四轮转向汽车操纵稳定性分析研究.pdf

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1、第50卷第4期V01．50No．4农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT＆VEHICLEENGINEERING2012年4月Apr．2012doi：10．3969／j．issn，1673—3142．2012．04．011四轮转向汽车操纵稳定性分析研究兰志宇1,2。田韶鹏1,2(1．430070湖北省武汉市武汉理工大学；2．430070湖北省武汉市现代汽车零部件技术湖北省重点实验室)[摘要]汽车的稳定性是影响其行车安全的重要因素，并且越来越受到关注。为了改善汽车的操纵稳定性。进行了四轮转向汽车(4ws)的仿真研究。在建立四轮转向数学模型

2、后，用simulink等仿真模块对前后轮转角成正比关系的四轮转向汽车在双移线性能测试申进行了仿真．分析了前轮转向汽车和不同线性比例的前后轮转向角的四轮转向汽车的车轮转角和汽车的侧偏角．并得出了结论。[关键词】四轮转向；操纵稳定性；仿真；双移线测试【中图分类号]U463．4[文献标志码]A【文章编号】1673—3142(2012)04-0041-03TheAnalysjsofHandlingStabilityofFour-wheelSteeringVehicleLANZhi-yul．-．TIANShao-pen91·2(1．WuhanUniversityof

3、Technology，Wuhancity，HubeiProvince430070，China；2．HubeiKeyLaboratoryofAdvancedTechnologyofAutomotiveParts，WnhanCity，HubeiProvince430070，China)[Abstract】Thestability0fvehicleisallimportantfactorforthesecurityofdriving，andthereforeisbecomingmorenoticed．Inthisarticle。thesimulationoffo

4、ur-wheelsteeringvehicle(4WS)Ⅷstudiedinordertoimprovethehandlingstability．Inthispaper，thesimulationmoduleofsimuhnkand80onisusedtOsimulatethe4WSvehicleindoublemovelinetest．whichhasaproportionalrelationshipbetweenthefrontandrearsteeringangle，andthenthesteeringangleandvehicleslipangle

5、betweenthefrontwheelsteeringCarandfourwheelsteeringcarwithdifferentlinearproportionofsteeringan孚eisanalyzed．Atlastconclusionsweremadeinthispaper．[Keyword]four-wheelsteering；simulation；doublemovelinetest0前言随着汽车工业的发展，汽车的操纵稳定性日益受到关注。所谓四轮转向，是指后轮也和前轮一样具有一定的转向功能，不仅可以与前轮同方向转向．也可以与前轮反方向转向

6、。其主要目的是增强轿车在高速行驶或在侧向风力作用下的操纵稳定性。改善低速时的操纵轻便性，在轿车高速行驶时便于由一个车道向另一个车道的移动调整，以减少调头时的转弯半径。目前，对四轮转向汽车的研究较深人．理论上比较成熟，并在越野车上基本已形成产品化。实践证明，四轮转向汽车能够在很大程度上改善汽车的操纵稳定性。但是．四轮转向汽车在高速行驶时仍存在一定的问题。由于两后轮同时转向，在高速变换车道或紧急避闪时，汽车需要连续地变换行驶方向。即在前轮迅速变换行驶方向时，后轮应相应地较迅速、连续变换方向，以获得较好瞬态响应特性。收稿日期：2012--01—30因此对四轮转向

7、汽车操纵稳定性的分析研究显得格外重要。1车辆动力学模型的建立1。1建立四轮转向汽车二自由度的数学模型数学模型是系统仿真的研究依据，其对系统的近似程度需要根据仿真要求或者目的来调整。由经典的线性二自由度的汽车模型[1]，我们可以建立四轮转向汽车二自由度的数学模型【2．3]。由图1可知，4WS二自由度其侧滑受到的外力沿Y轴方向的合力与绕质心的力矩和为'．'乞日=日1·cos5l+日2·cos82”乞屹ma·目l·cos5l-b·％·cos52式中目。、一。——地面对前、后轮的侧偏力；6。、艿2——前、后轮转角；￡、考：叫。、“：与x轴夹角，其值为铝竿私孚。42

8、农业装备与车辆工程图1二自由度四轮转向汽车模型Fig．1Four-