汽车悬架性能评价研究

汽车行驶平顺性和操纵稳定性评价方法制定是否合理,直接影响对汽车悬架性能的评价,对汽车生产企业有重要指导作用。根据国家相关标准,分别讨论了汽车行驶平顺性和操纵稳定性评价方法;在此基础上,提出了一种新的汽车悬架的评价方法和评价指标。针对某一具体车型,通过测量获得实车参数,以ADAMS/car进行了仿真试验分析。按照提出的汽车悬架的评价方法进行评价。根据汽车平顺性评价的结果,针对某工况下平顺性评分较低,用ADAMS/Insight对悬架相关参数进行正交优化试验;按照优化结果改进实车悬架参数,对比优化前后该车操稳性、平顺性道路试验结果,提出该车型悬架性能改进建议。     

紧急避让路径跟踪自抗扰控制

自动紧急避让作为一种辅助驾驶系统,能够提高汽车行驶的安全性.为了提高不同质量参数、不同轴距车辆路径跟踪性能,以二自由度车辆模型为基础,设计二阶自抗扰控制器.车辆模型参数变化可以通过三阶扩张状态观测器进行观测和补偿.针对避让过程存在侧向加速度过大或产生阶跃、曲率不连续问题,引入三次B样条曲线对避让路径进行再规划.采用软件Carsim与Simulink联合仿真方法进行控制器性能验证.仿真结果表明,基于自抗扰方法设计的紧急避让路径跟踪控制器能够保证不同车型车辆很好地跟踪规划的轨迹,保证车辆稳定性.     

基于动态制动模型的汽车重心测量方法

重心高度是影响汽车操纵稳定性、平顺性和安全性的重要指标.重心高度过大可能引起严重的交通事故.为此,文中提出了一种基于动态制动模型的汽车重心动态测量方法,该方法利用平板式检测台,根据测得的轴重和制动力来估算汽车重心;建立了汽车重心位置动态检测系统,并利用实车实验对文中方法进行,发现该方法的检测值更接近汽车行驶的实际值;采用该方法对3辆不同车型的汽车重心高度进行测量,结果表明,该方法具有较高的测量精度和效率,适用于任何车型的重心测量.     

单纵臂式与扭力梁式悬架特性分析

应用CAE仿真技术和道路实车试验验证的方法,系统分析了单纵臂式与扭力梁式悬架的刚度特性和匹配后对整车性能的影响,揭示了2种悬架的主要区别:汽车在中高速度行驶时,扭力梁式悬架的质心垂直加速度小于单纵臂式悬架车型,具有良好的乘坐舒适性;单纵臂式悬架的汽车侧倾角与侧向加速度小于扭力梁式悬架车型,具有良好的操纵稳定性.在理论研究的基础上,探索出了3项整车匹配单纵臂式与扭力梁式悬架的原则,为乘用车悬架系统的选型和匹配提供了理论依据和设计方法.     

高速公路中间带安全侧向净距值

为了研究高速公路中间带安全侧向净距值,在具有代表性的试验路段实测了超车道上行驶车辆的行驶速度与相应的内侧净距.用数理统计的方法研究了不同车型的车辆行驶时的内侧净距与车速的关系,分析了路缘石对内侧净距的影响,从安全角度提出了高速公路中间带安全侧向净距值.研究结果表明:汽车行驶时的内侧净距与车速呈线性关系;位于护栏外侧的凸起路缘石,对汽车行驶的安全侧向净距有一定影响;中国许多正在运营的采用分设型布设中央分隔带护栏的高速公路安全侧向净距不足.     

考虑风作用的公路限速值

为研究风对交通安全的影响,选择小客车和集装箱车为典型车型,采用风洞试验方法,进行了均匀流的风场模拟,得到了小客车和集装箱车受到的风作用力.以汽车动力学原理为基础,分析了汽车在弯道路段的行驶状态,建立了考虑风作用的汽车安全行驶的车速计算模型,得到了不同风速和设计速度条件下典型车型的限速值.研究结果表明:汽车受到的风作用力随风等级增加而增加;相同等级的风作用下,集装箱车受到的风作用力远大于小客车受到的力;公路设计速度越高,风力对限速值影响越大.研究成果量化了风对行驶车辆的影响,可为大风频发区的公路安全运营提供理论基础和指导.     

