四輪轉向商用車前后轉向梯形優(yōu)化設計.pdf

1、電子技術的飛速發(fā)展，推動了汽車技術的不斷革新。消費者對汽車的安全性、舒適性和操縱穩(wěn)定性的要求越來越高。四輪轉向技術是改善車輛的安全性和操縱穩(wěn)定性的有效手段。控制技術的不斷成熟，使得四輪轉向技術越來越可靠。四輪轉向車輛的前后輪都參與轉向，且后輪的轉角可以根據車輛的需求進行調整。車輛在低速通過狹窄的路面時，前后輪反向轉動，減小車輛的轉彎半徑，改善車輛的通過性。車輛在高速轉彎時，為防止車輛側翻并改善車輛的操縱穩(wěn)定性，前后輪同向轉動。
　

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

3、梯形評價函數。理論的內外輪轉角關系滿足Ackerman定律，實際的車輛在前輪轉向狀態(tài)下，前橋內外輪的實際轉角關系和理論轉角關系因盡可能的接近。仿真分析結果顯示前橋梯形評價函數對梯形底角值敏感度高，對梯形臂長值敏感度低。用圖解法比較了原始和優(yōu)化后的前轉向梯形，優(yōu)化后的前轉向梯形優(yōu)于原始的轉向梯形。
　　分析了四輪轉向狀態(tài)下瞬心偏差產生的原因，建立了基于前后輪轉角和后梯形參數的瞬心偏差函數。選定前后輪的轉角關系，建立基于后梯形臂長和后

4、梯形底角的評價函數。用Matlab的非線性優(yōu)化Fmincon函數求解評價函數的最小值，得到最優(yōu)的后轉向梯形參數。用正交法得到評價函數關于后梯形臂長和后梯形底角的三維曲面圖和二維等高線圖。結果顯示，影響評價函數的主要是后梯形底角的值，且底角值越小，評價函數值越小。
　　四輪轉向商用車的轉向梯形參數和前后輪轉角關系決定瞬心偏差，選擇合適的前后輪轉角關系和前后轉向梯形參數是減小車輪磨損量的關鍵。側向力及車輪定位參數對瞬心偏差的影響還有待