车轮系统对四轮独立驱动电动汽车摆振影响机理研究

发布时间：2020-06-18 09:00

【摘要】：在平坦的公路上行驶的汽车会产生车轮绕主销的持续的振动现象,经过转向系统,该振动会传递到转向盘上,甚至引起整车的振动,这种复杂的振动现象被称作摆振。随着电动汽车需求量的不断增加以及四轮独立驱动(Four-Wheel-Independent-Drive,4WID)技术在结构、响应和节能方面的巨大优势,4WID电动汽车已经逐渐成为电动汽车发展的主流。而轮毂电机也凭借其能效高、结构紧凑等优点,被广泛运用于4WID电动汽车上。然而,轮毂电机的引入极大地增加了簧下质量,恶化了轮胎接地条件和车轮稳定性,进而会影响到汽车的摆振。为了研究车轮系统对4WID电动汽车摆振现象的影响,本文以实验室自主研发的4WID电动汽车为研究对象,首先采用非线性动力学方法建立了整车的多自由度理论模型,并运用非线性理论和MATLAB软件分析了系统的Hopf分岔特性,研究了车轮系统对分岔特性的影响。然后运用多体动力学软件ADAMS/Car建立了整车的虚拟样机模型,并进行了典型的摆振工况仿真分析,研究了簧下质量以及其他车轮系统参数对整车运动状态的影响,且与理论分析的结果进行了对比。最后,为了验证仿真的结果,自主研发了一辆轮毂电机驱动的4WID电动汽车,并进行了场地试验研究。研究发现,车轮系统是影响转向轮摆振的关键因素,在一定程度上,既影响系统发生Hopf分岔的临界速度,又影响转向轮摆振的振动幅度。而簧下质量与其他车轮系统参数又有不同之处:第一,随着簧下质量增加,不仅扩大了自激摆振发生的速度区间,而且使自激摆振发生的速度区间前移,即降低激发自激摆振的车速,产生低速摆振情况;第二,在簧下质量增加的情况下,自激摆振发生时的振动幅度不仅增大,而且与簧下质量的变化呈线性关系。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U469.72
【图文】：

图 1-2 转向轮摆振系统的力学模型考虑，建立了车辆摆振系统的 5 自由度非线性理论模型。基于赫间隙的十字轴万向节模型，并运用双态模型描述了接触力。再将型相结合，评估万向节间隙对车辆摆振系统动力特性的影响，为供了理论依据。图 1-3 为其简化的五自由度力学模型。其中，5绕主销的摆角 1，前桥绕其旋转轴的摆角 ，簧上部分的侧摆角向节驱动部件的角位移 φ。魏道高[14,15]以双前桥重型卡车为研图 1-3 转向万向节带间隙的整车摆振系统力学模型

第一章 绪论图 1-2 转向轮摆振系统的力学模型考虑，建立了车辆摆振系统的 5 自由度非线性理论模型。基于赫间隙的十字轴万向节模型，并运用双态模型描述了接触力。再将型相结合，评估万向节间隙对车辆摆振系统动力特性的影响，为供了理论依据。图 1-3 为其简化的五自由度力学模型。其中，5绕主销的摆角 1，前桥绕其旋转轴的摆角 ，簧上部分的侧摆角向节驱动部件的角位移 φ。魏道高[14,15]以双前桥重型卡车为研

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本文编号：2719011