[發明專利]一種汽車穩定性控制安全試驗系統

無效

• 申請號: 200910083360.1
• 申請日: 2009-05-05
• 公開（公告）號: CN101539488A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 王國業;李淑艷;江發潮;葉陽;李元;曾尉英;付燕榮
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G01M17/007
• 分類號: G01M17/007
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及汽車穩定性控制實車試驗系統，汽車穩定性控制是汽車主動安全性研究的重要方面，實車 穩定性控制試驗測量上有較大的難度，危險性也較高。一種安全、方便、可重復的試驗系統將有助于該領 域的研究，本發明提出一種汽車穩定性控制安全試驗測量方法，并設計了其試驗系統。

背景技術

現行汽車穩定性控制研究主要通過車輛動力學仿真和實車試驗的方法進行，車輛動力學仿真系統一般 是建立在簡化的車輛動力學模型基礎上的，簡化的合理性和準確性影響了仿真系統的性能，仿真研究的結 果往往與實車試驗差別較大；實車試驗的缺點是成本高、周期長、危險性較大等。本發明所述一種汽車穩 定性控制實車試驗系統其試驗過程的安全性較高，能直接測量車輛的主要運動參數，研究輪胎和地面作用 力調節對整車運動狀態的影響，為汽車穩定性控制提供了準確、高效、安全和低成本的試驗研究平臺。

發明內容

所述一種汽車穩定性控制安全試驗系統由三個部件：牽引桿部件、橫擺桿部件和車輛部件組成，如圖 1，牽引桿2兩端分別通過銷軸連接于固定軸1和橫擺桿8上，五輪儀10安裝在橫擺桿8上，對橫擺桿8 起到支撐作用，前后輪拉力桿6、13一端分別穿過連接于橫擺桿8的垂直銷軸的水平孔中(垂直銷軸的結 構見圖2)，前輪拉力桿另一端通過垂直銷軸連接于車輛夾具15上，后輪拉力桿另一端垂向固連于車輛夾 具15上，車輛夾具15固連于車輛18上；這樣就保證了牽引桿部件、橫擺桿部件和車輛部件三者之間具 有一定相對運動，三者之間的相對運動關系可由角位移傳感器4、9、11，線位移傳感器5、12的測量參數 確定，結合車輛行駛穩定性控制系統測得的前輪轉向角可測量車輛質心處和各車輪的側偏角；三者之間的 受力大小和方向由拉力計7、14和角位移傳感器4、11的測量參數確定，結合車輛行駛穩定性控制系統測 得的車輛離心力可以獲得整車的側向力、橫擺轉矩和輪胎地面作用力調節對整車運動的控制效果。所有傳 感器連接于信號采集系統，進行信號采集和存儲；輪胎地面作用力調節由控制系統完成。

所述測量車輛質心處和各車輪接地中心的側偏角，通過五輪儀測得橫擺桿縱向運動速度，通過角位移 傳感器9測出牽引桿與橫擺桿之間的相對夾角，從而測出牽引桿和橫擺桿的運動狀態；通過前后輪拉力桿 與橫擺桿之間的角位移傳感器4、11分別測得其角度，確定了前后輪拉力桿與橫擺桿之間的運動關系；通 過線位移傳感器5、12測得前后拉力桿的長度，由于前后輪拉力桿與橫擺桿、車輛之間的安裝位置是確定 的，這樣就確定了由前后輪拉力桿、橫擺桿和車輛構成的四邊形，因此就確定了車輛與牽引桿之間的相對 位置關系，進而確定了車輛縱向中心線和車輪縱向中心線的方位，以及車輛質心處和各車輪接地中心運動 速度的方向，從而獲得車輛質心處和各車輪接地中心的側偏角。

所述測量整車的側向力，通過前后輪兩拉力計測量出的拉力值經由前后輪拉力桿、橫擺桿和車輛構成 的四邊形所決定的受力方向進行受力分解獲得前后輪軸線方向的車輛所受側向力；根據車輛質心處運動半 徑和速度獲得車輛質心處離心力的大小、方向，進行分解獲得車輛質心處離心力沿車輛側向的分力，即車 輛運動的總側向力，減去兩拉力計測量出的前后輪側向力即為整車的實際測向力。

所述測量整車的橫擺轉矩，通過車輛穩定性控制系統測得的橫擺角加速度獲得車輛總的橫擺轉矩，減 去兩拉力計測量出的拉力值所形成轉矩即為整車的實際橫擺轉矩。

所述測量輪胎地面作用力調節對整車運動的控制效果，通過調節發動機節氣門開度和對單側驅動輪進 行制動干預調節兩驅動輪驅動力，通過調節車輪制動強度調節各車輪制動力，根據測得的車輛質心處和各 車輪接地中心的側偏角、車輛質心處運動速度、車輛的橫擺角速度，這些反映了整車運動狀況的主要運動 參數，即測得輪胎地面作用力調節對整車運動的控制效果。

附圖說明

圖1汽車穩定性控制安全試驗系統結構圖。圖中，1為固定軸、2為牽引桿、3為限位繩、4為前輪拉 力桿與橫擺桿之間的角位移傳感器、5為前輪拉力桿線位移傳感器、6為前輪拉力桿、7前輪拉力計、8為 橫擺桿、9為牽引桿和橫擺桿之間的角位移傳感器、10為五輪儀、11為后輪拉力桿與橫擺桿之間的角位移 傳感器、12為后輪拉力桿線位移傳感器、13為后輪拉力桿、14為后輪拉力計、15為車輛夾具、16為陀螺 儀、17為信號采集和控制系統、18為具有行駛穩定性控制系統的試驗車輛。