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汽车四轮定位参数姿态测量方法研究

中国测试 2021年第5期47卷 129-135页

作者：潘梦鹞陈少伟林土胜郇锐铁王锋刘育清广东工贸职业技术学院汽车工程学院广东广州510510 华南理工大学电子与信息学院广东广州510640 广州市机动车检测行业学会广东广州510410

汽车四轮定位参数是保证汽车直线行驶操纵稳定性的重要指标,针对传统四轮定位参数测量方法的主销内倾角、主销后倾角计算模型采用几何关系进行间接、近似计算等存在问题,提出四轮定位参数姿态测量新方法,通过在车轮安置一个智能三维加... 详细信息

汽车四轮定位参数是保证汽车直线行驶操纵稳定性的重要指标,针对传统四轮定位参数测量方法的主销内倾角、主销后倾角计算模型采用几何关系进行间接、近似计算等存在问题,提出四轮定位参数姿态测量新方法,通过在车轮安置一个智能三维加速度传感单元,对车轮定位角度进行姿态测量,建立全新的主销内倾角、主销后倾角姿态计算模型获得四轮定位参数。验证结果表明,实验条件下车轮定位参数(γ_(w),α_(w),γ_(k),θ_(k))的示值误差为(–0.01°,0°,–0.65°,–0.31°),示值方差为(0.45°,0.63°,1.00°,0.49°)。该新方法能够直接、准确、快速测量汽车四轮定位参数,性能指标达到较好测量精度,可实现便携式远程测量。

关键词：四轮定位参数主销内倾角主销后倾角姿态测量

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汽车四轮定位参数的稳健设计研究

汽车四轮定位参数的稳健设计研究

作者：朱洪林西南交通大学

学位级别：硕士

汽车四轮定位参数主要有主销内倾角、主销后倾角、前轮前束角、前轮外倾角、后轮前束角及后轮外倾角等,其与整车性能密切相关,是保证汽车良好操纵稳定性、燃油经济性、安全性及轮胎磨损状态等的重要前提,其中主销内倾角与主销后倾角直... 详细信息

