四輪轉(zhuǎn)向商用車前后轉(zhuǎn)向梯形優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、電子技術(shù)的飛速發(fā)展，推動(dòng)了汽車技術(shù)的不斷革新。消費(fèi)者對(duì)汽車的安全性、舒適性和操縱穩(wěn)定性的要求越來(lái)越高。四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)是改善車輛的安全性和操縱穩(wěn)定性的有效手段。控制技術(shù)的不斷成熟，使得四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)越來(lái)越可靠。四輪轉(zhuǎn)向車輛的前后輪都參與轉(zhuǎn)向，且后輪的轉(zhuǎn)角可以根據(jù)車輛的需求進(jìn)行調(diào)整。車輛在低速通過(guò)狹窄的路面時(shí)，前后輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)，減小車輛的轉(zhuǎn)彎半徑，改善車輛的通過(guò)性。車輛在高速轉(zhuǎn)彎時(shí)，為防止車輛側(cè)翻并改善車輛的操縱穩(wěn)定性，前后輪同向轉(zhuǎn)動(dòng)。
　

2、　商用車采用的是整體式轉(zhuǎn)向梯形，梯形參數(shù)決定內(nèi)外輪的轉(zhuǎn)角關(guān)系，并影響車輪的磨損情況。針對(duì)某四輪轉(zhuǎn)向商用車，建立了其前后轉(zhuǎn)向梯形的平面模型、空間三維模型和ADAMS模型。平面模型的參數(shù)（即梯形臂長(zhǎng)和梯形底角）有兩種確定方法，即傳統(tǒng)方法和改進(jìn)方法。比較了平面模型、空間三維模型和ADAMS模型所確定的內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角關(guān)系。改進(jìn)的平面模型和空間模型的內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角關(guān)系吻合，能代替空間模型計(jì)算內(nèi)外輪的轉(zhuǎn)角值。
　　建立了基于前梯形臂長(zhǎng)和前梯形底角的前

3、梯形評(píng)價(jià)函數(shù)。理論的內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角關(guān)系滿足Ackerman定律，實(shí)際的車輛在前輪轉(zhuǎn)向狀態(tài)下，前橋內(nèi)外輪的實(shí)際轉(zhuǎn)角關(guān)系和理論轉(zhuǎn)角關(guān)系因盡可能的接近。仿真分析結(jié)果顯示前橋梯形評(píng)價(jià)函數(shù)對(duì)梯形底角值敏感度高，對(duì)梯形臂長(zhǎng)值敏感度低。用圖解法比較了原始和優(yōu)化后的前轉(zhuǎn)向梯形，優(yōu)化后的前轉(zhuǎn)向梯形優(yōu)于原始的轉(zhuǎn)向梯形。
　　分析了四輪轉(zhuǎn)向狀態(tài)下瞬心偏差產(chǎn)生的原因，建立了基于前后輪轉(zhuǎn)角和后梯形參數(shù)的瞬心偏差函數(shù)。選定前后輪的轉(zhuǎn)角關(guān)系，建立基于后梯形臂長(zhǎng)和后

4、梯形底角的評(píng)價(jià)函數(shù)。用Matlab的非線性優(yōu)化Fmincon函數(shù)求解評(píng)價(jià)函數(shù)的最小值，得到最優(yōu)的后轉(zhuǎn)向梯形參數(shù)。用正交法得到評(píng)價(jià)函數(shù)關(guān)于后梯形臂長(zhǎng)和后梯形底角的三維曲面圖和二維等高線圖。結(jié)果顯示，影響評(píng)價(jià)函數(shù)的主要是后梯形底角的值，且底角值越小，評(píng)價(jià)函數(shù)值越小。
　　四輪轉(zhuǎn)向商用車的轉(zhuǎn)向梯形參數(shù)和前后輪轉(zhuǎn)角關(guān)系決定瞬心偏差，選擇合適的前后輪轉(zhuǎn)角關(guān)系和前后轉(zhuǎn)向梯形參數(shù)是減小車輪磨損量的關(guān)鍵。側(cè)向力及車輪定位參數(shù)對(duì)瞬心偏差的影響還有待