AVL curise部分原理(2)

1.7将滑行特性函数转换成阻力函数或阻力表

在引出滑行特征函数且替换了t变量后，滑行特征函数v=f(t)就被转换成了α=f(v)。再用汽车质量乘以这个特征函数，它就服从阻力特性函数F=f(v)。这个特征函数是非常接近用最小二乘法得到的抛物线F?A?B?v?C?v2的（式中C为阻力函数系数中的三次方部分，Nh2/km2）。

1.8侧向力的计算

为了对车辆转弯工况进行计算需要设定以下这些限制条件： （1）稳定的转弯状态； （2）对小角度进行线性化； （3）用线性逼近的方法处理侧向力； （4）质心不变；

（5）假设轴上车轮装配在轴的中间； （6）侧向力和径向力互不影响。 下面是转弯状态下各项参数进行计算。

1）侧向力的总和

Flateral?FS,??Fs,wind?Fs,?

式中， FS,ρ：由侧向加速度引起的侧向力，N；

Fs,wind：由侧向风引起的侧向力，N； Fs,β：由侧滑引起的侧向力，N； Flateral：总的侧向力，N。

由下面的式子可以计算出式（1-34）中的各项。 由侧向加速度产生的前(后）轴向力

F?m2Vehicle?vVehicleNfront(rear)front(rear),lateral,???N Vehicle式中， Nfront（rear）：前轴（后轴）的车轮数量；

Nvehicle：总的车轮数量； Mvehicle：整车的质量，kg； Vvehicle：车速，m/s。

(1-34)

(1-35)

如果有需要，可由式（1-36）来计算侧向风引起的侧向力：

Fs,wind2?vWind?cs????2?????As?sin(?compass??slip) ? (1-36)

式中， cs：侧向风力系数；

As：汽车侧面面积，m2； vwind：风速，m/s；

αcompass：车的初始角度（是可变的），其初始值可以在风速下选择，rad； β

slip：汽车侧滑的角度，rad。

侧滑引起的侧向力

Fs,?2?vvehicle??cs????2???AS?sin(?slip)

?? (1-37)

对于侧向风力所作用的轴上力的分解，侧向风的作用点是一项非常重要的参数。可以从汽车的前面来测量它。

dlateral?l?cMZ cs (1-38)

式中， cMZ：偏转力矩系数；

dlateral：是指从汽车前面到侧向风作用点的距离，m。

侧向风在前轴产生侧向力

FS,front?dlateral?lfront,frontaxlebwheelbase?(Fs,Wind?Fs,?)

(1-39)

式中， lfront，frontaxle车前端到前轴的距离，m；

bwheelbase轴距，m。

侧向风在后轴上产生侧向力

FS,front?bwheelbase?dlateral?lfront,frontaxlebwheelbase?(Fs,Wind?Fs,?)

(1-40)

2）在曲率的影响下，各个向下的力的变化情况

由平衡条件知，对右轮（左轮）和地面的接触的点取矩，所有力矩的和为零，即：

?Mf,(r),ax?0 (1-41)

右前轮（左前轮）向下的力为：

FhGCD,f,r(l)?FD,f,r(l)?(?)t?FS,front f式中， hGC

tf

右后轮（左后轮）向下的力为：

FD,r,r(l)?FD,r,r(l)?(?)hGCt?FS,rear r式中， tr

3）在径向力的作用下前轮（后轮）侧滑的角度

FS,f(r)?c?f(r)?1?Fradial,f(r)c ?4）艾克曼角

?bwheelbaseackermann?? 5）转向角

???ackermann??f??r

1?Fradial,fc?6）偏离角

??bwheelbase?lGC???r

2 clutch离合器参数

2.1 摩擦系数的确定

首先，需要确定静摩擦系数和动摩擦系数，其值跟离合器的锁止状态也有关。静摩擦系数

?C,st?0.4 滑动摩擦系数

?C,sl??C,st?0.8

(1-42)

(1-43)

(1-44)

(1-45)

(1-46)

(1-47)

(2-1)

2.2离合器的平均有效半径的确定

平均有效半径是一个假想的半径，它是指摩擦力所起作用的半径。

rC,m?MC,maxNC??C,st?FC (2-2)

式中， MC,max：传递的最大扭矩，Nm；

NC：摩擦表面的对数； FC：离合器的压紧力，N； rC，m：离合器的平均有效半径，m。

2.3实际摩擦系数的确定

输入和输出的相对速度：

?C,rel??C,in??C,out

???? (2-3)

式中， ?C,in：驱动力一侧的角速度，rad/s；

?C,out：功率输出一侧的角速度，rad/s； ?C,rel：输入和输出的相对速度，rad/s。

在代码中，典型条件下的摩擦力的斜率是固定的。

CC?0.01

??式中，CC：摩擦力的斜率。

实际摩擦系数可以由式（2-4）得到：

????c,rel?CC??????C,stC,sl??????????C,act??C,sl?(?C,st??C,sl)?e式中，μ

C,act：实际摩擦系数。

(2-4)

2.4实际夹紧力（FC,act）的值的确定

实际夹紧力FC,act的计算是通过对离合器的实际分离状态的图FC(SC)的插补得到的。

2.5传递的扭矩的确定

传递的扭矩是指离合器从输入到输出的扭矩值。 对于滑动离合器，可以通过摩擦力来计算传递的扭矩：

MC???C,act?rC,m?FC,act?NC

式中， FC，act：指离合器的实际压紧力，N；

MC：离合器传递的扭矩，Nm。

对于粘性离合器，其传递的扭矩的值是由系统所使用的值来决定的：

MC?MC,in?MC,out

式中， MC,in：驱动力一侧的输入扭矩，Nm；

MC,out：功率输出一侧的输出扭矩，Nm。

2.6 滑动与接合的判定

如果满足以下条件则表明离合器处于滑动状态：

?MC,in?MC,out?MC????????C,rel?0????SC,act?0.8? 如果满足以下条件则表明离合器处于接合状态：

?MC,in?MC,out?MC????????C,rel?0.01????SC,act?0.8? 式中， SC,act：离合器的实际分离状态。

3 viscous clutch 粘性离合器

3.1转差速率的确定

转差速率是指离合器输入和输出的角速度值的差：

??K,rel????K,in??K,out

式中， ??K,in：驱动力一侧的角速度，rad/s；

??K,out：功率输出一侧的角度速度，rad/s；

??K,rel：离合器输入的和输出的角速度值的差，rad/s。

3.2传递的扭矩的确定

粘性离合器传递的扭矩是根据速度的变化而变化的。可表示为：

M?M?UK?K???K,o?VK??K? ?,rel? ?(2-5)

(2-6)

(2-7)

(2-8)

(3-1)

(3-2)

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