液压式主动稳定杆阀块的设计研究

发布时间：2020-05-06 11:46

【摘要】：为了提高车辆在高速转向工况或行驶在不平路面时的抗侧倾性能,对液压式主动稳定杆系统阀块进行了深入研究。液压式主动稳定杆系统是一种主动侧倾控制技术,该系统能够根据车辆的实际行驶工况为车身主动提供需要的反侧倾力矩,液压阀块是液压式主动稳定杆执行机构的核心部件,液压阀块的设计研究可促进液压式主动稳定杆系统的集成化和标准化设计。文中首先以某目标车型为研究对象,以目标车型整车参数为输入,计算满足抗侧倾条件时目标车型所需的反侧倾力矩及反侧力矩变化率,确定液压式主动稳定杆系统的输出特性,进行液压式主动稳定杆执行机构的工况分析,完成液压阀块方案的设计,确定液压回路的工作压力和流量。其次,在AMESim平台中对液压阀块内部油路进行建模仿真,比较分析三种不同方向速度控制回路,并选择最优方案。在AMESim环境下对包含液压泵、液压阀块、液压缸等的液压模型和稳定杆杆体的物理模型进行建模仿真,检验其输出特性能否满足目标车型在稳态时对反侧倾力矩及力矩变化率的性能需求。然后,为了检验所设计的液压阀块能否满足车辆在动态行驶工况时的输出特性需求,本文应用联合仿真技术,进行AMESim液压模型与MATLAB/Simulink整车及系统控制模型的联合仿真,仿真结果表明所设计的液压阀块能够在极限转向工况下减小车身侧倾角,相比于无稳定杆状态时,安装有液压式主动稳定杆系统时车身的侧倾角明显减小,维持在1.4°安全范围内。最后,应用联合仿真技术进行液压阀块与整车的匹配分析,从而提高液压阀块的输出特性;根据所得的液压阀及油道孔径相关参数,根据所选液压阀的类型以及液压阀块结构设计相关理论,应用三维软件完成液压阀块三维模型的设计;最后搭建液压式主动稳定杆系统实验平台,进行试验验证。
【图文】：

结构图,稳定杆,被动式,结构图

人们对汽车的操纵稳定性、行驶安全性和乘坐舒适性等要求也越来越高电子技术大量应用于汽车上，促使汽车研发过程中很多新理念成为现实，大大提辆的智能化和安全性，如主动安全技术中的ＡＢＳ、ＥＳＰ等。为了提高汽车在不平况或高速转向行驶工况下的抗侧倾性能，学者们提出了主动悬架、主动稳定杆等全技术。逡逑１．１研宄背景与研究意义逡逑据公安部交管局统计数据显示，截止２０１７年底，全国机动车保有量达３．１０尽管我国公路建设日臻完善，但过高的车流密度导致道路拥堵、交通事故频发。翻在交通事故类型中的所占比例虽然不高，但是该事故对人员伤亡和经济损失却大威胁。据美国高速公路安全管理局的一份报告显示［１］，在该份报告中侧翻事故通事故２％，但是侧翻事故中造成的人员伤亡却占所有交通事故人员伤亡总１９．１％。尤其对于大型载货车辆来说，车辆装载的货物尺寸较大、重量较重，另货物相对集中的放置在车辆的中后部，，导致车辆的重心向后和向上偏移，在高速况下一旦受到较大的侧向力极易发生侧翻事故。因此，提高车辆的抗侧倾性能对辆行驶安全、减小人们生命财产损失具有重要的意义。逡逑

稳定杆,差动液压缸

系统依靠液压执行机构促使稳定杆扭转变形，液压驱动式具有输出力矩大、结响应速度较快等优点，另外随着电控技术不断应用到液压领域，高频液压电度比例阀等新产品得到开发应用，大大的提高了液压技术的响应速度和控制式主动稳定杆系统以电机及减速机构作为系统的执行机构，依靠电机及减速器使稳定杆扭转变形，电机驱动式具有响应速度快、控制精度高等优点，但是器及稳定杆的同轴式结构设计难度较大。逡逑液压式主动稳定杆系统组成及工作原理逡逑液压式主动稳定杆系统主要由传感器、稳定杆本体、集成式液压执行机构及控ＣＵ等组成。传感器负责采集车辆的行驶状态信号并传输给控制单元ＥＣＵＷ；体承受液压执行机构输出的位移和力，因受外界力和位移稳定杆发生扭转变形变形输出的力矩传递到车身上，从而为车身施加相应的反侧倾力矩；集成式液构根据控制单元ＥＣＵ的控制信号输出相应的位移和力；控制单元ＥＣＵ根据传到的车辆数据判断车辆的行驶状况，经过内部计算将控制信号发送给液压执
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.33

【参考文献】