汽车制动时湿滑路面对运行状态的影响分析

路面湿滑状态影响行车安全性。研究汽车在不同湿滑路面上制动时的运行规律及轮胎受力情况,有助于探索雨天交通事故发生机理。将轮胎接地面的湿滑程度分为五类,采用机械系统动力学仿真软件,构建了整车模型、轮胎模型及路面模型,分别模拟了汽车在各种路面上制动时的纵向位移、横摆角、横向位移变化情况。并通过分析胎—路作用力,解释了汽车运行参数变化的原因。研究结果表明,汽车制动时的运行参数与路面湿滑状态密切相关,轮胎接地两侧路面的湿滑程度及其差异性越高,则汽车运行安全性越低;两侧路面湿滑程度不均衡虽然有可能使得制动距离缩短,但是汽车横向位移变化率却极大,容易发生因横摆角过大出现急转的危险。     

汽车-路面-路基系统动态响应及参数分析

为了研究汽车与公路路面的相互作用机理,采用二自由度四分之一汽车悬架模型模拟汽车系统,用无限长Bernoulli-Euler梁模拟公路路面,用Kelvin黏弹性地基模拟公路路基,同时对汽车和路面建模,构成二维汽车-路面-路基系统.通过线性振动理论、积分变换和广义杜哈梅积分得到了汽车和路面的动力响应解析解及路面响应在时间域和空间域的分布规律.另外,分析了车速、地基反应模量、地基阻尼系数、悬架刚度、悬架阻尼、轮胎刚度和轮胎阻尼7个参数对路面动力响应的影响.结果表明,地基反应模型的影响最大,而车速的影响与地基阻尼系数密切相关.     

高速转向工况下汽车操纵稳定性和平顺性研究

为了更好地兼顾高速转向时汽车的操纵稳定性和平顺性,建立了包含主动悬架系统、Magic非线性轮胎模型和四轮转向系统的整车动力学模型。考虑了侧倾力矩和轮胎垂直载荷转移的影响,基于LQG(Linear Quadratic Gaussian)控制理论和模糊控制理论分别设计了主动悬架的最优控制器和四轮转向系统的模糊反馈控制器,并通过两者间的协调在附着系数为0.8的B级路面上对汽车进行仿真,然后分析了协调控制方法在另一附着系数路面上的有效性。结果表明,与无控制系统相比,协调控制下车身侧倾角峰值减少了36.6%,车身垂直加速度均方根值下降了14.2%,质心侧偏角接近目标零值;协调控制方法在两种常见附着系数路面上均能达到预期的效果,而且随着附着系数的增大,汽车的操纵稳定性和平顺性改善越好。说明所设计的协调控制器能够有效地改善高速转向时汽车的操纵稳定性和平顺性。     

考虑气动升力激励的汽车振动响应分析

为研究气动升力激励对汽车悬架性能的影响,在Simulink建立滤波白噪声路面输入模型和气动升力激励模型。在不同车速下,分别对考虑气动升力激励和不考虑气动升力激励的振动模型进行仿真,对比分析两种情况下的车辆悬架系统评价指标。结果表明:考虑气动升力激励的车身加速度和不考虑气动升力激励时的差异很小;低速时,气动升力激励引起的悬架行程差异较小,高速时,气动升力激励会明显增大悬架动行程;低速时,气动升力激励引起的轮胎动载荷差异不明显,高速时,气动升力激励会使得轮胎动载荷略微增大。     

公路运行车辆防滑装置设计

车辆冰雪路面行驶时的防滑装置,在汽车轮胎外侧加装防滑装置,将防滑钢板用车轮轮胎螺丝固定在车轮外侧的轮毂上,"钩型"防滑板外侧三角锥形体与冰雪路面接触,增加车轮轮胎与冰雪路面的摩擦力,汽车可以正常行驶,不需要减速慢行,汽车驾驶稳定性高,在冰雪路面行驶不会发生侧滑,摆尾现象,"钩型"防滑板外侧三角锥形体也不会给油漆路面造成破坏,保证汽车能够正常行驶。     

沥青路面车辆超载定义分析

传统意义上车辆超载是指车辆当前负荷高于该车型的额定载荷，实际上，由于轮胎接地压力并不是简单的圆形均匀分布，而是具有明显的非均匀性，因而两者计算出来的沥青路面力学响应很不一样．利用笔者实测的轮胎接地压力分布，分析了不同车辆轮胎不同胎压、不同负荷时，沥青路面结构层的力学响应，结果表明，不仅当车辆负荷超额时，路面结构的力学响应显著，而且当负荷不超额但轮胎胎压很高时，其对路面结构的影响也十分不利；同时，轻型货车负荷超载和（或）胎压超限时不利影响也不容忽视．     

