穩(wěn)定桿對(duì)互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛側(cè)傾特性的影響

李仲興，許榮洲，江 洪

(江蘇大學(xué) a.汽車(chē)與交通工程學(xué)院; b.機(jī)械工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

穩(wěn)定桿對(duì)互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛側(cè)傾特性的影響

李仲興a，許榮洲a，江 洪b

(江蘇大學(xué) a.汽車(chē)與交通工程學(xué)院; b.機(jī)械工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

為研究橫向穩(wěn)定桿對(duì)互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛側(cè)傾特性的影響，建立7自由度互聯(lián)空氣懸架整車(chē)模型，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證模型準(zhǔn)確性。仿真對(duì)比分析互聯(lián)與非互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛在未拆穩(wěn)定桿、僅拆后穩(wěn)定桿和拆除全部穩(wěn)定桿3種不同情況下的側(cè)傾角剛度特性。結(jié)果表明:非互聯(lián)時(shí)穩(wěn)定桿對(duì)整車(chē)側(cè)傾角剛度貢獻(xiàn)率占34%，而互聯(lián)時(shí)達(dá)到96%，穩(wěn)定桿在互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛中發(fā)揮的抗側(cè)傾作用比在非互聯(lián)空氣懸架中更為突出。研究結(jié)果為互聯(lián)空氣懸架設(shè)計(jì)時(shí)穩(wěn)定桿的側(cè)傾角剛度匹配提供了理論依據(jù)。

橫向穩(wěn)定桿；互聯(lián)空氣懸架；側(cè)傾特性；側(cè)傾角剛度

近年來(lái)，互聯(lián)空氣懸架因具有良好的隔振性能逐漸成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。2013年，合肥工業(yè)大學(xué)陳一鍇[1-2]仿真分析了行駛工況和懸架參數(shù)對(duì)互聯(lián)空氣懸架多聯(lián)軸貨車(chē)動(dòng)態(tài)載荷分配的影響機(jī)理。2014年，江蘇大學(xué)的李仲興等[3]搭建了互聯(lián)空氣懸架半實(shí)物模型及其動(dòng)態(tài)特性測(cè)試系統(tǒng)，通過(guò)試驗(yàn)分析了互聯(lián)空氣懸架對(duì)車(chē)輛性能的影響。2014年，加拿大滑鐵盧大學(xué)的Eskandary[4]對(duì)剛度和高度獨(dú)立可調(diào)的互聯(lián)空氣懸架進(jìn)行設(shè)計(jì)了和建模，探究了不同互聯(lián)配置對(duì)輪胎載荷和操縱穩(wěn)定性的影響規(guī)律。互聯(lián)空氣懸架主要包括橫向互聯(lián)和縱向互聯(lián)兩種形式。與縱向互聯(lián)相比，橫向互聯(lián)空氣懸架所需互聯(lián)管路較短，占用空間小，更加適用于轎車(chē)、運(yùn)動(dòng)型多用途車(chē)等車(chē)型。它利用氣動(dòng)管路分別連接車(chē)輛前、后軸兩端分置且獨(dú)立工作的空氣彈簧，當(dāng)左右車(chē)輪受到不同路面激勵(lì)時(shí)，能有效地緩和路面沖擊，保持車(chē)身相對(duì)水平，提高車(chē)輛行駛平順性。然而，當(dāng)車(chē)輛處于高速轉(zhuǎn)向工況時(shí)，橫向互聯(lián)空氣懸架(以下均簡(jiǎn)稱(chēng)互聯(lián)空氣懸架)將加劇車(chē)身側(cè)傾趨勢(shì)，影響車(chē)輛側(cè)傾穩(wěn)定性和乘坐舒適性。這一缺陷將大幅減小互聯(lián)空氣懸架的適用工況范圍，限制其性能優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。

