丰田i-road前悬 技术调查报告
载货汽车前后悬架的设计

摘要悬架是现代汽车上的重要总成之一,它把车架与车轴弹性地连接起来。
它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。
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。
本文主要讲的是某型货车前后悬架的设计,弹性元件为钢板弹簧。
重点从前后悬架主要参数的确定及弹性元件的计算。
首先,我把形式不同的悬架的优缺点进行了比较,然后定下某型货车的前后悬架的形式为钢板弹簧非独立悬架.然后围绕悬架的部件进行设计.先是主要参数的确定,再是弹性元件的设计计算,最后是减振器的计算选型.关键词:悬架;弹性元件;钢板弹簧;ABSTRACTNowadays Motor suspension is an important one assembly, which the frame and the flexibility to connect the axle. Its main role is to pass between the wheels and the body all the force and moment. The uneven road to ease the impact of body load and the attenuation is caused by vibration, to ensure passenger comfort, cargo and vehicles to reduce their load.This article is about vehicles front and rear suspension design, flexible spring steel components for. Focus from the main parameters of front and rear suspension the determination and the calculation of elastic element. First of all, I have the form of the advantages and disadvantages of different suspension were compared, and then set the front and rear of vehicles the form of suspension for non-independent suspension leaf springs. And then focus on the design of suspension components. The first one is determination of the main parameters. The second one is the design and calculation of the elastic element and the calculation of the final selection of shock absorber.Key words:suspension; elastic element; leaf springs目录第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 设计(研究)现状和发展趋势 (2)1.2.1汽车悬架现状 (2)1.2.2汽车悬架的发展趋势 (7)第2章悬架结构形式分析 (10)2.1非独立悬架和独立悬架 (10)2.2前后悬架悬架方案的选择 (11)2.3辅助元件 (12)第3章某型汽车前悬架主要参数的选择 (13)3.1前后悬架静挠度和动挠度的选择 (13)3.1.1选择要求及方法 (13)3.1.2悬架静挠度 (13)3.1.3悬架动挠度 (14)3.2悬架的弹性特性 (14)3.3悬架侧倾角刚度及前后轴的分配 (15)第4章弹性元件的计算 (16)4.1钢板弹簧的布置方案的选择 (16)4.2钢板弹簧主要参数的确定 (16)4.2.1满载弧高 (16)4.2.2钢板弹簧长度的确定 (17)4.2.3钢板断面尺寸及片数的确定 (17)4.3钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 (20)4.4钢板弹簧的刚度验算 (22)4.5弹簧的最大应力点及最大应力 (23)4.6弹簧卷耳和弹簧销的强度核算 (24)第5章减振器的设计计算 (26)5.1减振器的分类 (26)5.2主要性能参数的选择 (26)5.2.1相对阻尼系数 (26)5.2.2减振器阻尼系数的确定 (27)5.2.3最大卸荷力的确定 (28)5.3筒式减振器主要尺寸参数的确定 (28)总结 (29)参考文献 (30)致谢 (31)第1章绪论1.1概述汽车悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。
道路检测路面车辙深度指数RDI

人工测量