基于虚拟现实的汽车操纵稳定性试验技术

汽车操纵稳定性试验对汽车的主动安全性有着重要影响．随着汽车工业的发展，汽车的行驶速度在不断提高，对汽车操纵稳定性的试验和评价方法也提出了更高的要求．车辆道路试验的巨大成本和对汽车工作原理的日益深入的了解使得在计算机上仿真汽车操纵稳定性试验成为可能．介绍了将计算机仿真技术——虚拟现实技术应用于汽车操纵稳定性试验的现状，并对其应用前景做了展望．     

货车交通对高速公路安全性的影响

根据国内某典型重载高速公路近几年交通事故的统计,在现场调研和车速观测的基础上,充分考虑汽车行驶理论、道路环境和驾驶员特征,就载重货车交通对高速公路运营安全性的影响进行了研究.研究结果表明,事故的发生与车辆的实际操纵性能有关,超载、不同车型之间运行车速的显著差异、行车注意力不集中及纵向间距不足等是造成货车交通事故的主要原因.从工程、交通管理等角度对提高高速公路运营安全水平提出了相应的改进措施.     

汽车最速操纵稳定性评价指标研究*

针对目前汽车操纵稳定性评价指标中没有考虑速度因素,提出一种综合考虑驾驶员忙碌程度、侧翻、侧滑、速度4个因素的最速操纵稳定性单项评价指标表达式和综合评价指标表达式。通过ADAMS/Car仿真分析,得到了最速操纵稳定性单项评价指标数值和综合评价指标数值。比较了不同初始车速下汽车完成双移线试验的操纵稳定性综合评价指标仿真结果。结果表明,各单项评价指标数值和综合评价指标数值随时间增大而增大,汽车最速操纵稳定性综合评价指标数值随初始车速的增大而增大,即汽车操纵稳定性变差。该评价指标能够为高速行驶的汽车操纵稳定性评价分析和设计提供参考。     

麦弗逊悬架参数变化对整车平顺性影响分析

设计了某车型前麦弗逊式悬架,通过搭建麦弗悬架动力学模型并对其进行动力学仿真及平顺性仿真分析,得到车辆以不同车速通过随机路面的振动分析数据,以此评价车辆行驶平顺性.通过逐步改变悬架刚度和阻尼值分析对车辆行驶平顺性的影响,进而得到提高车辆行驶平顺性的方法.     

基于自抗扰技术的汽车侧风稳定性研究

随机侧向风影响汽车操纵稳定性,增加驾驶操作难度.针对侧向风干扰,在线性二自由度模型的基础上提出基于自抗扰技术的汽车主动前轮控制器,消除侧向风干扰对汽车行驶的影响.在Matlab软件中建立了人-车-路闭环仿真模型,用以控制Car Sim四轮车辆模型进行双移线道路仿真试验.Car Sim与Simulink联合仿真结果表明:在侧向风干扰下,自抗扰控制器能很好控制车辆模型完成双移线道路仿真试验,且响应的各项性能指标均优于无风情况;同时,控制器对车速适应性好,对模型精度要求不高,鲁棒性强.主动前轮控制器能有效抗侧向风干扰,改善汽车的操纵稳定性和行驶安全性.     

既有箱型梁桥的动载试验分析

汽车在桥梁上行驶,将引起桥梁的振动,而桥梁的振动又必然会影响到车辆的行驶,随着汽车速度的提高,桥梁的动力特性和汽车运行时的安全性与舒适性越来越受到人们的重视.对四川某简支箱型桥梁进行动载试验,并采用Midas/civil有限元软件进行建模,使该桥进行动力时程的有限元分析得到数值解,将实测值和模拟得到的数值解进行对比分析,判断该桥梁的工作性能.     

环境温度对汽车传动系阻力影响的研究

节约能耗是汽车技术的发展方向,汽车传动系阻力影响整车油耗。为了降低传动系阻力,通过环境舱和底盘测功机搭建试验台架,设计试验方法,在试验室内模拟出不同温度下车辆行驶过程,建立车辆传动系阻力数学模型,研究环境温度对车辆的传动系阻力的影响,发现在7～28℃区间内,车辆的传动系阻力随着温度降低而增大,车辆行驶能耗也随之正相关变化,从而分析出环境温度会对车辆行驶能耗造成的影响,提高传动系的性能。     