作為提高車(chē)輛側(cè)傾穩(wěn)定性的主要構(gòu)件，橫向穩(wěn)定桿為減輕甚至消除上述互聯(lián)空氣懸架的缺陷提供了可能。目前學(xué)者們對(duì)橫向穩(wěn)定桿的研究大多集中于穩(wěn)定桿側(cè)傾角剛度計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[5-7]、穩(wěn)定桿對(duì)傳統(tǒng)懸架車(chē)輛側(cè)傾特性及穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性的影響[8-9]、傳統(tǒng)懸架車(chē)輛中穩(wěn)定桿側(cè)傾角剛度匹配和前后側(cè)傾角剛度分配以及主動(dòng)式橫向穩(wěn)定桿[6-8]等方面，而關(guān)于橫向穩(wěn)定桿對(duì)互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛側(cè)傾特性影響的研究成果還不多見(jiàn)。

通過(guò)對(duì)整車(chē)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，定量研究橫向穩(wěn)定桿對(duì)橫向互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛側(cè)傾特性的影響，得出在車(chē)身側(cè)傾過(guò)程中側(cè)傾反力矩隨側(cè)傾角變化的規(guī)律。對(duì)比分析未拆穩(wěn)定桿、僅拆后穩(wěn)定桿和拆除全部穩(wěn)定桿時(shí)互聯(lián)導(dǎo)致的整車(chē)側(cè)傾角剛度下降率，計(jì)算穩(wěn)定桿分別對(duì)互聯(lián)和非互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛側(cè)傾角剛度的貢獻(xiàn)率。仿真結(jié)果為互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛的橫向穩(wěn)定桿側(cè)傾角剛度匹配及相應(yīng)可變剛度穩(wěn)定桿控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。

1 互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛側(cè)傾反力矩的產(chǎn)生機(jī)理

當(dāng)車(chē)輛處于高速轉(zhuǎn)向工況時(shí)，作用于車(chē)身質(zhì)心的離心力產(chǎn)生繞側(cè)傾軸線(xiàn)的側(cè)傾力矩，在忽略前后懸架側(cè)傾運(yùn)動(dòng)耦合因素的前提下，建立如圖1所示的互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛側(cè)傾運(yùn)動(dòng)模型。

圖1 互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛側(cè)傾運(yùn)動(dòng)模型

車(chē)身在側(cè)傾力矩作用下產(chǎn)生向右側(cè)傾的趨勢(shì)，壓縮右側(cè)空氣彈簧，同時(shí)拉伸左側(cè)空氣彈簧。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，右側(cè)彈簧氣壓將增大。設(shè)車(chē)身側(cè)傾達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)右側(cè)彈簧氣壓為Pr。此外，右側(cè)空氣彈簧在壓縮的過(guò)程中有效面積也將產(chǎn)生變化，設(shè)車(chē)身達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)右側(cè)空氣彈簧有效面積為Aer。同理，左側(cè)空氣彈簧氣壓和有效面積也將發(fā)生變化，設(shè)其分別為Pl和Ael，則兩側(cè)空氣彈簧力繞側(cè)傾中心的力矩差即構(gòu)成側(cè)傾反力矩：

(1)

式中：Trs為空氣彈簧提供的側(cè)傾反力矩(N·m)；Fsl，F(xiàn)sr分別為左、右空氣彈簧力(N)；B為輪距(m)；Pl，Pr分別為左、右空氣彈簧氣壓(Pa)；Ael，Aer分別為左、右空氣彈簧有效面積(m2)。

此外，在上述側(cè)傾過(guò)程中，安裝于車(chē)身與懸架下擺臂之間的橫向穩(wěn)定桿將產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，由于其自身彈性，形成作用于車(chē)身的力偶矩Trb。

因此，空氣懸架車(chē)輛側(cè)傾過(guò)程中，空氣彈簧和橫向穩(wěn)定桿都將產(chǎn)生側(cè)傾反力矩，共同抵抗車(chē)身側(cè)傾趨勢(shì)。整車(chē)側(cè)傾反力矩為

