轮力传感器及其在汽车道路试验中的应用

汽车轮力传感器串接在轮胎轮辋和车桥轮毂之间，用于在汽车实车道路试验和室内台架试验时测量由地面或激振器作用于轮胎的六分力。轮力传感器研制的关键技术包括可靠且准确的信号和能量传输、信号的解耦、强度和结构安装要求等。详细介绍了轮力传感器的研究进展、设计原理、性能评价和误差分析等，最后对其在汽车道路试验中的具体应用做了介绍。     

汽车ABS侧向稳定性能道路试验评价系统研究

汽车ABS侧向稳定性是主动安全性的重要方面，目前研究的主要方法是基于虚拟现实和硬件在环（HiL）技术。提出了主要基于多维轮力测量并辅以车身轨迹姿态测量的汽车ABS侧向稳定性能道路试验评价系统。基于该系统直接建立车轮六维力与车轮、车身运动参数间的关系，为研究和评价汽车制动稳定性和操纵性提供了试验依据。介绍了多维轮力传感器、测试系统的架构以及车身轨迹姿态测量原理，探讨了汽车ABS侧向稳定性能试验方法，给出了基于某轿车弯道制动试验分析实例。     

汽车四轮定位检测的准备与应用分析

四轮定位检测可以通过定位仪对汽车四轮参数进行精准测量,基于原厂设计标准,根据测量数据对汽车四轮定位参数进行调整,使达到原厂设计要求,对保证汽车安全、稳定行驶具有重要意义。本文介绍了汽车四轮定位常用检测参数,分析了其对汽车性能的影响。从检测设备和测量前事宜两方面着手,阐述汽车四轮定位检测前需要做的准备工作,并介绍汽车四轮定位检测具体操作,包括四轮调压、补偿控制、二次举升、测量与调整等,以及操作注意事项。     

基于新型车轮六分力传感器的汽车道路试验系统设计与研究

提出了一种新的基于无线传输的车轮六分力传感器的设计方法，并依此研匍出一种新型汽车道路试验数据采集与分析系统。该系统能够在真实的行驶工况下对汽车车轮各维载荷及其他重要参数进行实时测量，提供可视化信息，方便研究人员在各种路面环境下对汽车的性能进行基于有效信息的评价和诊断。介绍了车轮六分力传感器的结构设计、整个试验系统的构成以及相关的信号处理和试验情况。试验结果证明了传感器测力的正确性以及整个系统的有效性。     

基于全相位滤波的高频轮轨力测量方法研究

轨道交通领域常采用测力轮对方法对轮轨力进行检测。目前测力轮对方法仅适用于低频轮轨力的测量,而轮轨力存在高频成分时其测量效果较差。为了实现高频轮轨力测量,本文对高频轮轨力测量方法进行研究。首先,通过轮对模态分析和谐响应分析,发现在高频段,由于轮对存在模态共振现象,辐板应变与激励信号不再是线性关系,使得高频轮轨力测量时出现较大误差。为了消除轮对模态共振的影响,基于传统FIR滤波器,通过考虑滤波器系数在长度固定时的所有分段情况,设计了一种全相位滤波器。采用本文设计的全相位滤波器可以计算得到较为准确的高频轮轨力。本文的研究成果为高频轮轨力测量方法提供理论基础。     

一种六维轮力传感器标定分析

针对汽车六维车轮力传感器数值解耦精度不高的问题,设计了标定台架,并对一种新研制的六维WFS进行了标定和解耦,以评估该传感器的性能并研究和完善高精度的解耦方法。讨论和分析了六维WFS的测量原理和解耦理论,通过多向组合加载的方式,获得了传感器各通道对多维耦合力的响应,利用最小二乘法解耦得到了传感器的耦合系数矩阵;并对耦合系数矩阵和耦合率矩阵的特征进行了讨论。研究结果表明,采用多向组合加载结合最小二乘法进行解耦,解决了试验中难以精确施加纯单向力或力矩的困难,能使六维WFS具有更高的测量精度。     

基于陀螺仪的汽车列车轮速测量系统

根据汽车列车制动协调性测试的特点与需求,设计了一种基于陀螺仪的汽车列车轮速测量系统。对这一测量系统的结构进行了介绍,对轮速信号采集模块中的传感器单元与电路进行了设计,对陀螺标定问题进行了研究。这一汽车列车轮速测量系统安装方便,所得数据精确,便于后续分析处理。通过试验确认了这一测量系统的应用效果。     

电动轮驱动汽车差速性能试验研究

对电动轮驱动汽车的差速问题进行了深入分析,提出对驱动电机采用转矩指令控制、转速随动的方法实现电动轮系统的自适应差速。开发了电动轮驱动试验车。进行了转向行驶、路面不平及车轮半径不等等工况的道路试验。试验结果表明,电动轮汽车在各种行驶路面及行驶工况下都能保持良好的差速性能,具有自适应差速特性。     

二波谐波摩擦传动柔轮弹性变形径向力的研究

本文基于谐波摩擦传动二波模型,对柔轮的弹性变形径向力进行分析研究。通过建立空间的力学模型,推导出了自由边界条件下柔轮弹性变形径向力的表达式,然后又得出了可忽略固定边界影响的长度条件。最后,分析了柔轮弹性变形径向力与其长度,壁厚,半径等参数的关系。     

运动-力解耦的多维轮力传感器研究

介绍了一种具有运动-力解耦功能的多维车轮力传感器。基于车轮力传感器的特殊安装与实用环境的测量误差,在常规轮力传感器力-力维间解耦与测量的基础上,引入运动测量技术与校正方法,提出了一种联合的解耦方法,能够对运动场下传感器测量的旋转耦合误差和惯性耦合误差进行补偿,同时还兼顾初值误差校准,进一步提高了车轮力的测量精度和稳定性,即实现运动-力解耦。