检测方法
超声波测距传感器技术
自动测量
点 激光测距传感器技术
线
14
③. Measurement
三米直尺 法
——两个人把三米直尺固定在路面上, 第三个人测量三米直尺到车辙底部的 距离,一般情况下取样2~3处。这种 测量方法数据不够精确,故很少使用。
15
③. Measurement
直尺法
——左图显示了用于大规模手动数据收集的车辙测量模块,该模块有16阶,增量为1.6毫米。 右图所示,数据收集器将块放置在直尺条下面的最大车辙位置处,并读取该块顶部的最小标记。 标记读数提供1.6毫米的车辙深度测量精度。与传统的尺子车辙测量相比,该模块提供了更快、 重复性更强的结果。
点激光器实物图
国际上常用13点激光测试仪
18
③. Measurement
线激光测距传感器技术
——具体方法是: 线激光器将激光光束(激 光点+柱面透镜)投射到路表面,在表面上 形成由被测路面形状所调制的光条纹,利用 CCD摄像机采集经路面调制后的结构光条信 息,通过对变形的纹条纹图像进行处理与分 析,提取出光条中心线,即可获得车辙深度 曲线。(面阵相机和激光器组成的系统)
④ 体系结E构valuation
⑤ Control and Prevention
特点分析
⑥ Reference and Teamwork
05
②. Cause and classification
车辙破坏的主要原因
半刚性材料基层的强度和刚度都相当高,沥青路面的车 辙深度主要取决于沥青面层混合料的厚度和性质。
k
式中: m —— 基层模量 h —— 基层厚度 X —— 深度 Y —— 剪应力 a,b,λ,k 值见右表
汽车空气悬架计算机控制系统设计(最终修改版)

汽车空气悬架计算机控制系统设计摘要由于在平顺性和车高控制上的诸多优点,越来越多的客车生产商已经开始使用电子控制空气悬架,通过控制弹簧刚度和减振器的阻尼来获得好的平顺性和操纵稳定性。
本文设计对汽车在制动、转向、加速、高速等工况下的空气弹簧刚度的调节来实现对悬架刚度的控制,在不同车速下对车高的调节以减少风阻。
通过介绍悬架的种类和特点,分析空气悬架当前发展状况,概述平顺性的研究内容,提出本文研究的主要内容和基本流程。
文中以简化的汽车1/4悬架模型为基础,通过分析刚度和系统频率对平顺性的影响,得出空气悬架的主要控制参数。
接着使用MATLAB/SIMULINK计算机仿真软件,模拟路面随机输入,仿真被动悬架及空气悬架的加速度变化,通过对比看出其优点。
MCS-96系列单片机在接口、抗干扰及运算速度方面的特点,使得其系列单片机在实现对悬架的控制方面有着较大的优势。
本文使用MCS-96系列单片机汇编语言编译控制程序,编写出各功能子系统程序段,以顺序执行指令模式运行,通过对各传感器的信号来判断行驶状况,从而输出对应的控制信号。
硬件使用80C196KC单片机。
关键字:空气弹簧电控悬架控制程序仿真单片机Air Suspension Control System DesignABSTRACTAs the car ride and the many advantages of high control, more and more bus manufacturers have begun using electronic control air suspension, by controlling the spring stiffness and damping shock absorbers to get a good ride comfort and handling stability.In this paper, we design to adjust the air spring stiffness to achieve the control of the suspension stiffness in the braking, steering, acceleration, speed and other working conditions. By adjusting the stiffness of the spring and shock absorber damping to reduce the wind resistance in high-speed condition. By introducing the suspension of the type and characteristics of the current development of air suspension, ride comfort of an overview of the contents of this paper presented the main content and basic processes. By simplifying the car 1 / 4 suspension model, analyzing the stiffness and system frequency on the Ride, come to the main control parameters of air