(2)

當(dāng)空氣彈簧互聯(lián)后，在車(chē)身側(cè)傾過(guò)程中由于左右兩側(cè)彈簧之間不斷進(jìn)行氣體交換，兩側(cè)彈簧氣壓差逐漸減小，并在車(chē)身側(cè)傾達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)減小至0，即式(2)中Pl= Pr，此時(shí)式(2)變?yōu)?/p>

(3)

由式(3)可以看出：空氣彈簧互聯(lián)后，可提供的側(cè)傾反力矩的大小取決于兩側(cè)空氣彈簧有效面積之差。而空氣彈簧在工作行程中有效面積變化量有限，故互聯(lián)后空氣彈簧可提供的側(cè)傾反力矩變得很小，橫向穩(wěn)定桿在抵抗車(chē)身側(cè)傾方面所占權(quán)重將大幅提高。

2 互聯(lián)空氣懸架整車(chē)模型

根據(jù)研究需要，建立包括車(chē)身垂向、側(cè)傾、俯仰運(yùn)動(dòng)以及4個(gè)車(chē)輪垂向運(yùn)動(dòng)共7個(gè)自由度的整車(chē)模型，如圖2所示。

圖2 互聯(lián)空氣懸架整車(chē)模型

(4)

其中：

(5)

式中：Mb為車(chē)身質(zhì)量(kg)；Mt為輪胎質(zhì)量(kg)；Ir為車(chē)身繞X軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg·m2)；Φ為車(chē)身側(cè)傾角(rad)，設(shè)車(chē)身向右傾時(shí)側(cè)傾角為正；Ip為車(chē)身繞Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg·m2)；θ為車(chē)身俯仰角(rad)，設(shè)車(chē)身向前傾時(shí)俯仰角為正；qi(i=1,2,3,4)為4個(gè)車(chē)輪受到的路面垂向位移激勵(lì)(m)；Zti(i=1,2,3,4)為4個(gè)車(chē)輪的垂向位移(m)；Zb為車(chē)身質(zhì)心垂向位移(m)；Kt為輪胎垂向剛度(N/m)；Fi(i=1,2,3,4)為懸架與車(chē)身連接位置處的懸架力(N)；fdi(i=1,2,3,4)為懸架動(dòng)行程(m)；Ae1，Ae2，Ae3，Ae4分別為前左、前右、后左以及后右空氣彈簧有效面積(m2)；KΦgf，KΦgr分別為前、后穩(wěn)定桿側(cè)傾角剛度(N·m/rad)；c為減振器阻尼系數(shù)(N·s/m)；Bf，Br分別為前、后輪距(m)；a，b分別為質(zhì)心到前、后軸的距離(m)；Og為車(chē)身質(zhì)心O在地面的投影；hO為車(chē)身質(zhì)心高度(m)；hOr為側(cè)傾中心高度(m)；hOp為俯仰力矩中心高度(m)；T為車(chē)輛轉(zhuǎn)向時(shí)車(chē)身所受離心力形成的側(cè)傾力矩(N·m)；g表示重力加速度(m/s2)；Pa是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。

將空氣彈簧看作是開(kāi)口絕熱系統(tǒng)，內(nèi)部氣體運(yùn)動(dòng)方程可用式(6)描述[9]。

(6)

式中：P為空氣彈簧內(nèi)氣體絕對(duì)壓力(Pa)；V為空氣彈簧容積(m3)；m為空氣彈簧內(nèi)氣體質(zhì)量(kg)；const為常數(shù)；k為等熵指數(shù)，取1.4。

在滿(mǎn)足工程應(yīng)用的前提下，可以將互聯(lián)管路的節(jié)流作用等效為節(jié)流孔，用流經(jīng)小孔的質(zhì)量流率來(lái)表示，一維均熵流動(dòng)下流經(jīng)小孔的質(zhì)量流量為[10]：

(7)

