张婷婷，贾会星，杨章林

(滁州职业技术学院 机械与汽车工程学院，安徽 滁州 239000)

重型汽车在紧急转向制动时，容易失去行驶稳定性，发生侧翻事故造成经济损失和人员伤害，对重型汽车紧急转向制动过程进行研究有重要意义。实车试验由于经济成本和人员安全的因素实施困难，采用车辆动力学仿真软件进行动态仿真可以节约研究成本，缩短研究时间，避免实车试验的危险〔1〕。

文章通过建立重型汽车转向制动行驶的动力学模型，并结合车辆动力学仿真软件TruckSim进行仿真〔2〕，研究重型汽车紧急转向制动过程中，制动车轮滑移率控制对其行驶稳定性的影响。

1 重型汽车转向制动工况的动力学分析

图1为重型汽车转向制动的动力学分析示意图，首先建立坐标系，以重型汽车质心为坐标原点，前进方向为坐标轴X方向，转向侧为Y轴方向，Z轴为重型汽车质心指向上方〔3-4〕。由图1的受力平衡分析，可得公式(1)—(5),由其几何关系，可得公式(6)、(7)，根据车轮滑移率的定义可得公式(8)〔5-6〕。

图1 转向行驶的力学分析

由X轴方向受力平衡，可得：

sinδ+Fxrl+Fxrr

(1)

由Y轴方向受力平衡，可得：

cosδ+Fyrl+Fyrr

(2)

由绕Z轴力矩平衡，可得：

(3)

由各车轮的力矩平衡，可得：

(4)

各车轮所受的地面垂直反力为：

(5)

四个轮胎的侧偏角分别为：

(6)

各车轮沿X轴的速度为：

(7)

由公式(7)可得各车轮滑移率：

(8)

公式中各符号的含义如表1所示。

表1 公式中各符号的含义

2 基于trucksim的转向制动工况仿真

为了提高仿真的精确度，这里使用Trucksim软件里经过验证的Conventional Van重型汽车模型参数来进行仿真〔7〕，其主要参数如表2所示。……