汽车轮胎日常保养、磨损解析及四轮换位

汽车的重要部件之一包含了汽车的轮胎,轮胎与路面直接接触的,与汽车悬架一起来缓解汽车在行驶的过程中所受到的冲击,同时还确保了汽车在形式的过程中的平顺性和在乘坐过程中具有良好的舒适性,以及确保车轮与路面的附着性非常的好,这样就提高了汽车的通过性、制动性以及牵引性;可以更好的承受着汽车的总质量,所以说在汽车上轮胎起到了非常重要的作用,让更多的人对轮胎的作用越来越重视。     

基于动载荷模拟的半刚性沥青路面响应分析

提出了一种基于虚拟样机和有限元技术的半刚性沥青路面动载荷响应分析方法,可准确计算重型货车各轴的动载荷.分析动、静载荷共同作用下路面的应力、应变,有效预测路面疲劳寿命.依据车辆动力学原理,基于ADAMS平台构建重型货车一路面系统的多自由度虚拟样机模型,通过仿真得出第一轴右侧单轮和第三轴右侧双轮的动载荷变化规律;基于弹性层状体系理论建立半刚性沥青路面的3D黏弹性有限元模型,在考虑轮胎矩形印迹和动载荷动态性的基础上,分析和比较单、双轮载荷作用下的路面响应.研究结果表明,路面的疲劳破坏是动载荷引起的水平应力、横向应力和垂直应力共同作用的结果,水平应力的交变变化是破坏的主要因素;此外,重型货车的后轴双轮造成的路面疲劳断裂破坏为前轴单轮的3.96倍.     

大型货车对路面的动作用力

为研究大型载重货车对路面的动作用力,建立了四轴拖挂车动力学模型,以路面随机不平度为激扰,研究车辆动载荷和动载系数随路面等级、车速、载质量、轮胎刚度、悬架阻尼和悬架刚度的变化规律.结果表明:如果路面等级下降或车速提高或轮胎刚度增大,拖挂车各轮动载荷都增大;挂车悬架阻尼的减小和悬架刚度的增大都能使挂车各轮动载荷增大,对拖车各轮的动载荷影响则不大;拖车后悬架阻尼的增大能引起拖车后轮动载荷的减小,但拖车后悬架刚度在原取刚度值的1.5倍附近时,能使拖车后轮动载荷最小;在模拟中,动载荷系数和动载荷具有相同的变化规律;而载质量的增加,拖挂车各轮的动载荷变化不大,但动载系数减小,对路面总作用力会逐渐增大.     

四轮随机路面激励下的七自由度车辆响应特性

为了研究不同等级道路下车辆动态响应以及轮胎动载荷的变化情况,根据国家路面不平度分级标准,采用滤波白噪声法建立了随机路面时域模型并与标准路面的功率谱密度对比验证模型的准确性。通过四个车轮之间的传递函数建立了四轮随机路面时域激励模型;并以该模型作为不平路面激励,考虑悬架拉伸和压缩状态时的不同阻尼,建立七自由度整车行驶动力学模型。研究了车辆质心垂向加速度、俯仰角、侧倾角以及轮胎动载荷随路面等级的变化情况。结果表明:车辆和轮胎的动态响应随着路面不平度的增加而增加。可见,搭建的整车模型能够很好地反映不同路面下车辆的动态响应,为车路耦合的深入研究奠定基础。     

基于线控制动的轮胎与地面附着系数实时检测

轮胎与地面间的附着系数是影响车辆安全性能的重要因素.在理论分析的基础上,提出了基于线控制动的路面附着系数检测方法,利用踏板位置传感器估计制动器制动力,采用MMA6260Q加速度传感器检测车辆制动减速度,由制动器制动力与地面制动力判断轮胎运动状态,根据车辆载荷转移公式得到车轮法向载荷,获得进入滑动区域的利用附着系数,并由此得到地面附着系数.分析显示该检测方法可以较准确地识别轮胎与地面附着系数,具有一定的实用价值.     

急刹车情况下汽车防抱死制动性能影响因子分析

采用传统方法对急刹车情况下汽车防抱死制动性能进行研究时,通常将车轮转速作为影响因子确定车轮转速阈值,效率不高。提出一种新的汽车防抱死制动性能影响因子,通过对制动器摩擦力矩所需的力、地面制动力、地面附着力等进行分析,完成急刹车情况下汽车防抱死制动过程中受力分析。通过对急刹车情况下汽车防抱死制动过程中车轮滑动程度、滑移率和轮胎侧偏角等进行分析,完成汽车防抱死制动性能影响因子分析过程。依据汽车横向稳定性、控制误差、轮胎特性变化,以及车辆运动状态和路面条件等,对汽车防抱死制动过程中滑移率和轮胎侧偏角之间的关系进行描述,实现滑移率的实时控制,保证制动过程中的附着力,提高汽车防抱死制动性能。实验结果表明,依据实际情况实时改变滑移率,保证高附着系数,对汽车防抱死制动性能有积极的影响。     