suspension. Then use the MATLAB / SIMULINK simulation software to simulate the random road input, simulation passive suspension and air suspension, acceleration changes, by comparing to see its advantages.As the MCS-96 series MCU interface, interference, and the characteristics of computing speed, makes the MCS-96 family of single chip to achieve the control of the suspension has a big advantage. This article uses the MCS-96 Microcontroller assembly language compiler control procedures, the preparation of the segment of each functional subsystem, to order the implementation of instruction mode, the signal on each sensor to determine the operating conditions, and thus the corresponding output control signals. Use 80C196KC MCU.Keywords: air spring; ECAS; control procedures; SIMULINK; MCU目录摘要 (I)ABSTRACT ................................................... I I 1 绪论.. (1)1.1 悬架概述 (1)1.2 悬架的分类 (1)1.3 主动悬架 (2)1.4 空气悬架发展与现状 (2)1.5 平顺性理论概述 (3)1.6 本文的主要内容 (4)2 空气悬架的工作原理及功能 (5)2.1 空气悬架工作原理 (5)2.2 空气悬架功能 (5)3 空气悬架系统 (7)3.1 空气悬架主要元件结构 (7)3.2 空气悬架输入输出部件 (7)3.3 空气悬架的具体工作方式 (13)4 空气悬架数学模型 (14)4.1 垂直刚度设计计算: (14)4.2 空气弹簧系统频率的计算 (14)4.3 单质量系统的自由振动 (15)5 系统控制流程 (16)5.1 总控制流程图 (16)5.2 各子系统流程图 (17)6 系统仿真计算 (24)6.1 MATLAB软件介绍 (24)6.2 路面激励谱 (25)6.3 SIMULINK计算仿真 (26)7 汇编程序设计 (30)7.1 MCS-96系列单片机的特点 (30)7.2 汇编语言程序工作原理 (30)7.3 硬件图 (32)本文总结 (35)参考文献 (36)注释 (37)附录 (38)谢辞 (45)1 绪论1.1 悬架概述悬架是汽车的重要组成部分,它把车体与车轴弹性地连接起来,并承受作用在车轮和车体之间的作用力,缓冲来自不平路面给车体传递的冲击载荷,衰减各种动载荷引起的车体振动。
载重汽车转向系统结构设计

载重汽车转向系统结构设计学校:湘潭大学学院:兴湘学院专业:机械设计制造及其自动化姓名:张浩学号:2010963237指导老师:刘柏希老师摘要论文主要阐述了转向系统的设计。
汽车转向系统是汽车的重要组成部分,它直接影响汽车行驶的安全性,其质量严重影响汽车的操纵稳定性。
随着汽车工业的发展,汽车转向系统也在不断的得到改进,虽然电子转向系统已经开始使用,但是传统的机械转向系统依然起着主导作用。
转向系统由于其自身的特点被广泛运用于各类汽车之中。
本文重点设计了转向系统,并对转向系统零件强度、刚度进行了校核,同时还对转向系统计算载荷进行确定,同时对转向系统的其他主要零部件进行了结构设计,同样也对所设计的转向机构进行了分析和研究。
实现了转向系统结构简单紧凑,轴向尺寸短,且零件数目少的优点又能增加助力,从而实现了汽车转向的稳定性和灵敏性。
最后运用三维设计软件对所设计的结构进行了三维模型的建立,通过三维模型的设计与建立,更进一步的验证了所设计结构的合理性。