汽车四轮定位参数主要有主销内倾角、主销后倾角、前轮前束角、前轮外倾角、后轮前束角及后轮外倾角等,其与整车性能密切相关,是保证汽车良好操纵稳定性、燃油经济性、安全性及轮胎磨损状态等的重要前提,其中主销内倾角与主销后倾角直接与车辆转向回正能力密切相关,前束角与外倾角的合理匹配直接影响轮胎磨损状态。同时,上述车辆性能均在用户的主要关注点之列。就车辆底盘系统而言,四轮定位参数与悬架系统结构、系统刚度、悬挂点位置及弹性元件刚度阻尼等直接相关。而悬架系统的制造误差、装配误差等会导致四轮定位参数的实际值与设计基准值之间在静态时便存在偏差;另外,在使用过程中车辆载荷状态、行驶车速及工况等的随机性将影响悬架系统的姿态,进而可能导致四轮定位参数在悬架常规行程范围内出现动态大波动。对于此类由不确定因素而引发的偏差与大波动,可由稳健设计来处理。而目前,对于四轮定位参数的研究,少有考虑其稳健性。稳健设计变量包括可控因素与噪声因素,相比常规优化设计需考虑的因素变量更多,同时稳健设计是一个多目标优化问题,其计算量更大;且就工程实际问题本身而言,其系统模型较复杂,若以原复杂模型进行稳健设计将很难满足工程进度需求;故研究过程中通过构建研究对象的RSM模型,以表征原模型中输入与响应之间的映射关系,以提高分析效率。对于同级别的不同车辆,经调研可得其四轮定位参数设计基准值不同,其不能简单地根据同级别车辆的经验值类比而得,且常规的理论设计方法不能很好地获取具有一定稳健性的设计基准值。故有必要对其进行稳健设计研究,并形成一套四轮定位参数的稳健设计规程,以规范化地指导此类工程问题的处理与分析。进而,本课题假定在制造与装配工艺发展较为成熟的当前,由制造误差、装配误差、磨损间隙误差引起的偏差已很小,暂不予考虑,主要考虑载荷状态、行驶车速、运行工况等不确定因素的影响。依托某B级车型,基于四轮定位参数对整车转向回正性能及轮胎磨损的影响机理,结合测试、C AE (Computer Aied Engineering)及CAO (Computer Aied Optimization)等分析技术,进行了以下研究工作：(1)基于四轮定位参数对转向回正及轮胎磨损的影响机理分析,确定了本课题稳健设计的性能目标,即整车残留横摆角速度、横摆角速度总方差及轮胎接地点侧向滑移量,三者均为“望小特性”;(2)通过对稳健设计常用方法(Taguchi方法、6sigma方法与基于响应面模型的方法)的对比分析,确定了本课题的稳健设计方法：基于响应面模型的稳健设计方法,并以改进型非劣分层遗传算法(NSGA-Ⅱ)与Pareto解集概念相结合求解稳健性优化模型;(3)基于测试所得基础数据,运用ADAMS/Car软件建立对象车型的刚柔耦合功能虚拟样机(FVP),并重点归纳了部件柔性化的方法与流程,以规范化关键部件的柔化处理;部件柔性化后,可摒弃其对结构响应贡献量不大的频率成分,减小刚柔耦合模型自由度,提高计算效率;(4)在影响因素灵敏度分析的基础上,基于GB/T 6323转向回正性能试验与自定义起伏路面条件,建立四轮定位参数与响应目标之间的RSM模型,基于转向与轮跳试验,建立悬架结构因素与四轮定位参数之间的RSM模型,在建立RSM模型的过程中借助于iSIGHT软件平台联合ADAMS/Car软件,以批处理文件(.bat)调用后台命令,获取拟合RSM模型所需的试验样本点,以此方法提高搭建RSM模型的效率;(5)调研分析了22辆与对象车型同类级别车型的四轮定位参数取值分布情况,以此作为四轮定位参数稳健设计的设计变量约束区间,以车辆载荷状态与车速为噪声因素,基于GB/T6323转向回正性能试验与自定义起伏路面条件完成优化分析,得到四轮定位参数的稳健解;(6)以上述所得四轮定位参数的稳健解为目标特性,进一步进行悬架结构因素的稳健设计：以四轮定位参数与所得目标特性偏差最小为优化目标,悬架悬挂点坐标为设计变量,悬架橡胶衬套刚度特性为噪声因素,进行优化分析,得到悬架结构因素的稳健解;(7)基于上述分析研究,制定了四轮定位参数的稳健设计规程,可为同类工程问题的解决提供指导。课题创新点：(1)将稳健设计引入四轮定位参数的研究中,并进行了分为两级的稳健优化,即先基于RSM模型,以整车性能指标为出发点,进行第一级稳健优化,以获取定位参数的稳健解;再以此稳健解作为目标特性,逐层分解,完成第二级稳健优化,获取悬架结构影响因子的稳健解。此方法使稳健优化分析过程中的难点分散,且可用于指导整车及零部件正向协同开发。(2)建立与形成了汽车四轮定位参数的稳健设计规程,以规范化指导同类工程问题的处理。此设计规程相较于经验值类比法及常规的理论设计方法可获得更为稳健的,且适合于具体车型的定位参数设计基准值。

关键词：四轮定位参数转向回正性能轮胎磨损悬架结构因素稳健设计

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基于悬架系统的四轮定位参数优化分析

青岛理工大学学报 2017年第6期38卷 102-107,112页

作者：刘冬梅王五林曲大义杨希锐贾彦峰青岛理工大学汽车与交通学院青岛266520 蚌埠汽车士官学校司训勤务系蚌埠233011

汽车悬架系统是四轮定位参数的重要影响因素.通过确立优化目标,建立了前悬架的多体系统分析模型,对四轮定位参数进行优化.并对麦弗逊式独立悬架进行受力分析,分析悬架系统对四轮定位参数的影响.最后对四轮定位参数及时进行检测和调整优... 详细信息

汽车悬架系统是四轮定位参数的重要影响因素.通过确立优化目标,建立了前悬架的多体系统分析模型,对四轮定位参数进行优化.并对麦弗逊式独立悬架进行受力分析,分析悬架系统对四轮定位参数的影响.最后对四轮定位参数及时进行检测和调整优化,使其处于标准范围.研究成果对提高汽车的动力性、操纵稳定性以及行驶安全性有着重要意义.

