車輛液力自舉式防滑系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展、轎車家庭化的快速普及，汽車安全已經(jīng)成為當(dāng)今汽車領(lǐng)域重要的研究課題。在眾多控制汽車安全的技術(shù)中，車輛的防滑控制技術(shù)一直是人們的研究重點和難點。車輛行駛速度的不斷提高及路況條件的日益苛刻對車輛的防滑能力提出了更高的要求。目前，以控制車輛失穩(wěn)、增大車輛牽引力為目標(biāo)的控制方法有很多，效果也很明顯，但仍存在一定問題亟待解決。為此，本文圍繞車輛的防滑控制問題，對車輛限滑差速系統(tǒng)的原理、實現(xiàn)方式及限滑性能進(jìn)行了深入的研究和探討

2、。
　　對目前存在的各種限滑差速器產(chǎn)品或限滑差速器方案進(jìn)行分析，針對它們存在的問題，提出并設(shè)計了一種新型的液力自舉式限滑差速器。與其它主動控制式限滑差速器相比，它的創(chuàng)新之處在于將一個完整的液壓系統(tǒng)集成于差速器總成內(nèi)部，且不需要額外安裝傳感器測量車輛在行駛過程中的相關(guān)參數(shù)的變化，如驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速等，沒有微處理器單元，不需電路支持，可靠性更高。通過該差速器內(nèi)空間凸輪機(jī)構(gòu)的作用，它可以根據(jù)差速器兩半軸間的轉(zhuǎn)速差自動調(diào)整液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)，從

3、而調(diào)節(jié)差速器的鎖緊程度。該空間凸輪機(jī)構(gòu)是由半軸齒輪和安裝在半軸齒輪與差速器殼體之間的從動件組成的，是液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵元件。
　　通過分析凸輪廓線的傳統(tǒng)設(shè)計方法反轉(zhuǎn)法，發(fā)現(xiàn)它并不適合求解工作廓面為復(fù)雜空間曲面的空間凸輪的工作廓面方程。因此，本文提出根據(jù)從動件數(shù)學(xué)模型及其運動規(guī)律，利用空間曲面包絡(luò)原理及微分幾何理論計算空間凸輪工作廓面的方法，并推導(dǎo)出空間凸輪機(jī)構(gòu)在接觸點處的誘導(dǎo)法曲率及壓力角的計算公式。通過設(shè)計實例證明，該方法雖然不如反

4、轉(zhuǎn)法計算速度快、直觀、便于理解，但可以精確求出空間凸輪機(jī)構(gòu)在每一時刻的接觸點的位置，以及在該位置上的壓力角和誘導(dǎo)法曲率值，為優(yōu)化凸輪機(jī)構(gòu)提供條件。本文推導(dǎo)出了液壓系統(tǒng)壓力與泄漏縫隙大小之間的關(guān)系式，通過分析系統(tǒng)壓力與差速器輸入轉(zhuǎn)速、液壓系統(tǒng)泄漏縫隙之間的關(guān)系，得出液壓系統(tǒng)的壓力與縫隙的大小呈現(xiàn)出立方關(guān)系；可以通過調(diào)整泄漏縫隙的大小來改變液壓系統(tǒng)的工作壓力，從而達(dá)到調(diào)節(jié)差速器的限滑能力的目的。
　　以北方汽車車輛研究所提供的某型車輛

5、數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，編寫了限滑差速器工況仿真軟件。該軟件已經(jīng)通過北方汽車車輛研究所驗收，目前正應(yīng)用于差速器摩擦片摩滑工況研究。在建立發(fā)動機(jī)數(shù)學(xué)模型時，發(fā)現(xiàn)常用于擬合發(fā)動機(jī)外特性曲線的多項式擬合方法存在缺陷，在原始實驗數(shù)據(jù)點處存在誤差，擬合精度不高。針對此問題，本文提出利用三次非均勻B樣條擬合發(fā)動機(jī)外特性曲線的方法。該方法可以消除在實驗數(shù)據(jù)點處的誤差，擬合精度高，適于描述發(fā)動機(jī)數(shù)學(xué)模型。為了能精確反應(yīng)路況條件對限滑差速器工況的影響，本文對現(xiàn)有汽車

6、試驗場的路線情況進(jìn)行分析后，提出了一種路線自定義語言，它可以準(zhǔn)確描述各種路線，再配以路面附著系數(shù)和路面不平度等信息就可以精確描述路面、路線模型，為限滑差速器工況仿真分析提供條件。
　　最后，利用自行設(shè)計和搭建的液力自舉式限滑差速器內(nèi)嵌液壓系統(tǒng)壓力測試平臺測試單柱塞式液壓泵的工作壓力隨差速器輸入轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系。通過交流電機(jī)帶動差速器一側(cè)半軸，模擬差速器的轉(zhuǎn)速差，利用壓力計測量系統(tǒng)內(nèi)部作用腔中的壓力變化，分析壓力隨輸入轉(zhuǎn)速差變化的情況