式中：Pup為上游氣體絕對(duì)壓力(Pa)；Pdn為下游氣體絕對(duì)壓力(Pa)；Tup為上游氣體溫度(K)；A為節(jié)流孔的有效流通面積(m2)。

3 模型準(zhǔn)確性的驗(yàn)證

基于Matlab/Simulink平臺(tái)建立互聯(lián)空氣懸架整車(chē)動(dòng)力學(xué)仿真模型，仿真中的參數(shù)設(shè)置見(jiàn)表1。

表1 整車(chē)參數(shù)

分別在互聯(lián)和非互聯(lián)兩組工況下對(duì)整車(chē)模型施加階躍形式的側(cè)傾力矩激勵(lì)T，激勵(lì)的幅值設(shè)為120～1 200 N·m，間隔為24 N·m，用以模擬車(chē)輛在高速轉(zhuǎn)向時(shí)車(chē)身受到由離心力引起側(cè)傾力矩的工況。記錄每次施加激勵(lì)后整車(chē)側(cè)傾角穩(wěn)態(tài)值Φ。

通過(guò)試驗(yàn)與仿真結(jié)果曲線(xiàn)對(duì)比的方法，驗(yàn)證整車(chē)模型的準(zhǔn)確性。為此，以配備空氣懸架的某試驗(yàn)車(chē)為基礎(chǔ)，搭建互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛側(cè)傾試驗(yàn)系統(tǒng)，如圖3所示。利用沙袋和裝滿(mǎn)水的假人對(duì)車(chē)身施加870 kg載荷。試驗(yàn)初始時(shí)刻載荷的布置形式如圖4所示。

圖3 互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛側(cè)傾試驗(yàn)系統(tǒng)

圖4 等效車(chē)身初始載荷分配

試驗(yàn)開(kāi)始前，檢查各管路的氣密性，打開(kāi)氣泵給空氣彈簧充氣，并根據(jù)高度傳感器采集的車(chē)身高度信息調(diào)整車(chē)身姿態(tài)，使之盡量達(dá)到水平狀態(tài)。試驗(yàn)過(guò)程中保持車(chē)身總載荷不變，并將假人左側(cè)載荷逐漸移動(dòng)至右側(cè)，使得車(chē)身質(zhì)心逐漸向右偏移，產(chǎn)生繞側(cè)傾軸線(xiàn)的側(cè)傾力矩。每移動(dòng)一次載荷，測(cè)量并記錄車(chē)身左右兩側(cè)指定測(cè)量點(diǎn)與地面的垂直距離，根據(jù)式(8)計(jì)算不同側(cè)傾力矩作用下的車(chē)身側(cè)傾角。

(8)

式中：hl，hr分別為車(chē)身左右兩側(cè)指定測(cè)量點(diǎn)與地面的垂直距離(cm)；l為車(chē)身寬度(cm)。

分別將仿真和試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到互聯(lián)與非互聯(lián)工況下仿真T-φ曲線(xiàn)和試驗(yàn)T-φ曲線(xiàn)，如圖5所示。

圖5 空氣懸架車(chē)輛側(cè)傾角剛度特性仿真與試驗(yàn)對(duì)比曲線(xiàn)

從圖5可看出：T-φ試驗(yàn)曲線(xiàn)在互聯(lián)和非互聯(lián)時(shí)均與仿真曲線(xiàn)的趨勢(shì)基本一致。通過(guò)計(jì)算可知：仿真與試驗(yàn)所得互聯(lián)時(shí)側(cè)傾角剛度值分別為1 038 N·m/(°)和1 103 N·m/(°)，相對(duì)誤差為5.89%；而非互聯(lián)時(shí)仿真與試驗(yàn)所得側(cè)傾角剛度值分別為2 971 N·m/(°)和3 149 N·m/(°)，誤差為5.65%。因此，仿真得到的整車(chē)側(cè)傾角剛度值與試驗(yàn)的相對(duì)誤差均在可接受的范圍內(nèi)，證明所建整車(chē)仿真模型是正確的。

