重型车辆车轴较多,车体长、吨位大,低速转弯半径大、机动性差；高速转向稳定性欠佳,易失去方向控制,酿成交通事故。研究多轴转向技术可有效解决上述问题,提高汽车操纵稳定性能。目前对多轴转向车辆操纵稳定性的研究一般采用首先建立数学模型,然后进行仿真分析,最后以曲线和数据的形式给出性能评价的方法。这种研究方法存在以下缺陷：建立的数学模型简化尺度大,不能逼真的反映汽车真实的运动情况,影响仿真结果的正确性；以曲线和数据的形式评价汽车的操纵稳定性能比较抽象,缺乏对试验过程中汽车运动姿态变化的直观描述。鉴于目前状况,本文基于虚拟技术(包括虚拟样机技术和虚拟现实技术)以某三轴全轮转向车辆(6WS)为例对多轴转向车辆操纵稳定性能进行了研究,主要内容包括以下方面。(1)为更真实地反映汽车的动力学特性,本文基于虚拟样机技术,使用ADAMS/Car建立了6WS的虚拟样机模型。中后轴车轮的转向是通过在转向系统增加中后轴齿轮齿条式转向机构和在中后悬架增加转向节实现的。各车轮转动角度的大小和方向由齿轮齿条式转向机构中转向齿条和齿条套之间位移驱动函数决定,位移驱动函数由整车采用的转向控制策略确定,随车速的变化而变化。采用此种方法建模,便于结合不同的转向控制策略实现多轴转向技术。(2)基于零质心侧偏角比例控制策略控制所建立的6WS车辆模型实现多轴转向并进行操纵稳定性试验,与三轴前轮转向汽车的仿真结果进行对比分析。结果表明：6WS有着较好的瞬态响应特性,兼顾提高了低速行驶转向时的整车机动性和高速行驶转向时的整车操纵稳定性。(3)为改善传统数值仿真结果抽象的问题,本文将虚拟现实技术应用于汽车操纵稳定性的研究,采用3dsMax软件搭建了虚拟汽车模型和虚拟试验环境,以Delta3D和Visual Studio2008为平台研制了汽车操纵稳定性虚拟试验展现系统,直观形象的还原了汽车试验过程中车身姿态和周边环境的变化过程。(4)为验证虚拟试验结果的正确性和提高实车试验效率,利用Visual Studio2008结合Component Works组件研制了汽车操纵稳定性试验分析软件,具有自动采集试验数据、绘制结果曲线和生成试验报告等功能。
