图20-18为乘用车、货车、巴士关于操舵时横摆率响应时间的延迟量的对比。从图中可知,货车、巴士的响应延迟要比乘用车大。对于该种现象的发生原因及解决方案开展必要的研讨。
图20-18 横摆率响应延迟
图20-19 延迟的贡献量
图20-20 车辆模型
图20-19为货车相对于操舵力的横摆率的响应延迟量的调查案例。调查结果显示,从操舵动作开始到车辆的前进路线产生变化所经历的时间延迟,其中转向系统的时间延迟约占全体的60%,因此,应该把改善转向系统的性能作为重点。
以前的分析结果显示,如果缩小相位延迟,横摆率的幅值会增大,转向盘和前轮之间的机械连接部分有可能会产生断裂,造成安全上的问题。因此,以构造的具体化为目标,同时保证横摆率的增幅在可接受的范围内,寻求减小相位延迟的新技术,还能保证机械连接部分不断裂。使用转向系统的模拟模型进行分析。
图20-20为车辆的模拟模型,图20-21为转向系统的模拟模型。
图20-22为使用上述模型的模拟结果和实验结果的对比。本案例中,货车以100km/h的速度行驶,对施加操舵力后所发生的操舵角、转向助力器的油压、前轮实舵角以及横摆率的时域结果进行了对比。(www.xing528.com)
从结果中可以看到,转向助力器产生油压,相对于在转向盘辐条部位施加的操舵力,有0.1~0.2s的时间延迟。
图20-21 转向系统模型
图20-22 模拟结果和试验结果的比较(100km/h)
为了消除这个时间延迟,需要在获得操舵信号的同时,油压即刻上升,检测到施加在转向盘上的操舵力之后,在机械系统反应之前向转向助力器提供液压油,使前轮开始动作。基于该结论而试制的改良后的转向助力器装车试验后,验证了操舵响应性能得到了预期的提高。
作为参考,介绍一下转向盘旋转刚度对操舵响应性能的贡献量计算案例。计算结果显示,转向盘旋转刚度约有50%的贡献量,如图20-23所示。
图20-23 各部位刚度对操舵响应的贡献量
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