双叉骨独立悬架
车辆动力学块/悬架
的独立悬挂-双叉骨块实现了一个独立的双叉骨悬架多轴与多轨道每轴。
该块模型将悬架柔度、阻尼和几何效应作为相对位置和速度的函数,车辆和车轮载体具有特定的轴柔度和阻尼参数。利用悬架柔度和阻尼,该模块计算车辆和车轮上的悬架力。该块使用Z-down坐标系(在SAE J670中定义)。
为每一个 | 您可以指定 |
---|---|
轴 |
|
跟踪 |
|
该块体包含储能弹簧元件和耗能阻尼元件。它不包含储存能量的质量元素。该块假设连接到该块的车辆(簧载)和车轮(非簧载)块存储与质量相关的悬架能量。
下表总结了车辆的块参数设置:
两个轴
每轴两个履带
前轴上的两个轨道的转向角输入
前轴上的防摇晃杆
参数 | 设置 |
---|---|
轴数,NumAxl |
|
按轴的轨道数,NumTracksByAxl |
|
引导轴使能由轴,StrgEnByAxl |
|
防摇轴使能按轴,防摇轴使能 |
|
该块使用线性弹簧和阻尼器来模拟悬架系统的垂直动态效应。利用车辆和车轮载体的相对位置和速度,块计算车轮和车辆的垂直悬挂力。该块使用一个线性方程,将垂直阻尼和柔度与悬架高度、悬架高度变化率和转向角的绝对值联系起来。
块实现了这个等式。
阻尼系数,c,取决于启用主动阻尼参数设置。
启用主动阻尼设置 |
阻尼 |
---|---|
从 |
常数,c=cz一个 |
在 |
查找表,它是主动阻尼器占空比和执行器速度的函数
|
块假设悬挂元件没有质量。因此,施加在车辆上的悬架力和力矩等于施加在车轮上的悬架力和力矩。
该块设置车轮位置和速度等于车辆的横向和纵向位置和速度。
方程使用这些变量。
Fwz一个t,米wz一个t | 施加在轮轴上的悬挂力和力矩 |
F的天气一个t,米的天气一个t | 施加在轮轴上的悬挂力和力矩 |
F王寅一个t,米王寅一个t | 施加在轮轴上的悬挂力和力矩 |
Fvz一个t,米vz一个t | 施加在车轴上的悬架力和力矩 |
Fvx一个t,米vx一个t | 施加在车轴上的悬架力和力矩 |
Fv一个t,米v一个t | 施加在车轴上的悬架力和力矩 |
Fz0一个 | 垂直悬挂弹簧预紧力施加在轮轴上的车轮上 |
kz一个 | 垂直弹簧常数适用于轴上的轨道 |
米hsteer一个 | 转向角与轮轴上履带在车轮载体上施加的垂直力斜率的关系 |
δ引导一个t | 车轴转向角输入 |
cz一个 | 适用于轴上轨道的垂直阻尼常数 |
再保险w一个t | 有效的轮轴半径 |
Fzhstop一个t | 轴上的垂直硬止力 |
Fzaswy一个t | 轴的垂直抗摇力 |
zv一个t,żv一个t | 车辆在轴上的位移和速度 |
zw一个t,żw一个t | 跟踪轴上的位移和速度 |
xv一个t,ẋv一个t | 车辆在轴上的位移和速度 |
xw一个t,ẋw一个t | 跟踪轴上的位移和速度 |
yv一个t,ẏv一个t | 车辆在轴上的位移和速度 |
yw一个t,ẏw一个t | 跟踪轴上的位移和速度 |
H一个t | 轴处悬架高度 |
再保险w一个t | 轮轴上的有效车轮半径一个 、跟踪t |
硬止反馈力,Fzhstop一个t,块的应用取决于悬架是压缩还是扩展。物体施加的力:
在压缩中,当悬架被压缩超过指定的最大距离时悬挂最大高度,Hmax参数。
在扩展中,当挂起扩展号大于指定的最大扩展号时悬挂最大高度,Hmax参数。