关键词:转向系统;转向系统;机械转向;转向;液压助力AbstractThis paple mainly tell about the design of circulation ball steering system. Redirector,an important component of the automobile,which is the key assembly decided the safety of the automobile. It seriously affected the quality of the vehicle handing and stability. Along with the development of the auto industry,automobile steering gear is continuously improved, although the electronic steering gear has began to use ,but the traditional mechanical steering gear is still p lays a leading role. Circulation ball type steering system has been widely used in various cars as of its characteristics.This paper designs the circulating ball type steering gear and steering parts strength and stiffness for the checking, but also to determine steering system computational load, at the same time to the other main parts of steering system structure design, also in the design of steering mechanism is analyzed and studied. Implements the redirector simple and compact structure, short axial dimensions, and the advantage of less parts number and can increase power, so as to realize the vehicle steering stability and sensitivity. Finally by using the 3 d design software to design 3 d model of structure, through the design and build 3 d model, further verify the rationality of the design structure.Key words: Steering gear; Steering system; Mechanical steering; Circulating ball type; The hydraulic power目录1 绪论 (1)1.1转向系统的使用背景 (1)1.2转向系统的研究意义 (1)1.3国内外研究现状 (2)1.4主要研究工作 (3)2 转向系统工作原理及其特点 (5)2.1转向系统概述 (5)2.2转向系统特点 (7)3 转向系统主要性能参数 (9)3.1转向系统的效率 (9)3.2传动比的变化特性 (11)3.3转向系统传动副的传动间隙△t (13)3.4转向系统计算载荷的确定 (13)4 转向系统的尺寸参数计算 (15)4.1主要尺寸参数的选择 (15)4.2变厚齿扇 (20)4.3转向系统零件强度计算 (25)4.4转向系统的润滑方转向和密封类型的选择 (27)5 转向传动机构设计 (28)5.1转向传动机构原理 (28)5.2转向梯形的布置 (29)5.3转向梯形机构尺寸的初步确定 (29)5.4梯形校核 (29)5.5转向传送机构的臂、杆与球销 (30)5.6转向横拉杆及其端部 (31)5.7杆件设计结果 (32)6 转向系统的其它部分 (33)6.1万向传动装置 (33)6.2传动轴与中间支承 (35)6.3动力转向机构设计 (35)6.4汽车转向系统的日常维护 (37)7 转向系统三维造型 (39)7.1 solidworks简介 (39)7.2转向系统的三维装配设计 (39)8 结论 (41)参考文献 (42)致谢 (43)毕业设计(论文)知识产权声明............................................ 错误!未定义书签。
风行游艇防撞实验报告

一、实验背景随着汽车工业的快速发展,人们对汽车安全性能的要求越来越高。
为了验证风行游艇在防撞方面的性能,我们对其进行了严格的防撞实验。
本次实验采用2021版C-NCAP规程,旨在全面评估风行游艇在正面碰撞、侧面碰撞和后部碰撞中的安全性能。
二、实验方法1. 实验设备:本次实验采用中国汽车技术研究中心有限公司提供的C-NCAP碰撞测试设备,包括碰撞试验台、数据采集系统、传感器等。
2. 实验规程:按照2021版C-NCAP规程,进行正面碰撞、侧面碰撞和后部碰撞实验。
3. 实验车辆:东风风行品牌旗下首款7座家用车——风行游艇。
三、实验结果1. 正面碰撞实验在50km/h的车车正面碰撞(即MPDB)工况下,风行游艇的中排10岁儿童(即Q10)的头、颈、胸部得到有效保护,均获得了满分。
在50km/h的刚性壁正面碰撞(即FRB)工况中,风行游艇中排儿童座椅上的3岁儿童(即Q3)的头部成绩获得满分、颈部成绩为0.630。
