車(chē)輛液力自舉式防滑系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展、轎車(chē)家庭化的快速普及，汽車(chē)安全已經(jīng)成為當(dāng)今汽車(chē)領(lǐng)域重要的研究課題。在眾多控制汽車(chē)安全的技術(shù)中，車(chē)輛的防滑控制技術(shù)一直是人們的研究重點(diǎn)和難點(diǎn)。車(chē)輛行駛速度的不斷提高及路況條件的日益苛刻對(duì)車(chē)輛的防滑能力提出了更高的要求。目前，以控制車(chē)輛失穩(wěn)、增大車(chē)輛牽引力為目標(biāo)的控制方法有很多，效果也很明顯，但仍存在一定問(wèn)題亟待解決。為此，本文圍繞車(chē)輛的防滑控制問(wèn)題，對(duì)車(chē)輛限滑差速系統(tǒng)的原理、實(shí)現(xiàn)方式及限滑性能進(jìn)行了深入的研究和探討

2、。
　　對(duì)目前存在的各種限滑差速器產(chǎn)品或限滑差速器方案進(jìn)行分析，針對(duì)它們存在的問(wèn)題，提出并設(shè)計(jì)了一種新型的液力自舉式限滑差速器。與其它主動(dòng)控制式限滑差速器相比，它的創(chuàng)新之處在于將一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)集成于差速器總成內(nèi)部，且不需要額外安裝傳感器測(cè)量車(chē)輛在行駛過(guò)程中的相關(guān)參數(shù)的變化，如驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速等，沒(méi)有微處理器單元，不需電路支持，可靠性更高。通過(guò)該差速器內(nèi)空間凸輪機(jī)構(gòu)的作用，它可以根據(jù)差速器兩半軸間的轉(zhuǎn)速差自動(dòng)調(diào)整液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)，從

3、而調(diào)節(jié)差速器的鎖緊程度。該空間凸輪機(jī)構(gòu)是由半軸齒輪和安裝在半軸齒輪與差速器殼體之間的從動(dòng)件組成的，是液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵元件。
　　通過(guò)分析凸輪廓線的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法反轉(zhuǎn)法，發(fā)現(xiàn)它并不適合求解工作廓面為復(fù)雜空間曲面的空間凸輪的工作廓面方程。因此，本文提出根據(jù)從動(dòng)件數(shù)學(xué)模型及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，利用空間曲面包絡(luò)原理及微分幾何理論計(jì)算空間凸輪工作廓面的方法，并推導(dǎo)出空間凸輪機(jī)構(gòu)在接觸點(diǎn)處的誘導(dǎo)法曲率及壓力角的計(jì)算公式。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)例證明，該方法雖然不如反

4、轉(zhuǎn)法計(jì)算速度快、直觀、便于理解，但可以精確求出空間凸輪機(jī)構(gòu)在每一時(shí)刻的接觸點(diǎn)的位置，以及在該位置上的壓力角和誘導(dǎo)法曲率值，為優(yōu)化凸輪機(jī)構(gòu)提供條件。本文推導(dǎo)出了液壓系統(tǒng)壓力與泄漏縫隙大小之間的關(guān)系式，通過(guò)分析系統(tǒng)壓力與差速器輸入轉(zhuǎn)速、液壓系統(tǒng)泄漏縫隙之間的關(guān)系，得出液壓系統(tǒng)的壓力與縫隙的大小呈現(xiàn)出立方關(guān)系；可以通過(guò)調(diào)整泄漏縫隙的大小來(lái)改變液壓系統(tǒng)的工作壓力，從而達(dá)到調(diào)節(jié)差速器的限滑能力的目的。
　　以北方汽車(chē)車(chē)輛研究所提供的某型車(chē)輛

5、數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，編寫(xiě)了限滑差速器工況仿真軟件。該軟件已經(jīng)通過(guò)北方汽車(chē)車(chē)輛研究所驗(yàn)收，目前正應(yīng)用于差速器摩擦片摩滑工況研究。在建立發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型時(shí)，發(fā)現(xiàn)常用于擬合發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線的多項(xiàng)式擬合方法存在缺陷，在原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)處存在誤差，擬合精度不高。針對(duì)此問(wèn)題，本文提出利用三次非均勻B樣條擬合發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線的方法。該方法可以消除在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)處的誤差，擬合精度高，適于描述發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型。為了能精確反應(yīng)路況條件對(duì)限滑差速器工況的影響，本文對(duì)現(xiàn)有汽車(chē)

6、試驗(yàn)場(chǎng)的路線情況進(jìn)行分析后，提出了一種路線自定義語(yǔ)言，它可以準(zhǔn)確描述各種路線，再配以路面附著系數(shù)和路面不平度等信息就可以精確描述路面、路線模型，為限滑差速器工況仿真分析提供條件。
　　最后，利用自行設(shè)計(jì)和搭建的液力自舉式限滑差速器內(nèi)嵌液壓系統(tǒng)壓力測(cè)試平臺(tái)測(cè)試單柱塞式液壓泵的工作壓力隨差速器輸入轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系。通過(guò)交流電機(jī)帶動(dòng)差速器一側(cè)半軸，模擬差速器的轉(zhuǎn)速差，利用壓力計(jì)測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)部作用腔中的壓力變化，分析壓力隨輸入轉(zhuǎn)速差變化的情況