针对传统汽车机械转向系统转向特性差的特点,利用线控转向系统传动比灵活变化的优点,提出以变传动比为基础的主动转向控制策略,以提高汽车的操纵稳定性。首先分析稳态工况的转向特性,通过固定转向增益值的方法,设计随车速变化的理想转向传动比,从而改善汽车的转向特性。同时,为了提高瞬态工况下汽车转向时的响应速度,增加横摆角速度反馈的控制环节,采用模糊PID控制的方法处理反馈信息,实时补偿前轮转角,实现主动转向。对各控制方法建立Simulink模型,并与CarSim中的整车模型联合仿真,结果表明,以变传动比为基础的主动转向控制策略可以改善汽车转向过程中横摆角速度和质心侧偏角的响应结果,提高汽车的操纵稳定性。

针对某轿车操纵稳定性较差的问题,利用ADAMS/Car据实车参数建立整车多体动力学模型,并利用相同工况下模型仿真与实车试验结果进行对比验证,确定模型的精确性。在此基础上对多个参数进行操纵稳定性对比分析,经分析发现前轮定位参数和悬架弹簧刚度等参数对汽车的操纵稳定性影响较大,以此为设计变量,采用响应面法结合统一目标法对汽车的操纵稳定性进行多目标优化,以此来提高该轿车的操纵稳定性。结果表明,该方法对汽车的操纵稳定性优化效果显著。

为了提高四轮转向(4WS)汽车的操纵稳定性和主动安全性,建立汽车二自由度四轮转向模型和系统状态方程,应用LQR最优控制理论建立了以横摆角速度和质心侧偏角为优化目标的四轮转向线性控制二次型最优控制模型,并基于路径跟踪策略建立预瞄驾驶员方向控制模型。基于"人-车-路"闭环控制系统,在Matlab/Simulink、CarSim联合仿真环境下对普通前轮转向、前后轮转角比例控制、LQR控制的控制效果进行验证。结果表明LQR控制器能够很好地改善汽车质心侧偏角和横摆角速度的动态响应特性,高速控制效果最佳,基于LQR控制的4WS汽车具有更好的道路循迹能力、高速稳定性和主动安全性。

针对越野车辆对操纵稳定性与安全性要求较高的问题,提出了一种基于车辆实时运动状态参数对其操纵稳定性进行优化的模型预测控制器(MPC)与线性二次型调节器(LQR)的多模态混合控制器。首先,根据车辆运动学方程搭建车辆二自由度理论模型;然后根据理论模型求出其状态空间方程并对MPC,LQR控制器以及多模态混合控制器进行设计;随后搭建基于Carsim/Simulink的虚拟联合仿真平台,针对两种典型的操纵稳定性试验工况进行仿真验证与对照。结果表明,相较于单纯的MPC或LQR控制器,所设计的多模态混合控制器能够有效地提高越野车在恶劣路况下的操纵稳定性与安全性。

在汽车稳态转向性能开发过程中,工程师会关注一些稳态指标,如不足转向度,侧倾梯度,方向盘力矩等,但较少注意得到这些指标的试验方法和数据处理方法。阐述了对于测试汽车稳态转向特性不同试验方法的理解,对比了定半径、定车速以及定转角方法的效率与难度,以及侧向加速度不同获取方法的差异,不同设备测试侧倾角的差异,不同试验方法得到的不足转向度、侧倾梯度以及方向盘力矩的差异。建议在稳态转向性能开发时,利用相同的试验方法和数据处理方法对比不同汽车的性能。

提出一种新型四级阻尼可调式液压互联悬架(FDAHIS)系统。FDAHIS系统在被动液压互联悬架系统的阻尼阀上并联了两个常通孔面积不同的电磁开关阀,通过反馈控制策略控制电磁阀开闭状态,调节系统液压流量,从而实现阻尼四级可调。为了研究该系统性能,建立FDAHIS系统模型和七自由度整车模型。通过系统单元台架试验对该模型进行了验证。整车仿真结果表明,与被动的液压互联悬架(HIS)系统相比,FDAHIS系统在车辆行驶平顺性和抗俯仰性能方面表现更佳。

平顺性和操纵稳定性是车辆非常重要的性能指标,悬架系统对这两种性能有着决定性影响。由于平顺性和操纵稳定性对悬架系统的要求是相互矛盾的,单纯对某一项性能进行优化往往会导致另一项性能的降低,因此应对两项性能进行多目标优化。应用响应面法采用拉丁超立方体试验抽样设计,建立车辆ADAMS/AMESim/Simulink联合仿真的响应面近似模型,对模型精度进行检验。以蓄能器预充气压力、蓄能器体积、阻尼孔直径和单向阀流量压降梯度为设计变量,应用基于精英策略的非支配排序遗传算法（NSGA-II）对近似模型进行整车平顺性和操纵稳定性的多目标优化。分析结果表明：优化后的整车平顺性和操纵稳定性的性能均得到改善,为车辆优化设计提供了一种方便、有效的途径。

液压互联悬架系统能有效改善车辆的操纵稳定性与安全性,因此分析其关键设计参数对车辆动力学响应的影响具有重要意义。以某SUV为应用对象,设计一套侧倾互联式液压悬架系统。在机械液压耦合边界处,车辆将其运动状态量传递至液压系统,引起蓄能器内气体体积变化,从而改变液压回路中系统油压,进而引起耦合边界处作用力变化。将该作用力引入车辆运动方程,提出一种机械液压耦合车辆动力学模型。开展相关试验验证该模型应用于车辆动力学研究的有效性。选取蛇行试验工况,分析液压互联悬架系统关键参数对车辆响应的影响。仿真结果表明,侧倾角和轮胎动载荷的幅值与系统油压、液压作动器上下腔面积差和面积比呈负相关,与蓄能器初始气体体积呈正相关;各关键参数对车辆侧向加速度峰值影响不明显。考虑开展相关试验研究的可行性,对车辆进行...

建立汽车液压转向系统（从转向盘到前轮）的数学模型与仿真模型，并结合二自由度汽车模型，在转向盘转角斜坡输入的情况下，分析液压系统参数对汽车横摆角速度输出的影响。

课题组在定远试验场进行了汽车液压助力转向系统在角阶跃输入和角脉冲输入下对操纵稳定性影响的试验研究。试验获得了在转角阶跃和转角脉冲输入下液压助力转向系统各参数的时域响应研究表明汽车液压助力转向系统在角阶跃和角脉冲输入下具有一定的时间延迟影响汽车的操纵稳定性。