輪邊驅(qū)動電動車用轉(zhuǎn)向輪懸架系統(tǒng)的優(yōu)化設計.pdf

1、近年來隨著能源危機和環(huán)保壓力的日益增大,世界各國都開始嘗試新能源汽車的研發(fā)。輪邊驅(qū)動電動車由于動力傳動鏈短、便于通過能源管理和動力系統(tǒng)控制策略優(yōu)化驅(qū)動力和制動力分配、驅(qū)動效率高、能源消耗較低等優(yōu)點,備受各方青睞,是電動汽車發(fā)展的一個重要方向。作為輪邊驅(qū)動電動車的重要總成的輪邊驅(qū)動系統(tǒng)由于輪轂電機的引入,使該類型車輛的非簧載質(zhì)量過大,從而引起車輛的垂向振動負效應,并降低了車輛的安全性。本文以“春暉三號”輪邊驅(qū)動電動車為研究對象,對其轉(zhuǎn)向輪

2、雙橫臂扭桿彈簧懸架系統(tǒng)進行設計和分析,試圖從傳遞途徑上改善車輛的垂向性能并提高車輛的行駛安全性。
　　 首先,建立春暉電動車的轉(zhuǎn)向輪雙橫臂扭桿彈簧懸架系統(tǒng)數(shù)學模型,具體建模思路如下:(1)在三維空間內(nèi)運用空間解析幾何法根據(jù)懸架系統(tǒng)各個關鍵點約束條件求解各點關于上橫臂擺角的運動學方程;(2)根據(jù)各個關鍵點的坐標方程求出車輪定位角和車輪側(cè)向滑移量的數(shù)學表達式;(3)應用功能原理和坐標旋轉(zhuǎn)變換原理來建立懸架系統(tǒng)等效剛度和等效阻尼的數(shù)學

3、模型。
　　 其次,以實際左右車輪轉(zhuǎn)角跟蹤理想阿克曼轉(zhuǎn)角為優(yōu)化目標,應用非線性最小方差優(yōu)化方法對該懸架的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行優(yōu)化設計。
　　 然后,轉(zhuǎn)向輪懸架導向桿件的空間位置和尺寸直接影響轉(zhuǎn)向輪的車輪定位參數(shù)、輪距等隨車輪跳動的動態(tài)變化規(guī)律,從而影響車輛的橫向操縱穩(wěn)定性。本文分別采用多目標優(yōu)化問題的統(tǒng)一目標法及懲罰函數(shù)法對懸架系統(tǒng)導向桿系在正常的車輪跳動行程內(nèi)進行優(yōu)化設計,得出懸架系統(tǒng)導向桿系的幾何尺寸和空間位置參數(shù)。