2. 侧面碰撞实验在50km/h的侧面碰撞工况中,风行游艇的乘员舱结构保持稳定,乘员安全气囊和侧气帘正常展开,有效保护了车内乘员。
3. 后部碰撞实验在64km/h的后部碰撞工况中,风行游艇的后排乘员得到了充分保护,后部安全气囊正常展开,减轻了乘员受伤的可能性。
四、实验分析1. 车身结构:风行游艇采用高强度钢比例高达66.3%的车身结构,为乘员提供了坚实的安全保障。
2. 安全气囊:风行游艇配备超越合资品牌的8安全气囊,包括前排双气囊、前排侧气囊、前排膝部气囊、后排侧气囊等,全面保护乘员。
3. 安全带:风行游艇前、中排座椅的预紧限力安全带的使用,以及中排独立座椅与儿童座椅的良好设计匹配,可以将儿童稳固地保护在座椅上。
4. 儿童座椅:风行游艇的中排座椅与儿童座椅具有良好的匹配度,为儿童提供了安全的乘坐环境。
五、结论通过本次实验,风行游艇在正面碰撞、侧面碰撞和后部碰撞中的安全性能得到了充分验证。
在2021版C-NCAP规程的测试中,风行游艇以综合得分率高达83.3%的成绩斩获五星认证,成为首个获得五星安全认证的MPV。
丰田陆地巡洋舰4700底盘升降系统PPT演示课件

-AHC系统的检测及调整
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-AHC系统的自诊断
119页9电磁阀是否
有机械性故障,如卡 滞等。
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-AHC系统的信号检测
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225页5
226页6
-AHC系统的电路位图于室内
保险丝盒
1号IG1继电器、AHC继电 器(AHC泵用)、50AAHC保险丝-均位于发动机 舱内保险丝盒内。*1为 2UZ发动机,此处到ECU
227页7
位于室内 保险丝盒
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提取轮速传 感器信号
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330页0
这两根并联 的是什么线? 做什么用?
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从使内10A-IGN保险经发 动机灯并联过来的。
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丰田陆地巡洋舰AHC系统结构与诊断
11页
1. 时间安排 1、1个半小时左右 2、培训结束会进行测试
22.. 关关于于吸吸烟烟
33.. 关关于于手手机机 44.. 沟沟通通与与交交流流
55.. 分分享享与与进进步步 6. 关于违纪
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目录
-AHC的概述及元件位置 -AHC系统的操作 -AHC系统的检测及调整 -AHC系统的自诊断 -AHC系统的信号检测 AHC系统线路图
33页
-AHC的概述及元件位置
AHC 是Active Height Control的缩写,即高度调节系统。 它是液压悬挂。它的工作原理是用电子信号控制AHC
泵使得四个AHC储液罐中的液体可以通过导管进入悬挂系 统中的减震筒,从而实现车身高度的调节。 该悬挂具有两大功能:
Mobileye超详细研报:高逼格ADAS的内在修养

Mobileye超详细研报:⾼逼格ADAS的内在修养 清明节的时候,我去了⼀趟美国的⼤姨妈家,发现美国除了天⽓好,就是胖⼦多。
短短⼏天,我除了要向有强迫症的⼤姨夫打活动申请之外,就是忙⾃⼰未来学校的事情。
好在,美国买车便宜,算上我⼩侄⼦的⾃⾏车,我姨妈家竟然有5辆车。
所以每逢出远门办事,我也可以拿在泰国花1500⼤⽶办下来的“国际驾照”,借我姨妈那辆雷克萨斯,在美国的⼟地上实践“我⾏故我在”。
由于本⼈初来乍到,况且美国地⼴⼈稀,所以在当地没机会“速成”到⼀个⼥朋友,因此在美国宛似⼤直肠⼀样的公路上,我⼀个⼈免不了嘴⾥要淡出鸟来。
久⽽久之,我便开始研究起在姨妈装在车上的⼀个叫“Mobileye”的⾼级驾驶辅助系统了。
*我为什么会对这个系统感兴趣? 说实话,要是这个系统不鸟我,我也不会鸟它。
⽆独有偶,有⼀次我开车溜号(其实是打瞌睡,汗……因为时差没彻底倒过来),车前横过⼀个典型的美国⼤胖⼦,在我还没有反应过来的时候,突然⼀阵蜂鸣刺破了我的⽿膜,瞬间我就被激醒了,本能地踩下刹车的时候,车⼦的保险杠最后在离那个胖⼦的肚脐眼,只有88.9厘⽶(⽬测)的地⽅停了下来。
当时那个胖⼦的眼球,瞪得跟⽼⼲妈辣酱的瓶盖那么⼤,肯定是被我吓坏了! 在敬上⼀句——“I'm sorry,really!”——之后,我便开始琢磨:刚才是什么玩意⼉响了⼀下,救我⼀命? 翻来覆去,我便把这套“Mobileye”系统给从幕后揪出来了。
