摘要：针对车辆主动悬架的使用要求,设计出一种具有行程大、推力大及响应快速特点的新型电磁直线作动器。结合有限元仿真软件,研究作动器的结构参数如气隙厚度、次级不锈钢管厚度、次级铜层厚度、绝缘挡圈导磁和导电性能及初级线圈的绕线方式等的变化对作动器电磁力大小和响应速度的影响规律,以及电源参数如电源电压、电源频率及电源加载方式的变化对作动器电磁力大小和响应速度的影响规律,结果表明,电磁力除与绝缘挡圈的导电性能无关外,而与气隙厚度等众多结构参数密切相关,电磁力与电源电压的平方成正比例关系,且随电源频率的增大而先增大后减小,在20 Hz左右存在电磁力响应峰值。在此基础上选取合理的参数,试制一款电磁直线作动器样机,并对样机模型进行稳态电磁力和相电流的相关试验测试,通过与有限元仿真结果比较,表明仿真分析结果和试验测试数据基本吻合,验证了有关设计分析的正确性。

摘要：为降低车内低频噪声而改进车身结构时,现有方法往往需要较长周期,因此研究一种可快速、准确定位车身结构薄弱处,以及明确车身结构刚度调整方向的车身低噪声设计新方法。将一般腔体结构的内部声场计算公式分解为5个部分,并讨论这5个部分的特点,确定进行声压响应幅度判定参数研究时,采用的6种关键组合。以含一个弹性面的刚性长方体结构声腔耦合系统为对象,讨论6种关键组合的关系;分析发现振型耦合系数、频率重叠系数、结构振型在激励点处分量等三者的乘积能够完全体现声压响应信息,可作为声压响应幅度判定参数。详细分析声压响应幅度判定参数的特点,可满足预期研究目标;基于该参数,提出一种车身结构低噪声设计的新方法。利用该新方法,对某轿车车内低频噪声进行优化,进一步的频率响应计算结果表明,车身结构优化后驾驶员测点声压级平均降低3 dB,最大降低10 dB。

摘要：在建立汽车四轮转向与主动悬架统一动力学模型的基础上,分别对2个子系统进行控制器的设计研究。在四轮转向控制器的设计方面,提出了修正后的理想参考模型,采取前馈加反馈的跟踪控制策略,在主动悬架的控制器设计中则采用最优控制方法。结合非线性轮胎模型,在MAT-LAB/Simulink环境下对被动系统、四轮转向系统、主动悬架系统以及四轮转向与主动悬架集成控制系统进行了仿真分析。结果表明:集成控制系统除了能改善车辆在转弯过程中的质心侧偏角响应、横摆角速度响应以及在不平路面上的行驶平顺性外,还能有效抑制由不平路面等外界干扰对车辆转向性能带来的影响。

摘要：首先针对含一个弹性面的刚性长方体简单耦合系统,运用有限元法分别计算决定其腔内声压响应的4个关键参数和声压响应幅度的判定参数,并与解析式直接计算的结果进行对比。结果表明,有限元法计算精度较高,与解析法计算结果吻合很好。然后分别利用判定参数和频率响应分析两种方法,计算某型轿车车内声压响应,发现两种计算结果趋势有较好的一致性,说明从简单耦合系统确定的声压响应幅度判定参数也适用于车内声压响应的分析,精度满足要求,可用于快速预测和控制车内噪声,为设计阶段的轿车车内低频噪声优化设计提供新思路。

摘要：为了实现悬架的主动减振及能量回收,将直线电机作为汽车主动悬架的作动器。设计了基于整车的主动悬架控制系统,控制直线电机根据路面激励输出相应主动力,同时根据直线电机的不同模式对其能量进行管理控制。采用七自由度整车模型进行仿真,结果表明所设计的控制系统能有效的改善车辆的舒适性,并且当阻尼系数选择恰当的情况下能够进行能量回馈。