4 整車(chē)側(cè)傾特性仿真

為分析橫向穩(wěn)定桿對(duì)互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛側(cè)傾特性的影響，選取未拆穩(wěn)定桿、僅拆后穩(wěn)定桿和拆除全部穩(wěn)定桿3種情況，采用與本文第3節(jié)相同的側(cè)傾力矩激勵(lì)形式進(jìn)行整車(chē)側(cè)傾運(yùn)動(dòng)特性仿真，得到上述3種情況下的T-φ曲線(xiàn)，如圖6所示。由于車(chē)身側(cè)傾達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)懸架對(duì)車(chē)身作用的側(cè)傾反力矩在數(shù)值上等于其所受側(cè)傾力矩，因此上述T-Φ曲線(xiàn)可表征車(chē)身準(zhǔn)靜態(tài)側(cè)傾過(guò)程中側(cè)傾反力矩隨側(cè)傾角變化的規(guī)律。

由圖6可知，互聯(lián)空氣懸架能明顯降低車(chē)身受到的側(cè)傾反力矩。如側(cè)傾角達(dá)到1°時(shí)，帶橫向穩(wěn)定桿(未拆桿)空氣懸架車(chē)輛所受側(cè)傾反力矩從非互聯(lián)時(shí)的2 971 N·m下降至互聯(lián)時(shí)的1 038 N·m，下降了65%。而拆除橫向穩(wěn)定桿也將導(dǎo)致車(chē)身所受側(cè)傾反力矩大幅度減小。當(dāng)側(cè)傾角達(dá)到1°時(shí)，在非互聯(lián)狀況下拆除全部穩(wěn)定桿時(shí)側(cè)傾反力矩相比未拆桿時(shí)減小了18%。

圖6 空氣懸架車(chē)輛側(cè)傾角剛度特性曲線(xiàn)

通過(guò)對(duì)T-φ曲線(xiàn)求導(dǎo)可得到整車(chē)在各情況下側(cè)傾角剛度的值，其結(jié)果如表2所示。

表2 各工況下整車(chē)側(cè)傾角剛度值 N·m·(°)-1

情況未拆穩(wěn)定桿僅拆后穩(wěn)定桿拆除全部穩(wěn)定桿非互聯(lián)2970．762752．452439．44互聯(lián)1038．03678．44184．31

從表2可以看出：在3種情況下，互聯(lián)空氣彈簧都將導(dǎo)致整車(chē)側(cè)傾角剛度急劇下降，其下降率可通過(guò)式(9)計(jì)算得到。

(9)

式中：KΦn，KΦi分別為空氣彈簧非互聯(lián)、互聯(lián)時(shí)整車(chē)側(cè)傾角剛度(N·m/rad)。各穩(wěn)定桿狀況下互聯(lián)導(dǎo)致的整車(chē)側(cè)傾角剛度下降率如表3所示。

表3 各工況下互聯(lián)導(dǎo)致的整車(chē)側(cè)傾角剛度下降率 %

根據(jù)表3，在未拆穩(wěn)定桿時(shí)，互聯(lián)導(dǎo)致的整車(chē)側(cè)傾角剛度下降率η只有65%，而在拆除后懸架穩(wěn)定桿時(shí)η增大到75%，當(dāng)車(chē)輛前后懸架橫向穩(wěn)定桿均拆除時(shí)η甚至達(dá)到92%，遠(yuǎn)高于未拆穩(wěn)定桿時(shí)的工況。由此可見(jiàn)，橫向穩(wěn)定桿可以有效減小空氣懸架車(chē)輛因互聯(lián)導(dǎo)致的側(cè)傾角剛度下降率，從而改善互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛高速轉(zhuǎn)向時(shí)易側(cè)傾的情況。