刹车时轮胎动态接触压力的三维有限元分析

分析刹车状态下轮胎动态接触压力的大小和分布.采用三维有限元方法,把轮胎简化处理为实心,采用变形等效原则拟合轮胎的计算参数.结果表明:低胎压轿车轮胎刹车时接地形状近似为梯形,高胎压货车轮胎刹车时接地形状近似为矩形;负荷一定时,胎压升高,轮胎接触压力增大,胎压一定时,负荷增加接触压力也增加;刹车状态下轮胎接触压力大于静止状态下接触压力.有限元计算结果与文献实测结果较为接近,说明把轮胎简化处理为实心,采用变形等效原则拟合得出轮胎参数,进行轮胎的动态接触压力分析是可行的.     

ADSL驾驶模拟器动力学模型的改进与验证

为了提高ADSL驾驶模拟器逼真度,研究开发了新版转向系统模型、车轮模型、制动系统模型.转向系统模型为力输入模型并计算了系统的弹性;车轮模型考虑了气胎弹性、接地印迹块动力学和接触模型;制动系统模型采用制动力矩动静摩擦分离的计算方法;从而实现了左右转向车轮协调计算、轮胎力准确计算及stand-still(起步-停车)工况、制动到零速等精确工况的仿真.通过新版模型、2000年版模型的操纵稳定性工况的仿真结果与场地试验结果的对比,验证了模型的正确性,模型精度得到了提高.     

依ECE法规进行汽车制动力分配新方法

根据ECE法规要求得到了汽车制动力分配系数β与各种路面上制动强度的关系,提出了用制动力分配系数控制曲线进行制动力分配的新方法,即根据质心位置和重心高度可方便地得到满足ECE法规制动力分配系数。分析了结构参数对汽车制动力分配的影响,分析表明：随着重心高度增加,满足ECE法规的制动力分配范围减小;而轴荷分配的变化对制动力分配影响不大。给出了不满足ECE制动法规时制动力分配的建议。     

汽车再生制动系统机电制动力分配

对汽车制动能量再生系统的机电制动力分配控制方法进行了研究,以电机制动效能为依据划分制动模式,提出了常规液压制动与再生制动力(电机制动)协调控制方法,建立了相应的再生制动系统机电制动力分配控制策略模型,并且对控制模型进行了仿真分析.结果表明,该再生制动系统机电制动力分配控制策略能够保证汽车前后轴制动力分配随理想制动力分配I曲线变化,实现良好制动性能,制动过程中增加了电机制动率,从而提高了汽车制动能量的回收率.     

半挂汽车列车液压再生制动与ABS协调控制研究

为了保证制动安全性,需要将再生制动与原车的ABS系统进行协调控制。基于半挂汽车列车按固定比值分配制动力的制动器结构,提出了适用于三轴车辆的最优能量回收控制策略。根据制动强度、蓄能状态与路面附着条件,分配三轴间机械摩擦与再生制动力,调节摩擦制动力以控制车轮滑移率。利用AMESim和MATLAB/Simulink建立了联合仿真模型。结果表明,协调控制策略可以使制动能量回收率在中低附着路面、中度制动工况下达到13.48%,同时三轴制动时的滑移率均维持在最佳范围内。     

具有感载比例阀的轻型客车制动系统分析及实验验证

文章建立了具有感载比例阀的轻型客车制动系统分析模型,对轻型客车制动系统的制动性能、制动踏板力、制动稳定性及其前后制动力的匹配进行了详细地分析;以HFC6500A1轻型客车为例进行了理论计算和实验验证。理论计算和实验结果基本吻合,证明了所建模型的正确性。     

轮胎内置加速度传感器的汽车制动特性传感方法

汽车制动性能失灵会危及生命安全.为此,文中提出一种通过微电子机械系统(MEMS)电容加速度传感器来监测动态汽车制动性能的方案.将传感装置安装在汽车轮胎内部用以获取径向加速度信号,将制动时段的径向加速度信号通过无线通信方式向外部接收系统传送,作为后续变换处理和制动性能评估的依据.文中对加速度传感器信号的组成进行了理论推导,并阐述了传感器信号的采样、动态标注和存储、平滑去噪、斜率比较以及制动起始时刻判定等的处理方法.硬件实验结果验证了该轮胎内置传感方案的可行性.     

汽车轮胎内置加速度传感器信号的制动起始时刻自动判别

汽车制动失灵,即使在非高速状态下行驶也会影响生命安全。采用汽车轮胎内置传感器的事故防范技术正在兴起。文中通过轮胎内置MEMS电容加速度传感器来获取径向加速度,把制动时段的径向加速度信号向外传送,用作间接监测汽车制动性能的依据。文中提出了为解决制动起始点自动判定这个关键环节所采取的动态平滑去噪、斜率比较等实时处理方法,制动起始时刻自动判别的实验结果验证了该方法的可行性。