方程式赛车动力学仿真：悬架辅助系统

1.整车行驶过程中产生滑移的原因

弯道制动导致的纵侧向滑移偏大及整车失稳因素较多，且不同因素之间又互为矛盾体，设计过程中较多采用折中方案。整车行驶过程中产生滑移的原因主要有4点：① 轮胎的非线性因素；② 发动机输出扭矩的合理控制；③ 重心偏移及轴系侧倾刚度；④ 基于最优滑移率控制策略。针对轮胎非线性因素，可塑性不大，通过增加轮胎断面宽度可以有效改变弯道稳定性，但整车燃油经济性及动力输出造成浪费，跑车大多采用此方案；发动机扭矩输出匹配是大多文献忽略的因素，整车包含准确的发动机模型是制动仿真精确的关键因素，过大的功率输出使整车加速能力强，但轮胎磨损严重，过弯时侧向滑移更加严重；重心偏移及轴系刚度不同会导致内外侧轮胎的附着力不同，滑移严重，主动可控悬架可以有效改变此现象，但系统复杂，成本较高；基于最优滑移率控制是大多文献的研究方向，可塑性强，控制架构及策略有多种形式可以探讨。

2.前轴推杆式悬架设计(www.xing528.com)

针对FSAE方程式赛车的特殊性，只在赛道上做定半径弯、发卡弯、蛇形穿桩等特定行驶工况，结合第3点因素，提出在赛车前轴系增加辅助弹簧与避震器，改善高速过弯时产生的重心偏移及侧倾刚度过低的现象。前轴推杆式悬架设计方案如图25-15所示，在下控制臂与钢架车身之间增加辅助避震器与弹簧。重新组装整车模型，其余保持不变，模型另存为fsae_full_2017_fuzhu.asy；系统输入输出集接口、软件协同等同前述内容，此处不再述。

图25-15　推杆式悬架设计方案