此外，橫向穩(wěn)定桿對(duì)車(chē)輛側(cè)傾角剛度的貢獻(xiàn)率ζ也可以在一定程度上反映穩(wěn)定桿提升互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛側(cè)傾角剛度的突出作用。因此，利用式(10)計(jì)算橫向穩(wěn)定桿對(duì)車(chē)輛側(cè)傾角剛度的貢獻(xiàn)率，對(duì)比互聯(lián)和非互聯(lián)兩種情況下ζ值的大小，結(jié)果如表4所示。

(10)

表4 橫向穩(wěn)定桿對(duì)車(chē)輛側(cè)傾角剛度的貢獻(xiàn)率 %

由表4可知，非互聯(lián)時(shí)穩(wěn)定桿對(duì)整車(chē)側(cè)傾角剛度貢獻(xiàn)率僅占34%，而互聯(lián)后這一比率增大到96%，這意味著高速轉(zhuǎn)向工況下互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛所受側(cè)傾反力矩幾乎全部由橫向穩(wěn)定桿提供。

5 結(jié)論

1) 互聯(lián)導(dǎo)致的整車(chē)側(cè)傾角剛度下降率隨拆除穩(wěn)定桿數(shù)目的增大而增大，未拆穩(wěn)定桿時(shí)剛度下降率僅為65%，而在拆后穩(wěn)定桿和拆除全部穩(wěn)定桿時(shí)分別達(dá)到75%和92%。因此，橫向穩(wěn)定桿有助于改善互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛高速轉(zhuǎn)向時(shí)車(chē)身側(cè)傾角過(guò)大的情況。

2) 橫向穩(wěn)定桿對(duì)互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛側(cè)傾角剛度的貢獻(xiàn)率達(dá)到96%，遠(yuǎn)高于非互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛的34%，說(shuō)明橫向穩(wěn)定桿抵抗側(cè)傾的作用在互聯(lián)空氣懸架中更加凸顯?；ヂ?lián)空氣懸架車(chē)輛側(cè)傾穩(wěn)定性更多地依賴(lài)于橫向穩(wěn)定桿，匹配具有合適扭轉(zhuǎn)剛度的橫向穩(wěn)定桿可顯著改善采用此類(lèi)懸架的車(chē)輛的側(cè)傾穩(wěn)定性。

[1] Yikai Chen.Model Development and Dynamic Load-Sharing Analysis of Longitudinal-Connected Air Suspensions[J].Journal of Mechanical Engineering,2013，59(1)：14-24.

[2] Yikai Chen.Effect of Driving Conditions and Suspension Parameters on Dynamic Load-sharing of Longitudinal-connected Air Suspensions[J].Science China Technological Sciences,2013，56(3)：666-676.

[3] 李仲興,崔振,徐興,等.互聯(lián)式空氣懸架動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2014;14(14):82-86.

[4] Eskandary P K.Interconnected Air Suspensions with Independent Height and Stiffness Tuning[D].Waterloo ：University of Waterloo,2014.

[5] 曾迥立.懸架穩(wěn)定桿剛度的計(jì)算與分析[J].汽車(chē)科技,2004(5):14-17.

[6] 劉永臣.獨(dú)立懸架前橫向穩(wěn)定桿改進(jìn)設(shè)計(jì)方法[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2010(4) :143-144.

[7] Harzheim L,Warnecke U.Robustness optimization of the position of an anti-roll bar link to avoid the toggling of a rear axle stabilizer[J].Structural and multidisciplinary optimization,2010,42(2).

[8] 劉一夫,朱茂桃,陳陽(yáng)，等.橫向穩(wěn)定桿對(duì)整車(chē)側(cè)傾及縱傾特性的影響[J].機(jī)械設(shè)計(jì),2013，30(2):92-96.

[9] 王冬成,潘筱.后橫向穩(wěn)定桿對(duì)汽車(chē)不足轉(zhuǎn)向性能的影[J].鄭州大學(xué)學(xué)報(bào),2012,33(6):68-70.