刚开始,我以为这套系统能识别障碍物,是与车前雷达协同⼯作的结果;但是当天我回到姨妈家之后,拿我姨妈家车库房的后墙试了试,这货竟然没!反!应! 哎呦我去!这下好玩了!难不成你还⽕眼⾦睛能认出地球⼈不成? 于是,在美国逗留的稍后⼏天⾥,我除了办正经事,就是查这个“救命系统”的相关资料。
不过,由于本⼈罹患“技术癌”的缘故,以下内容估计略显枯燥(结合了⽹络资料、美国佛州和北京地区对该系统的使⽤反馈⽽来),请忍不住拍砖的,下⼿略偏,别砸脸…… ⼀、Mobileye是⼀个什么样的系统? Mobileye是国际ADAS( ADAS是Advanced Driving Assistant System的缩写,指的是汽车先进驾驶辅助系统)领域的领导⼚商,始建于1999年,总部位于以⾊列,另在美国、德国、⽇本、西班⽛也有分部或者研究部门,主要致⼒于汽车⼯业的计算机视觉算法和驾驶辅助系统的芯⽚技术的研究。
丰田LS400主动悬架系统

➢工作原理: •遮光盘转动引起感光元件信号变换。
•四个感光元件信号组合即反映高度变化。
售后服务电气高级培训
车高 1
高
OFF
低
OFF
ON
ON
ON
ON
ON
ON
ON
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
售后服务电气高级培训
光耦合组件的状态
2
3
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
售后服务电气高级培训
➢线路图
售后服务电气高级培训
2、转向盘转角传感器
➢作用:检测转向盘转角位置及转向速度。电子控制单元
可根据此信号和车速传感器信号,控制汽车抗侧 倾的能力。
➢工作原理:① 转向盘转动时,使遮光器之间的光束产生通/断 变化可检测转向盘的转角和转速。 ② 传感器在结构上采用两组光耦合器,他们的相 位错开90°,通过判断哪个遮光器首先转变为 ON状态,即可检测出转向轴的转动方向。
3、空气弹簧 ➢结构:由主气室、副气室、
控制阀等部件构成。
➢工作原理:
① 控制阀开启时,主辅气室内空气同 时工作,所以弹簧较软。
② 控制阀关闭时,只有主气室内空 气工作,所以弹簧较硬。
售后服务电气高级培训
4、车身高度控制 ➢结构:车身高度控制系统由压缩机、干燥器、排气阀、
1号高度控制阀、2号高度控制阀、4个空气弹簧、 4个车身高度传感器及悬架ECU等组成。
①图示位置为减震器处于高阻尼力位置,A、B、C、阀均关闭。 ②阀芯反时针转60°减震器处于低阻尼力位置,A、B、C、阀均开启。 ③阀芯顺时针转60°减震器处于中阻尼力位置,只有B、阀开启。
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开发人员采访篇
记者:这个功能可以应对路面上的台阶以及坑洼不平吗? 谷中:路面有台阶的情况下,宽度较窄的小汽车比有一定宽度的汽车的倾斜程度更大。尤其在道 路的两侧,坑洼不平的地方也很多。那这样的话,小型车在这种路况下跑,就会很不稳定,驾驶 员也会开的很不放心。如何吸收路面台阶的影响也是小型汽车开发的课题之一。 一般的汽车,如果轮胎上浮则车身就会倾斜,而i-road,它是通过陀螺仪来感测车身角度的。如果 检测到有台阶以及坑洼不平时,就会启动促动器来保持车身的平衡。时刻检测倾斜度,并进行自 动控制。
记者:活动式倾斜装置中含有悬架的功能吗? 谷中:这个是机密,不能讲的。这里没有悬架的功能,但是这个车当然具备悬架功能。
记者:在动力传输上使用了轮毂电机。另外,据说电池用的是锂离子电池,充一次电可以跑 50km(时速保持在30km时)。这个电池也是在贵公司研发的吗? 谷中:轮毂电机是与丰田集团下的另一个公司共同开发的。关于锂离子电池的开发,因为是机密 所以不能在这里跟大家讲。
◆丰田i-ROAD采用倾斜促动器,前悬架上安装传动装置,通过节叉与左右车 轮相连。一个发动机控制装置根据转向角度以及陀螺仪和车速信息计算所要倾 斜的角度,让车轮自动上下移动,利用倾斜角度抵消转弯时产生的离心力。
前悬基本结构及工作原理
倾斜式促动器 轮毂电机
跷跷板横杆
支柱
引导式摇臂
左右方向
◆通过支柱和引导式摇臂将车身与车轮相连
长度(mm)
2345
宽度(mm)
870
高度(mm)
1455
轴距(mm)
1695
轮胎尺寸
(前)80/90 R16 (后)120/90 R10
最小转弯半径(m)
3.0
乘客数量(名)
日本:1 欧洲:2 *1
空载重马达X2个
最高速度(km/h)
日本:60 欧洲:45 *1
一次充电续航里程(km)
前悬基本结构及工作原理
◆丰田i-ROAD采用锂电池为两台2kW电机供电。轮毂电机安装在前轮 位置,不会产生污染。丰田认为这款概念三轮车能够在缓解城市交通拥 堵和减少污染方面发挥作用。
前轮
后轮
开发人员采访篇
记者:在日内瓦车展上“i-ROAD”备受关注呢。 谷中:是的呢,收到了很多评论。也被很多媒体采访。
前悬技术调查报告
2015年11月18日
JAC日本设计中心
◆在2013年日内瓦车展上,丰田汽车展示了一款名为i-ROAD的智能三轮 电动车,它针对繁忙的城市街道设计,行驶过程中能够像摩托一样倾斜车 身转弯, 让通勤者轻松应对交通拥堵。不过,它的安全性和稳定性和普通 汽车却不相上下。
