无助力转向系转向力矩估算_501-060711.docVIP

上海市科教兴市重大产业科技攻关项目：海域MB自主车型整车开发 子项目：海域MB底盘系统的匹配与优化 技术报告八 无助力转向系转向力矩估算 V2.0 上海交通大学汽车工程研究院 2006年12月 编号 上海市科教兴市重大产业科技攻关项目 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 课题名称：海域MB轿车底盘系统匹配与优化 文件名称：无助力转向系转向力矩估算 编制(设计)：管西强、袁明、杜翔 校 核： 审 定： 批 准： 上海华普-上海交大联合汽车研究院 科教兴市重大产业科技攻关项目子项目：华普MB底盘系统的匹配与优化 无助力转向系转向力矩估算HYMB-307-061205 PAGE 第 PAGE 1 页 共 NUMPAGES 5 页 编制说明 无助力转向系转向力矩估算 HYMB－307－061205 袁 明 杜 翔 转向系阻力矩分析 轮胎与地面的摩擦阻力矩，包括侧向力和纵向力对Z轴的总力矩，前者即为回正力矩； 各连接件的摩擦阻力矩； 从工程角度考虑，各摩擦力矩可以简化为机械效率，由于齿轮齿条式转向器正效率稍高于0.75，综合考虑球头销的摩擦力矩，暂定为0.7；纵向力对Z轴的力矩相对回正力矩而言较小，可以忽略不计。计入转向器角传动比后，可得到驾驶员转动方向盘需要的力矩 (1-1) 轮胎模型 由于轮胎模型尚未获得（吉林大学负责），选择以下的计算方法简单估算需使用的回正力矩。 (2-1) 其中： (2-2) 是最大侧向力，是道路附着系数，是前轴荷，是后倾拖距，是气胎拖距。 气胎拖距不是一个恒定的数值，而是随着离心加速度的增加而急剧下降。根据日本普林斯通（桥石）公司推荐的轮胎拖距计算公式 (2-3) 其中为轮胎印记长度。而郭孔辉教授推荐使用的计算公式为 (2-4) （很小），其中为轮胎印记长度的一半。只有在试验的基础上才可以提供相对较准确的数据。因无试验数据，现参照红旗汽车的试验数据选择，代入郭孔辉公式后得到。 暂定：，，； 代入公式后，计算得： ； 角传动比 在计算方向盘力矩时，总的角传动比定义为转向盘转角增量到转向节转角增量的比值，根据UG模型参数，其值约为15.625，即。 作用在方向盘上的力矩 将以上的参数代入方程，可以得到作用在方向盘上的力矩约为： (4-1) 说明 由于轮胎特性试验未完成，轮胎力学模型未知，因此该计算结果仅仅供参考，不能用作设计依据。建议通过实车的试验获得准确的方向盘转动力矩。 以上的计算方法主要依据郭孔辉教授著的《汽车操纵动力学》，文中使用的红旗汽车气胎拖距亦来自该书。 该方向盘转动力矩是指正常公路行驶过程中驾驶员转动小角度方向盘需要的力矩，而摩擦力矩的简化仅供参考。