关键词：四轮定位参数多体系统分析模型悬架操纵稳定性

基于ADAMS CAR模块和Insight模块对汽车悬架四轮定位参数进行仿真及优化研究

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中国科技期刊数据库工业A 2017年第1期 319-320页

作者：刘欢五龙电动车(集团)有限公司北京100000简式国际汽车(北京)设计公司北京100000

使用Adams动力学仿真软件对某麦弗逊前悬架进行性能仿真,并对影响悬架性能的关键硬点使用Insight模块进行优化分析。本文通过一个实例来说明ADAMS仿真软件在现代汽车工业中对汽车设计和优化的推进作用,可以进一步减短开发周期,为改善悬... 详细信息

使用Adams动力学仿真软件对某麦弗逊前悬架进行性能仿真,并对影响悬架性能的关键硬点使用Insight模块进行优化分析。本文通过一个实例来说明ADAMS仿真软件在现代汽车工业中对汽车设计和优化的推进作用,可以进一步减短开发周期,为改善悬架性能做出一定的参考。

关键词：悬架特性四轮定位参数仿真优化

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浅析用四轮定位仪进行前轮定位用到的参数

济南职业学院学报 2012年第6期 94-96页

作者：陈明福泉州理工职业学院福建泉州362000

当下汽车工业的发展很快,保有量也越来越大,所以汽车四轮定位在汽车检测、维修行业逐渐凸显出其重要性。为使汽车进行准确的四轮定位,四轮定位参数的选择就显得重要了。探讨前束、外倾、主销后倾角、主销内倾角等在这些参数在四轮定位... 详细信息

当下汽车工业的发展很快,保有量也越来越大,所以汽车四轮定位在汽车检测、维修行业逐渐凸显出其重要性。为使汽车进行准确的四轮定位,四轮定位参数的选择就显得重要了。探讨前束、外倾、主销后倾角、主销内倾角等在这些参数在四轮定位中的作用、意义以及失效后对汽车整车性能产生的影响。

关键词：四轮定位参数前束外倾主销后倾角主销内倾角

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试析用四轮定位仪进行前轮定位用到的参数

长江工程职业技术学院学报 2012年第2期29卷 31-33页

作者：任璐长江工程职业技术学院武汉430212

汽车四轮定位在汽车检测与维修行业逐渐凸显出其重要性,四轮定位参数的选择就显得重要了。本文探讨前轮定位用到的参数前束、外倾、主销后倾角、主销内倾角等在四轮定位中的作用、意义以及失效后对汽车整车性能产生的影响。

关键词：四轮定位参数前束外倾主销后倾角主销内倾角

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简析汽车四轮定位

时代农机 2012年第3期39卷 100-101页

作者：唐宏乾张洲新疆铁路高级技术学校武汉理工大学华夏学院

由于汽车制造技术的提高,现在车辆的发动机和变速器等的维修相对减少,但汽车四轮定位等检查项目占的比重越来越大,文章简要分析了汽车四轮定位的概念,介绍了四轮定位的参数及其作用。

关键词：汽车四轮定位参数磨损

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简析汽车四轮定位

湖南农机（学术版） 2012年第2期39卷 100-101页

作者：唐宏乾张洲新疆铁路高级技术学校新疆哈密839114 武汉理工大学华夏学院湖北武汉430223

关键词：汽车四轮定位参数磨损

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基于图像分析的四轮定位检测技术

中国科技信息 2019年第19期 65-65页

作者：张吉璇胡耀升中国飞行试验研究院

针对当前四轮定位仪传感器众多、操作复杂、维修成本高等缺点,提出一种基于图像分析的四轮定位参数检测新方法,阐述了基于OpenCV软件及ARM硬件平台的方法实现。该方法通过采集随车轮一起运动的激光器光点的视频图像,根据其位移变化,利... 详细信息

针对当前四轮定位仪传感器众多、操作复杂、维修成本高等缺点,提出一种基于图像分析的四轮定位参数检测新方法,阐述了基于OpenCV软件及ARM硬件平台的方法实现。该方法通过采集随车轮一起运动的激光器光点的视频图像,根据其位移变化,利用搭建的数学模型进而求得四轮定位参数。与传统方法相比具有实时、操作简单、高效等优点。

关键词：四轮定位前束角基于图像激光器一起运动检测新方法外倾角四轮定位参数四轮定位仪图像分析