摘要：推导并验证了带-柔性壁面的矩形刚性腔体结构的内部声压表达公式和一种振型耦合系数的有限元计算新方法。深入分析了振型耦合系数的特点,发现影响振型耦合系数的主要因素是结构声腔在耦合面上的振型相似程度和复杂程度,它们进而影响结构声腔振型耦合的强弱。本文基于振型耦合系数的特点,成功控制了某轿车车内噪声,使得驾驶员右耳测点噪声降低5dB,为轿车车身低噪声设计提供了一种有效可行的新方法。

摘要：为了解决轮毂电机引入电动汽车使车辆垂向性能降低的问题,研究国内外电动车辆轮毂电机的安装方式并分析代表这些安装方式的悬架构型,建立可以综合目前这些轮毂电机悬架构型的1/4电动轮车辆线性振动模型。以车辆平顺性指标的最小均方根值为优化目标,以轮毂电机垂向运动允许的最大位移为约束条件,应用Patternsearch函数对轮毂电机悬架构型进行优化,得到满足样车条件的轮毂电机悬架构型及其参数,最后对优化后的悬架构型进行仿真验证。仿真结果表明:轮毂电机优化后的悬架构型,不仅可以消除轮毂电机与车轮刚性连接对电动车辆产生的垂向负面影响,而且改善不安装轮毂电机的原样车模型的车轮接地性,提高电动汽车的平顺性和安全性。本研究较好地解决电动轮汽车垂向负效应问题,为轮毂电机驱动电动汽车悬架系统构型设计提供一定的理论依据。

摘要：为了实现在设计阶段对系统摩擦力矩的合理预估,提高执行器性能预测的准确性,以行星齿轮滚珠丝杆式电子机械制动执行器为研究对象,分析系统摩擦的主要来源及其对执行器性能的影响;建立执行器系统动力学模型和摩擦力矩模型,将理论计算与实验相结合,对模型参数进行了辨识,基于理论计算和实验辨识结果的对比分析讨论了两者存在差异的原因;同时分析摩擦模型参数对制动间隙消除时间和最大制动夹紧力的影响,各部件摩擦对系统摩擦力矩的影响及其随转速和载荷的变化规律,以及紧急制动过程中执行器产生的摩擦能耗.结果表明:影响制动间隙消除时间的摩擦主要来源于电机和滚珠丝杆;影响制动夹紧能力的摩擦主要来源于滚珠丝杆、电机和推力轴承,随着制动夹紧力的增加滚珠丝杆和推力轴承对系统摩擦的影响增大,而电机的影响显著降低;紧急制动过程中,执行器产生的有效力矩传递比仅为73.56%,摩擦能耗高达48.1%.

摘要：以行星齿轮滚珠丝杆驱动式电子机械制动系统为研究对象,考虑动态阻力载荷、齿轮转动惯量及传动比离散性的影响,提出一种多约束条件下的两级传动机电系统的多目标最优匹配方法。首先,基于执行器的动力学模型和性能目标,针对紧急制动和高附着路面制动防抱死两种典型工况提出相应的负载特征和运动规律。接着,以电机和滚珠丝杆产品数据库为输入,以执行器尺寸限制、电机运行范围及滚珠丝杆性能需求为约束条件,选出能够驱动负载的所有滚珠丝杆和电机。然后,以太阳轮尺寸最小为目标,以齿轮齿面接触强度和齿根弯曲强度为约束条件,获取能够驱动负载的行星齿轮传动比和太阳轮齿数,获得数据库中满足条件的所有匹配方案。最终,获得同时考虑系统质量、启动加速度、制动间隙消除时间及电机等效输出力矩等目标的执行器多目标最优匹配方案。

摘要：对汽车转向系统进行受力分析,建立了不同车速稳态转向行驶工况的转向盘阻力矩模型.提出了一种驾驶员理想转向盘力矩参数化特性模型,并在此基础上对电动助力转向系统(EPS)助力特性曲线的设计机理进行研究,提出了以驾驶员理想转向盘力矩与车速、转向盘转角、侧向加速度的关系为基础,将助力特性曲线按照高速和低速分别进行设计的观点,并对EPS助力特性曲线的相关几何特征进行了详细的论证.研究结果表明:EPS助力特性曲线基本形状只能是下凹型,且EPS助力特性不是完全的直线型、折线型或曲线型.