丰田 i-ROAD 技术参数
接,以旋转轴A为中心通过跷跷板横杆的旋 转使左右车轮上下运动。
车身
前悬基本结构及工作原理
倾斜式促动器
路面的法线 车辆的上下方向线
车身
路面的法线 车辆的上下方向线
跷跷板横杆
◆旋转时,对转弯的输入信息进行运算处理后,倾斜式促动器就会将跷跷板横杆旋转到最
佳角度,这样就可以使左右车轮上下运动并促使车身倾斜。
开发人员采访篇
记者:是因为这些零部件以及装置、功能等因素的影响,所以最终将全长定为2350mm的吗? 谷中:不是,不是结果导致的,而是一开始就定下全长目标,朝着这个目标进行设计开发的。我 们希望能像驾驶摩托车一样驾驶这个车,例如,在欧洲,道路旁都有摩托车的专用停车场,我们 考虑到也要能停在摩托车车位上,所以才采用了这个尺寸。
为此我们自主开发出了“活动式倾斜装置”,电子控制会推算出该装置的动作,并自动进行促 动。使用陀螺仪以及加速度传感器来识别车身的姿势。
记者:你是说驾驶员不需要控制车身的平衡度? 谷中:是的。将安装在前面两个车轮上的悬架(通常情况下是直立并且是简单装置的悬架)的 上方变为可动式的,在两个悬架之间用一个横杆连接起来。 我们将其称为“跷跷板”,在跷跷板之间有一根旋转轴,与电机相连接,旋转轴与电机之间还 有减速机。例如,向右打方向盘时,通过一定的旋转加速度就可以感测到想要转弯的意图,然 后电子控制系统进行运算,其结果就是跷跷板向右倾斜,右侧的轮胎下降,左侧轮胎上浮。就 像这样,车身会自动倾斜。
记者:请介绍一下i-ROAD采用2个前轮、1个后轮的三轮结构的理由。 谷中:驾驶汽车时,在刹车时是最容易产生加速度的,其次是在转 弯时也会产生加速度。也就是说,车身最容易晃动的时候就是在转 弯时刹车的时候。 为了从物理学的角度来稳定转弯刹车时的车身,而采用了2个前轮的 设计。后轮则是为了布局各种装置以及追求简洁大方的设计感,所 以选择了单轮。
开发人员采访篇
关于转弯时车身的倾斜也是同样的。我们没有想过要像摩托车那样通过大幅度地倾斜车身来进 行转弯。 实际上最大倾斜角度是26度左右,但是在马路上只要倾斜20度就足够了。 只要倾斜车身其实还不是什么难事,但是要使其符合人体的感觉还是非常困难的。
记者:是根据转弯加速度,通过ECU来自动控制车身的倾斜程度的吗? 谷中:是的。在驾驶时,只要操作方向盘,就可以预测到在某个速度下、某个转弯加速度下转 弯时的下一个动作趋势,并计算得出最佳的倾斜角度。
记者:的确如此,i-road有车顶以及车门,不用担心坏天气,也不要带安全帽。最高时速达 45km。用于以上这些目的足够了,只是车身宽度太窄的话,很容易倾倒吧。 谷中:因为它与普通的低重心的汽车不同,所以从某种程度来讲,确实重心比较高。但是解决这 个问题的关键是高重心和轴距等物理性关系。我们当初所面临的更大的一个课题是“如何使驾驶 员毫无违和感地驾驶这样的小型车”。只有这一点,不实际驾驶看看就根本不知道,所以我们利 用实验车做了很多尝试。
出处:TECH总研 2013年4月1日
◆丰田汽车已经于2010年10月12日为车体倾斜装置及其整套相关技术申请了 专利保护。
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丰田汽车株式会社 产品企划部 Z-AD 调查主 任 IT・ITS企划部 调查主任 谷中壮弘
记者:前轮直径有16英寸(80/80R/16),很大,而后轮只有10英 寸(130/70R/10),非常小,这是为什么呢? 谷中:将后轮的尺寸变小的理由之一是因为空间的问题。i-ROAD是 两人坐的。在驾驶员的后面还可以坐一个人。后座的下面要放入后 轮以及后悬架。所以如果采用外形很大的轮胎的话,会导致重心上 升,稳定性下降。 因此将后轮的外形变小,一方面为了保持稳定性,所以采用了比前 轮宽很多的轮胎。就轮胎的尺寸来讲,原本希望将前轮设计的更小 一点的,但是因为还要装轮毂电机(各2kw)以及刹车装置等,所以 很难设计的比目前更小了。
50 *3
电池
锂离子电池
*1 符合欧洲法规 *2 除去货物、人员的重量 *3 按照30km/h的额定速度目标值
◆丰田i-ROAD使用车身主动倾斜技术(Active Lean system),车轮外倾角 可以随意改变。该技术是i-ROAD拥有出色稳定性、安全性和舒适性的关键, 驾驶者无需通过自己的操作就可保持车身平衡。
记者:也就是说你们在开发时也考虑到了停车的情况。 谷中:关于停车空间,我们的理念是要在停一辆车的地方能够横向停4辆i-road。但是,必须要 将门打开,才能进行上下车,所以车与车之间必须保留一点距离才行。这样子的话,就无论如何 都没办法停4辆了。 但是,也并不是说只要将车门的长度变短就可以了。因为是2人座的,所以车门设计得太短的话, 后面的人就没有办法上下车了。而且,因为要减轻重量,所以也没法设计成4个车门。因此,我 们仔细考虑了驾驶员的“腿部的移动范围”等,最终设计出了只要将门打开一点点就可以上下人 的形状。只要门的前端大概打开40cm就可以了。 谷中:i-road是短距离用的小型汽车。没有特别限定目标客户群。我们考虑到可以用于以下几个 场景:从家里到最近的车站、接送孩子去幼儿园或保育园、雨天购物等。