考虑操纵稳定性的自动驾驶汽车轨迹综合优化方法

针对自动驾驶汽车在局部轨迹规划上对车辆操纵稳定性考虑不足、对车辆模型过度简化和缺少对车辆舒适性客观评价的问题,建立了考虑车辆操纵稳定性的车辆三自由度模型,模拟自动驾驶汽车换道场景,根据输入车轮转角得到输出的换道轨迹,运算得到车辆换道行驶参数化方程和行驶轨迹特征.运用BP神经网络对行驶轨迹特征进行识别,得到自动驾驶汽车换道持续时间和横向偏移距离所对应的车轮转角变化关系.在不同换道车速下,根据不同换道持续时间和横向偏移距离,输入车轮转角得到换道优化轨迹簇和操纵稳定性参数.在只考虑行驶效率和安全的常规轨迹优化方法的基础上,构建轨迹综合优化目标函数,考虑表征车辆换道过程舒适性和操纵稳定性的(横摆、侧倾、侧向)加速度变化率均值,提出一种基于行驶效率、安全性、舒适性和操纵稳定性的轨迹综合优化方法.对轨迹综合优化目标函数进行求解得到最优换道行驶轨迹,联合仿真结果表明该方法优于常规轨迹优化方法且舒适性、操纵稳定性改善达20%以上.     

基于交通仿真的高速公路桥隧结合段交通安全评价方法

针对高速公路桥隧结合段特有行车环境,考虑行驶速度、桥面侧风、天气条件、车辆类型、道路线形等影响因素,根据车辆动力学性能确定仿真试验的响应指标,建立安全评价指标体系;采用TruckSim、CarSim车辆动力学仿真软件对车辆驶出隧道进入桥梁这一过程进行模拟分析,获取不同车型在不同天气下的侧向偏移量、偏航角、横摆角速度、侧向加速度、最大偏移量位置等响应指标的变化规律;采用组合赋权法确定各响应指标权重,通过模糊综合评价方法计算多场景下的综合风险值,划分安全风险等级;基于响应面法建立行车安全风险预测模型,并对河南省渑池—洛宁高速公路桥隧结合段进行交通安全性分析。研究结果表明：在桥隧结合段行驶过程中,对小型车行车安全而言,行驶速度影响最大,其次是天气条件,桥面侧风影响最小;对大型车行车安全而言,桥面侧风影响最大,其次是天气条件,行驶速度影响最小。提出的安全车速建议值可为制定动态车速限制策略提供技术支持。     

人—车—路闭环操纵系统主动安全性指标及计算方法的思考

本文根据近期汽车操纵主动安全性的闭环评价方法的研究,考虑了影响汽车操纵主动安全性的各种因素,又提出了两项物理意义明确的单项评价指标.应用时域响应计算方法,完善了评价指标的计算.     

汽车转向操纵动态特性评价

建立了驾驶员-汽车三自由度闭环模型,并用实车试验验证了模型的正确性.通过分析指定工况下方向盘动态变化情况来建立评价体系,提出了以方向盘最大转角幅值的动态变化平缓程度、方向盘最大转角速度的动态变化平缓程度以及方向盘操纵频率的动态变化平缓程度作为汽车转向操纵动态特性评价指标.针对所提的评价指标,对比研究了两种车型的转向操纵动态特性,结果显示操纵车型2较车型1,驾驶员不易感到疲劳且安全性更高.     

轿车开窗行驶时的气动阻力分析

基于计算流体力学(CFD)的数值模拟方法,研究了轿车行驶时不同开窗情况下整车的气动阻力.根据轿车不同的车窗开窗情况,将汽车开窗行驶分成9种情况进行数值模拟,获得了整车的气动阻力系数以及室内流场分布情况.通过流场的显示分析推测气动阻力增加的原因,评价了不同开窗情况下汽车驾驶室内的通风效果.根据汽车理论,分析了开窗行驶对汽车燃油消耗的影响,给出了汽车开窗行驶的建议.研究结果表明:低速(低于90 km/h)行驶时,开窗行驶增加的燃油消耗低于开空调增加的燃油消耗;汽车低速行驶开窗能够对驾驶室进行很好的通风降温,不会大幅提高燃油消耗.车速高于90 km/h时,汽车气动阻力明显增大,功率消耗也快速增加,高速行驶打开车窗,室内的噪声会突然增大.     

汽车振动系统的试验分析

汽车行驶时,由于路面不平、发动机等因素激起汽车的振动。对汽车振动系统的试验研究能够为汽车平顺性的改善提供有力的支持。本文设计汽车振动性能试验,在此基础上进行二次分析,对试验车振动性能做出评价。     

客车发动机制动性能研究

对客车行驶时发动机制动的性能进行了试验和理论分析,结果表明客车下坡行驶时通过发动机可将部分动能转化为热能,由此可在减少摩擦制动器的过热,提高汽车的安全性方面起到积极的作用。