汽車理論 汽車的操縱穩(wěn)定性課件.ppt

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1、1 汽 車 的 操 縱 穩(wěn) 定 性 是 指 在 駕 駛 者 不 感 到 過 分 緊 張 、 疲 勞的 情 況 下 ， 汽 車 能 遵 循 駕 駛 者 通 過 轉 向 系 統 及 轉 向 車 輪 給 定的 方 向 行 駛 ， 且 當 遭 遇 外 界 干 擾 時 ， 汽 車 能 抵 抗 干 擾 而 保 持穩(wěn) 定 行 駛 的 能 力 。 汽 車 的 操 縱 穩(wěn) 定 性 是 汽 車 主 動 安 全 性 的 重 要 評 價 指 標 。 第 五 章汽 車 的 操 縱 穩(wěn) 定 性 返 回 目 錄 2 第 一 節(jié) 概 述 本 節(jié) 將 介 紹 汽 車 操 縱 穩(wěn) 定 性 包 含 的 內 容 、 車 輛 坐標 系

2、 、 轉 向 盤 角 階 躍 輸 入 下 的 時 域 響 應 特 性 等 。 本 節(jié) 還 將 介 紹 操 縱 穩(wěn) 定 性 的 研 究 方 法 及 試 驗 評 價方 法 。 第 五 章 汽 車 的 操 縱 穩(wěn) 定 性 返 回 目 錄 3 汽 車 在 轉 向 盤 輸 入 或 外 界 干 擾 輸 入 下 的 側 向 運 動 響 應隨 時 間 而 變 化 的 特 性 稱 為 時 域 響 應 特 性 。 轉 向 盤 輸 入 有 角 位 移 輸 入 和 力 矩 輸 入 。 外 界 干 擾 輸 入 主 要 是 指 側 向 風 和 路 面 不 平 產 生 的 側 向力 。第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述

3、一 、 操 縱 穩(wěn) 定 性 包 含 的 內 容 4 1.轉 向 盤 角 階 躍 輸 入 下 的 響 應穩(wěn) 態(tài) 響 應瞬 態(tài) 響 應 橫 擺 角 速 度 增 益 轉 向 靈 敏 度 。評 價 參 量 反 應 時 間 。 橫 擺 角 速 度 波 動 的無 阻 尼 圓 頻 率 。評 價 參 量第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 操 縱 穩(wěn) 定 性 包 含 的 內 容 5 轉 向 盤 轉 角 正 弦 輸入 下 ， 頻 率 由 0變化 時 ， 汽 車 橫 擺 角 速度 與 轉 向 盤 轉 角 的 振幅 比 及 相 位 差 的 變 化規(guī) 律 。 共 振 峰 頻 率 。共 振 時 振 幅 比 。相 位

4、滯 后 角 。穩(wěn) 態(tài) 增 益 。評 價 參 量第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 2.橫 擺 角 速 度 頻 率 響 應 特 性操 縱 穩(wěn) 定 性 包 含 的 內 容 6 3.轉 向 盤 中 間 位 置 操 縱 穩(wěn) 定 性轉 向 靈 敏 度 。轉 向 盤 力 特 性 。轉 向 功 靈 敏 度 。評 價 參 量第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 轉 向 盤 力 輸 入下 的 時 域 響 應 。 回 正 后 剩 余 橫 擺 角速 度 與 剩 余 橫 擺 角 。 達 到 剩 余 橫 擺 角 速度 的 時 間 。評 價 參 量4.回 正 性操 縱 穩(wěn) 定 性 包 含 的 內 容 轉 向 盤 小

5、 轉 角 、 低 頻正 弦 輸 入 下 ， 汽 車 高 速行 駛 時 的 操 縱 穩(wěn) 定 性 。 7車 型 最 小 轉 向 半 徑 /m（ 左 /右 ）Audi A4 5.6/5.6（ 軸 距 2650 mm ）寶 馬 520i 5.65/5.65（ 軸 距 2830 mm ）雷 克 薩 斯 LS430 5.4/5.3（ 軸 距 2925 mm ） 一 些 常 見 車 型 的 最 小 轉 向 半 徑評 價 參 量 ： 最 小 轉 向 半 徑 。第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 5.轉 向 半 徑操 縱 穩(wěn) 定 性 包 含 的 內 容 8 評 價 轉 動 轉 向 盤 輕 便程 度 的 特

6、性 。 包 括 原 地 轉 向 輕 便 性 、低 速 行 駛 轉 向 輕 便 性 和 高速 行 駛 轉 向 輕 便 性 。 轉 向 力 。轉 向 功 。目 前 部 分 轎 車 上 使 用 的 電 動 助 力 轉 向 系 統 （ EPS） ，能 很 好 地 兼 顧 各 種 車 速 下 行 駛 時 的 轉 向 輕 便 性 。評 價 參 量第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 6.轉 向 輕 便 性操 縱 穩(wěn) 定 性 包 含 的 內 容 9 直 線 行 駛 性 轉 向 盤 轉 角 和 （ 累 計 值 ）側 向 風 敏 感 性路 面 不 平 敏 感 性 側 向 偏 移評 價 參 量評 價 參 量第