[10]胡久強(qiáng),陳顯莉,羅亮,等.基于MATLAB 的汽車(chē)側(cè)傾角剛度匹配及穩(wěn)定桿設(shè)計(jì)[J].農(nóng)業(yè)裝備與車(chē)輛工程，2013,51(7):21-24.

[11]CronjéP H,Els P S.Improving off-road vehicle handling using an active anti-roll bar[J].Journal of Terramechanics,2010,47:179-189.

[12]丁義蘭.汽車(chē)主動(dòng)式橫向穩(wěn)定桿技術(shù)研究[D].南京:南京理工大學(xué),2014.

[13]鄭恩瑞.基于主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿的車(chē)輛穩(wěn)定性研究[D].鎮(zhèn)江:江蘇大學(xué),2014.

[14]廉樂(lè)明,譚羽非.工程熱力學(xué)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2007.

[15]蔡茂林.現(xiàn)代氣動(dòng)技術(shù)理論與實(shí)踐[J].液壓氣動(dòng)與密封,2007(2):44-48.

(責(zé)任編輯 劉 舸)

Effect of Stabilizer Bar on Interconnected Air Suspension Rolling Characteristics

LI Zhong-xinga, XU Rong-zhoua, JIANG Hongb

(a.School of Automotive and Traffic Engineering; b.School of Mechanical Engineering,Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China)

In order to study the effect of stabilizer bar on the rolling characteristics of Interconnected Air Suspension (IAS) vehicle, a 7-DOF full car model containing IAS modules was built and was verified by means of testing. After that, the model was used to study the rolling characteristics of IAS vehicle with no stabilizer bar dismantled, only rear stabilizer bar dismantled, and all stabilizer bars dismantled respectively. The simulation results were compared between interconnected and non-interconnected air suspensions, which show that stabilizer bar plays a bigger role in IAS vehicle than in non-IAS vehicle. In non-IAS vehicle, only 34% of rolling angle stiffness is contributed by stabilizer bars, while the percentage jumps to 96% when the air springs of the same axle are interconnected. This study provides theoretical basis for the matching of rolling angle stiffness for IAS vehicles.

stabilizer bar; interconnected air suspension; rolling characteristics; rolling angle stiffness

2015-05-10 基金項(xiàng)目：江蘇省六大人才高峰資助項(xiàng)目(2012-ZBZZ-030)；國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金資助項(xiàng)目(51305111)；國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51575241)

李仲興(1963—)，男，上海人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事車(chē)輛動(dòng)態(tài)性能模擬與控制研究；許榮洲(1992—)，男，江西贛州人，碩士研究生，主要從事車(chē)輛動(dòng)態(tài)性能模擬與控制研究。

李仲興，許榮洲，江洪.穩(wěn)定桿對(duì)互聯(lián)空氣懸架車(chē)輛側(cè)傾特性的影響[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2015(9):7-12.

format：LI Zhong-xing, XU Rong-zhou, JIANG Hong.Effect of Stabilizer Bar on Interconnected Air Suspension Rolling Characteristics[J].Journal of Chongqing University of Technology:Natural Science，2015(9):7-12.

10.3969/j.issn.1674-8425(z).2015.09.002

U463.33+4.2

A

1674-8425(2015)09-0007-06

李德毅(1944—)，男，江蘇泰縣人，中國(guó)工程院院士，歐亞科學(xué)院院士，國(guó)家信息化專(zhuān)家咨詢(xún)委員會(huì)委員，中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)，總參信息化部研究員，清華大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)兼職教授，博士生導(dǎo)師。李德毅院士長(zhǎng)期致力于計(jì)算機(jī)工程、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和智能駕駛等領(lǐng)域的研究，所提出的云模型、云變換、云推理、云控制等方法在不確定性認(rèn)知、智能控制和智能駕駛應(yīng)用中取得了顯著的成效。