輕量級皮卡與相關(guān)越野車開發(fā)_圖文

1、輕量級皮卡及相關(guān)越野車輛開發(fā) 馬之達 皮卡 地盤 系統(tǒng)設(shè)計介紹 改變設(shè)計的理由 底盤結(jié)構(gòu) 發(fā)動機系統(tǒng)的配置 輪胎和車輪 懸架系統(tǒng) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2009-4-141 馬之達皮卡 底盤 2009-4-142Frt suspension SLA with torsion barRr suspension leaf spring on solid axlewith inboard shocksSteering system recirculatingball gearFront brake disc Rear brake lead/trailing drumFrame closed box section

2、s改進設(shè)計的主要原因 歐洲的排放標準要求越來越嚴格 柴油發(fā)動機和排氣系統(tǒng)匹配 新的前懸掛和轉(zhuǎn)向系統(tǒng) (齒輪齒條機構(gòu) 碰撞性能 (crash performance 降底制造成本2009-4-143輪胎和輪轂的選擇 廣泛的市場和客戶的要求(Wide range of market/customer want 成熟市場 (Mature markets 低成本市場 (Low cost fleet markets 在 未 來 具有競爭力 (Be competitive in the future 各種 輪胎和輪轂 尺寸受到限 制(The range of tires/wheels is constra

3、ined by 裝 配 空間 (Package 懸架系統(tǒng)設(shè)計(Suspension design 離 地 空間 和 靜態(tài)穩(wěn)定 性的要求(Ground clearance and staticstability requirements 2009-4-144懸掛和 框 架的系統(tǒng)設(shè)計 2009-4-14 5 15” wheel package 16” wheel packageljk越野皮卡底盤的設(shè)計 配 有特別 越野 裝 置 F350/6.4L超重 4x4 automatic transmission Front axle with limited slip Rear axle with aut

4、omatic differential locker Off road suspension package Automatic 4x4 low ABS deactivation Blackout lighting Deep water fording2009-4-146前懸架后懸架半物 理 實時仿真 制動系統(tǒng) 半物 理 實時仿真已用于點電子控 制系統(tǒng) ECU 的開發(fā) 半物 理 實時仿真應(yīng)用 在機 誡 系統(tǒng) 是個挑戰(zhàn) 難度是 在 實時仿真 半物 理 實時仿真 在底盤系統(tǒng)的 應(yīng)用包括 機 械硬件 電子控 制 板塊 實時仿真 的車 子就 計 算 機 模型 整個 系統(tǒng)計 算 機 軟件 創(chuàng)建了第一個美

5、國汽 車 工業(yè)界 制動系統(tǒng) 半物 理 實時仿真 (HIL 實驗室 早期 系統(tǒng)開發(fā) 優(yōu)化零部件 , 子 系統(tǒng)和車輛系統(tǒng)之 間 的相 互作用 快速工程 開發(fā) (Rapid engineering development 減少 開發(fā) 時間 和成本 盡 量 減少零部件佯件 (Minimize the number of prototypes 盡 量 減少 車輛在 試 車場 測試 (Minimize the number of vehicle level test 2009-4-147半物 理 實時仿真 (HIL 2009-4-14Pro-Link制動距離測試(動 力 制動 裝 置 失效 2009-4-

6、149 Federal requirement stopping distance (FMVSS 135 test section 7.11 Power brake unit failure Vehicle weight: GVWR Stopping distance: less than 168 meters HIL vehicle simulation conditions Initial speed 100 km/h Brake pressure: 3 MPa制動距離測試 2009-4-1410Software machineDifferent pad materials制動距離測試 2

7、009-4-1411100110120130140150160170L i n i n g #1L i n i n g #2L i n i n g #3L i n i n g #4L i n i n g #5L i n i n g #6L i n i n g #7L i n i n g #8L i n i n g #9P r e d i c t e d S t o p p i n g D i s t a n c e (m 半物 理 實時仿真好處 Shorter development time Eliminate/control of noise factors More reliable r

8、esults for lining selection Up-front development of ABS/Vehicleinteractions HIL virtual environment enables up-frontdevelopment ABS control logic, pressuremodular Evaluate the impact of ABS system on total vehicle stability Cost savings2009-4-1412研究 課題 2駕駛 盤 旋 轉(zhuǎn) 振 動 控 制 建 立 了 Ford 第一 臺 機 電控 制的 駕駛 系統(tǒng)

9、 試驗 臺 并 用于驗 證 機 械 /橡膠 結(jié) 頭 設(shè)計和 振 動 控 制 與操縱 性能 該 試驗 臺 用于 輔助液壓或 電 動 輔助 動 力 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計 作早期 系統(tǒng) 優(yōu)化 2009-4-1413VibrationHandling -Fast response駕駛 盤 旋 轉(zhuǎn) 振 動 控 制 -振 動原理 2009-4-1414Rack駕駛 盤 旋 轉(zhuǎn) 振 動 控 制 -振 動原理 2009-4-1415uv(sin v t V t =Transmissibility:d U T V=n nf f =l i ue l i uk k k k k k k =+whered U T V=n f

10、f =駕駛 盤 旋 轉(zhuǎn) 振 動 控 制(多剛體系統(tǒng)模擬 2009-4-1416Rag jointTransmitted vibrationTorsion barSteering System ModelSteering Wheel ResponseSteering Rig Nibble Tests - Dual Rate I-shaftPrototypes from Presta1.0121416Input Frequency, HzA v e S t e e r i n g W h e e l A c c e l e r a t i o n , m /s e c 2 駕駛 盤 旋 轉(zhuǎn) 振 動

11、 控 制非線 性 剛 度2009-4-1417越野車 高 速 制動 穩(wěn)定 性 2009-4-1418 建 立 和開發(fā) 了 高精 度 越野車 /皮卡 非線 性 汽 車動 力 學(xué) CAE 模型 其中 包括 多連桿 轉(zhuǎn)向機構(gòu) 前 后 車 軸 及懸架系統(tǒng) 鋼 板 彈簧 和輪胎 預(yù) 測 車輛的 緊急 制動 穩(wěn)定性越野車 高 速 制動 穩(wěn)定 性 2009-4-1419 Three basic handling requirements Ride steer, roll steer and brake pull Design parameters are highly coupledThe system is not robustNon-stable systemStable system for robustnesskLT k P f T 5. 05. 0=L T P T =(225. 05. 0tan kL TL f V V =42kL V T =Windup Stiffness越野車 高 速 制動 穩(wěn)定 性 試驗 設(shè)計 (Des