7、一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 7.直 線 行 駛 性 能操 縱 穩(wěn) 定 性 包 含 的 內 容 10 蛇 行 性 能 移 線 性 能 雙 移 線 性 能 回 避 障 礙 性 能 轉 向 盤 轉 角 、 轉 向力 、 側 向 加 速 度 、 橫擺 角 速 度 、 側 偏 角 、車 速 等 。在 汽 車 性 能 參 數 里 ， 往 往 以 應 急 性 能 給 出 。主 要 包 括 ： 蛇 行 繞 樁 速 度 （ 滿 載 /空 載 ） 、緊 急 變 線 速 度 （ 滿 載 /空 載 ） 。評 價 參 量第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 8.典 型 行 駛 工 況 性 能操 縱 穩(wěn) 定 性

8、 包 含 的 內 容 11 三 輛 轎 車 在 做蛇 形 繞 樁 性 能 對比 測 試 。第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 12 第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 13 汽 車 在 繞 樁 （ 轉 向 ） 時 車 身 總 有 一 定 的 傾 斜第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 14 有 些 轎 車 的 車 身 側 傾 比 較 嚴 重第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 15車 身 外 傾 駕 駛 艙 內 傾設 計 的 理 念 是 駕駛 艙 永 不 傾 斜第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 16 第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 17 車 型 緊 急 變 線 速 度

9、 /（ km h 1） （ 空 載 ） 新 雅 閣 97.3 馬 自 達 6 120 Audi A4 124.9 Audi A8 131.6一 些 常 見 轎 車 的 緊 急 變 線 速 度第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 操 縱 穩(wěn) 定 性 包 含 的 內 容 18 第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 蛇 形 繞 樁 測 試 （ 視 頻 ） 19 第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 蛇 形 繞 樁 測 試 （ 視 頻 ） 20 第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 蛇 形 繞 樁 測 試 （ 視 頻 ） 21 第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 蛇 形 繞 樁 測 試 （

10、 視 頻 ） 22 極 限 側 向 加 速 度抗 側 翻 能 力 極 限 車 速 回 至 原 來 路 徑所 需 時 間評 價 參 量評 價 參 量評 價 參 量 圓 周 行 駛 極 限側 向 加 速 度第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 9.極 限 行 駛 能 力 發(fā) 生 側 滑 時 的控 制 能 力 操 縱 穩(wěn) 定 性 包 含 的 內 容 23 第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 1.車 輛 坐 標 系二 、 車 輛 坐 標 系 與 轉 向 盤 角 階 躍輸 入 下 的 時 域 響 應 24 汽 車 直 線 行 駛 時 ， 急 速 轉 動 轉 向 盤 至 某 一 轉 角 時 ， 停

11、止 轉動 轉 向 盤 并 維 持 此 轉 角 不 變 ， 即 給 汽 車 以 轉 向 盤 角 階 躍 輸 入 。時 間 t轉向盤轉角第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 2.穩(wěn) 態(tài) 響 應 特 性 轉 向 盤 角 階 躍 輸 入 經 短 暫 時 間 后 ， 汽 車 進 入 等 速 圓 周 行 駛 ，稱 為 轉 向 盤 角 階 躍 輸 入 下 進 入 的 穩(wěn) 態(tài) 響 應 。 sw0 25 不 足 轉 向 ； 中 性 轉 向 不 變 ；過 多 轉 向 。穩(wěn) 態(tài) 響 應 特 性 有 三 種 類 型第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 au R au Rau R 26 轉 向 盤 角 階 躍 輸入

12、 前 后 ， 直 線 行 駛 與等 速 圓 周 行 駛 這 兩 個穩(wěn) 態(tài) 運 動 之 間 的 過 渡過 程 是 一 種 瞬 態(tài) ， 相應 的 瞬 態(tài) 運 動 響 應 稱為 轉 向 盤 角 階 躍 輸 入下 的 瞬 態(tài) 響 應 。第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 3.瞬 態(tài) 響 應 特 性 27 1） 時 間 上 的 滯 后瞬 態(tài) 響 應 的 評 價 指 標第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 2） 執(zhí) 行 上 的 誤 差（ r1/r0） 100 稱 為 超 調 量3） 橫 擺 角 速 度 的 波 動 波 動 的 2/T , 取決 于 汽 車 的 結 構 參 數 4） 進 入 穩(wěn) 態(tài) 所

13、 經 歷的 時 間 28 將 汽 車 作 為 開 路 控 制 系 統 人 汽 車 系 統 作 為 閉 路 系 統第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述三 、 操 縱 穩(wěn) 定 性 的 研 究 方 法 29 通 過 儀 器 測 出 橫 擺 角速 度 、 側 向 加 速 度 、 側傾 角 及 轉 向 力 。 讓 試 驗 評 價 人 員 根據 試 驗 時 自 己 的 感 覺進 行 評 價 。 人 汽 車 閉 路 系 統第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述四 、 操 縱 穩(wěn) 定 性 的 兩 種 試 驗 評 價 方 法開 路 系 統 主 觀 評 價 法客 觀 評 價 法 30下 一 節(jié) 第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述本 節(jié) 內 容 結 束