无人驾驶电动汽车悬架系统设计文献综述
2020-04-15 17:04:20
一、设计目的和意义
1、选题背景
从我国大量的交通事故统计可以看出,其中人为因素占了90%。每年在中国交通造成的死亡人数超过10万人,为了避免人为因素造成的交通事故,无人驾驶正在被各个国家所重视,无人驾驶正在全球快速发展,无人驾驶汽车行业发展前景可谓是前景开阔。
电动汽车作为新能源汽车中的重要项目,近些年来一直有受到国家的扶持与帮助。因为一方面,随着环境污染日益加重,空气质量变得越来越差劲,对人们的身体健康造成的危害越来越大。其次是资源短缺问题,随着千百年来的不断开采,石油资源的储量越来越稀少,为了后代的可持续发展,国家开始大力发展新能源产业。
在大时代背景的推动下,电动汽车未来的发展前景将是无限光明的,首先,作为电动汽车的动力源泉-电,这种资源,在当下可是十分丰富的,它的来源十分广泛,如火力发电、水力发电、风力发电、核能发电、太阳能发电、地热能发电、潮汐能发电等等,这些都间接的表明纯电动汽车拥有无限的前途。
其次,从用车方面来说,虽然电动汽车初期的购车成本较高,但是他在后期的用车方面要比传统燃油车低的度,因为电价比油价便宜,而且,在保养方面,因为电动汽车的结构比较简单,不需要花费大量的时间和金钱去保养和维护。虽然目前电动汽车的购买价格还是很高,这也是由于其技术原因不达标造成的,但是,随着时间的慢慢推移,当电动汽车的技术发展到传统车这样的先进水平后,那么,他未来的价格便会更低。
悬架是汽车上的重要总成之一,它把车身和车轮弹性地连接在一起。悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩,比如支撑力、制动力和驱动力等,并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。悬架与汽车的多种使用性能有关,为满足这些性能,悬架系统必须能满足这些性能的要求:首先,悬架系统要保证汽车有良好的行驶平顺性,对以载人为主要目的的轿车来讲,乘员在车中承受的振动加速度不能超过国标规定的界限值。其次,悬架要保证车身和车轮在共振区的振幅小,振动衰减快。再次,要能保证汽车有良好的操纵稳定性,一方面悬架要保证车轮跳动时,车轮定位参数不发生很大的变化,另一方面要减小车轮的动载荷和车轮跳动量。还有就是要保证车身在制动、转弯、加速时稳定,减小车身的俯仰和侧倾。最后要保证悬架系统的可靠性,有足够的刚度、强度和寿命。所以,汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时,汽车悬架做为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件,又是保证汽车行驶安全的重要部件。
2、国内外的研究现状分析
随着汽车工程技术和现代控制理论的进步,汽车悬架技术已经得到了广泛而深入的研究。基于振动控制的主动/半主动悬架系统的研究和应用得到了迅速的发展,代表了现代悬架系统的发展方向。
主动悬架的概念是由Federspirel Labrosse于1954年提出的。首先,对主动悬架的基本思想和控制规律进行了完善和总结。他证明了全主动悬架系统对提高车辆性能的作用。实现了汽车主动悬架系统的研究与开发成果。日产和丰田公司的液压主动控制系统证明,主动悬架系统可以大大提高车辆的整体性能。然而,由于其结构复杂、能耗高,限制了主动悬架的发展。