为了计算力,块使用基于双曲正切和指数缩放的刚度。
可选地,块实现了一个反摇摆杆力,Fzaswy一个t,用于有两条轨道的轴。这张图显示了防摇杆如何在共享轴上的两个独立悬架轨道之间传递扭矩。每个独立悬架通过从防摇杆延伸回独立悬架连接点的半径臂向防摇杆施加扭矩。
为了计算横杆力,块体实现了这些方程。
计算 | 方程 |
---|---|
对于给定的轴和轨道,防摇摆杆角偏转,Δϴ一个t |
|
防晃杆扭角,ϴ一个 |
|
防晃杆力矩,τ一个 |
|
抗摇摆杆的力量施加在轮轴上的车轮 |
|
方程和图表使用了这些变量。
τ一个 | 防晃杆力矩 |
θ | 防晃杆扭角 |
θ0一个 | 初始防晃杆扭转角度 |
Δϴ一个t | 防摇杆轴角偏转一个 、跟踪t |
r | 防摇杆臂半径 |
z0 | 从防摇杆连接点到防摇杆中心线的垂直距离 |
Fzsway一个t | 抗摇摆杆力施加在轮轴上的车轮 |
zv一个t | 车辆车轴位移 |
zw一个t | 轮轴位移 |
为了计算弧度,脚轮和脚尖角,块使用线性函数的悬架高度和转向角。
方程使用这些变量。
ξ一个t | 车轮与轴的弧度角 |
η一个t | 轮轴上的脚轮角 |
ζ一个t | 车轮与车轴的趾角 |
ξ0一个,η0一个,ζ0一个 | 名义上的悬挂轴有一个弧度,脚轮和脚趾角,分别在零转向角 |
米hcamber一个,米hcaster一个,米htoe一个 | 弧度,脚轮,和脚趾角分别对应于悬架高度的轴的坡度 |
米cambersteer一个,米castersteer一个,米toesteer一个 | 弯度,脚轮,和趾角,分别相对于转向角坡度的车轴 |
米hsteer一个 | 转向角与轴的垂直力坡度 |
δ引导一个t | 车轴转向角输入 |
zv一个t | 车辆车轴位移 |
zw一个t | 车轴处轨道位移 |
可选地,你可以为轨道输入转向角度。为了计算车轮的转向角,块抵消输入转向角与悬架高度的线性函数。
这个方程使用了这些变量。
米toesteer一个 | 轴 |
米hsteer一个 | 轴 |
米htoe一个 | 轴 |
δwhlsteer一个t | 轮轴的转向角 |
δ引导一个t | 车轴转向角输入 |
zv一个t | 车辆车轴位移 |
zw一个t | 车轴处轨道位移 |
该模块计算每个轴的悬挂特性,一个
、跟踪、t
.
计算 | 方程 |
---|---|
耗散功率,Psusp一个t |
|
吸收能量,Esusp一个t |
|
悬挂高度,H一个t |
|
从车轮托架中心到轮胎/路面界面的距离 |
|
方程使用这些变量。
米hsteer一个 | 转向角与轮轴上履带在车轮载体上施加的垂直力斜率的关系 |
δ引导一个t | 车轴转向角输入 |
再保险w一个t | 轴 |
Fz0一个 | 垂直悬挂弹簧预紧力施加在轮轴上的车轮上 |
zwtr一个t | 从车轮载体中心到轮胎/道路界面的距离,沿车辆固定z设在 |
zv一个t,żv一个t | 车辆在轴上的位移和速度 |
zw一个t,żw一个t | 跟踪轴上的位移和速度 |
托马斯·吉莱斯皮。车辆动力学基础.Warrendale, PA:汽车工程师协会,1992。
车辆动力学标准委员会。车辆动力学术语.SAE J670。沃伦代尔,PA:汽车工程师协会,2008。
[3]技术委员会。道路车辆。车辆动力学和持路能力。词汇.ISO 8855:2011。日内瓦,瑞士:国际标准化组织,2011。