min,加工时间为15min,加工温度为170℃,活化剂420用量为0.5份时,所得再生胶具有最佳综合力学性能。

轮式滑移转向车辆平地转向阻力矩分析

根据地面车辆力学理论、相关静力学理论及轮式滑移车辆的结构特点,对单个车轮原地转向及绕某一点转向的阻力矩进行理论推导。同时根据运动的合成与分解,推导出整车转向时总阻力矩及总驱动力矩的理论公式,并对整车的结构参数与总阻力矩的关系进行定性讨论。

定扭矩螺栓动力学及疲劳强度分析

由于机械装备的复杂化以及对可靠性的要求 ,对螺纹联接方式也提出了很多新的要求。近年来出现了多种新型螺栓 ,定扭矩螺栓就是一种具有新功能的螺栓 ,就定扭矩螺栓的结构和原理作了简单介绍 。

月球车凹面轮特性分析

载人月球车作为深空探测必不可少的工具,受到广泛而深入地研究。其中,月球车车轮结构及轮壤相互作用的力学特性对月球车的性能有着重要的影响。结合国内外探测器车轮的特点,提出凹面轮的概念,并建立了凹面轮的轮地相互作用模型。以沉陷、牵引力和驱动力矩作为评价指标,应用ABAQUS软件对凹面轮进行仿真分析,得出凹面轮宽度和凹进深度等结构参数对各评价指标的影响。将凹进深度与凸起高度相同的凹面轮和普通凸面轮进行对比,得出凹面轮在侧倾稳定性和防扬尘特性以及三个评价指标上的优势。

三角平衡轮廓轮胎稳态侧偏滚动力学性能分析

基于Abaqus有限元分析软件,建立轮胎规格为255/30R22的三角平衡轮廓轮胎和传统轮廓轮胎的三维有限元模型,研究2种轮胎在稳态侧偏滚动工况下的接地性能和侧偏特性,通过比较研究结果来衡量三角平衡轮廓在侧偏滚动状态下的优劣性,这对设计和优化轮胎轮廓的转弯操纵性能和行驶稳定性以及提高胎面的耐磨性能具有非常重要的意义。

四轮轮毂电机电动汽车驱动力矩分配研究

为了使四轮轮毂电机电动汽车在对开路面行驶时能够充分利用路面条件,实现更大的驱动力矩,研究了车辆在对开路面行驶时所能达到的最大驱动力矩,基于模糊控制原理控制车辆的附加转角保证车辆行驶的稳定性,并根据驾驶员的驾驶意图制定了四轮驱动力矩分配规则。基于Matlab/Simulink搭建七自由度整车模型及整车驱动力矩分配器模型,仿真实验表明,所制定的分配规则能充分利用轮毂电机电动汽车四轮力矩独立可控的优势,在能分别达到四轮最大力矩的同时,使车辆稳定行驶。

汽车爆胎新模型的建立及仿真研究

汽车爆胎后爆胎车轮半径变小,引起车身姿态的变化,从而导致载荷发生转移.载荷的转移又会引起车轮上侧偏力及回正力矩的变化.通过分析这些变化,建立了关于汽车及其转向系统的爆胎新模型.利用Simulink搭建仿真模型,得出汽车在爆胎后的侧向速度、横摆角速度的变化特征,为以后控制研究工作奠定了理论基础.

半钢子午线轮胎的侧偏特性研究

研究带束层角度和三角胶高度对半钢子午线轮胎侧偏特性的影响。结果表明:带束层角度越小,轮胎的侧偏力、最大侧偏力和侧偏刚度越大,回正力矩和回正刚度越小;三角胶高度越大,轮胎的侧偏力、侧偏刚度和回正刚度越大,回正力矩变化不大。因此轮胎的带束层角度越小、三角胶高度越大,车辆的操纵稳定性越好。

四轮独立驱动电动汽车驱动力矩分配方法

为提高四轮独立驱动电动汽车(4WIDEV)行驶中的稳定性,提出以优化轮胎负荷率为目的,应用二次规划理论的驱动力矩分配方法。设计驱动力矩控制策略,对比规则分配、优化规则分配与二次规划分配方法,在CarSim与Simulink联合仿真平台中建立4WIDEV整车模型,选取方向盘转角为增幅正弦信号的工况、加速单移线工况,将二次规划分配方法与优化后的规则分配方法进行对比实验。结果表明:采用二次规划理论的驱动力矩分配方法能够更好地降低轮胎负荷率,有效提升轮胎的稳定裕度,进一步提高车辆行驶的安全性。

基于轮胎回正力矩的路面附着系数估计方法

路面附着系数的识别对汽车稳定性控制起着至关重要的作用。轮胎回正力矩能够反映整车及轮胎的运动、受力状况以及路面环境信息,且利用回正力矩能比使用侧向力更早地估计轮-地接触状况。为此,本文设计一种基于轮胎回正力矩的路面附着系数估计方法。首先,基于二自由度车辆模型设计轮胎侧偏角反馈观测器,对轮胎侧偏角进行实时估计;其次,基于轮胎侧偏角和轮胎回正力矩信息设计路面附着系数估计器,构建路面附着系数评估函数;最后,搭建Carsim与Simulink联合仿真平台,仿真结果表明设计的估计算法能够有效地对路面附着系数进行估计。

汽车轮胎螺栓自动拧紧设备

为减轻操作者的工作负担,汽车轮胎螺栓自动拧紧设备被引进到整车装配工艺中。文章对设备的关键部件进行了介绍,通过对使用过程中出现的设备高度调整、设备随行的侧向力消除、扭矩的控制与检测以及套筒的切换等问题的重点分析,说明方案设计中的关键点,对设备的前期设计选型有参考意义。对部分问题提出的解决方案可以丰富设备的专项研究资料库。

整车跑偏原理和问题解决

影响整车跑偏的因素主要有:轮胎性能、整车四轮定位、转向助力不平衡及路面倾斜程度等。赛欧跑偏主要原因是整车四轮定位前轮主销后倾差超过标准。为改善整车行驶向右跑偏的趋势,需要调整前轮主销后倾差(左侧一右侧)处于负值0.3度左右。为实现前轮主销后倾调整目的,设计和改善主销后倾调整装配工装,最终满足了装配工艺和整车四轮定位调整的要求,改善了赛欧跑偏性能,降低了客户的抱怨,攻关小组因此获得了上汽集团2002年技术创新一等奖。