汽車?yán)碚?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(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 及 轉(zhuǎn) 向 車 輪 給 定的 方 向 行 駛 ， 且 當(dāng) 遭 遇 外 界 干 擾 時(shí) ， 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(dòng) 安 全 性 的 重 要 評(píng) 價(jià) 指 標(biāo) 。 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(nèi) 容 、 車 輛 坐標(biāo) 系

2、 、 轉(zhuǎn) 向 盤 角 階 躍 輸 入 下 的 時(shí) 域 響 應(yīng) 特 性 等 。 本 節(jié) 還 將 介 紹 操 縱 穩(wěn) 定 性 的 研 究 方 法 及 試 驗(yàn) 評(píng) 價(jià)方 法 。 第 五 章 汽 車 的 操 縱 穩(wěn) 定 性 返 回 目 錄 3 汽 車 在 轉(zhuǎn) 向 盤 輸 入 或 外 界 干 擾 輸 入 下 的 側(cè) 向 運(yùn) 動(dòng) 響 應(yīng)隨 時(shí) 間 而 變 化 的 特 性 稱 為 時(shí) 域 響 應(yīng) 特 性 。 轉(zhuǎn) 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(cè) 向 風(fēng) 和 路 面 不 平 產(chǎn) 生 的 側(cè) 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(nèi) 容 4 1.轉(zhuǎn) 向 盤 角 階 躍 輸 入 下 的 響 應(yīng)穩(wěn) 態(tài) 響 應(yīng)瞬 態(tài) 響 應(yīng) 橫 擺 角 速 度 增 益 轉(zhuǎn) 向 靈 敏 度 。評(píng) 價(jià) 參 量 反 應(yīng) 時(shí) 間 。 橫 擺 角 速 度 波 動(dòng) 的無 阻 尼 圓 頻 率 。評(píng) 價(jià) 參 量第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 操 縱 穩(wěn) 定 性 包 含 的 內(nèi) 容 5 轉(zhuǎn) 向 盤 轉(zhuǎn) 角 正 弦 輸入 下 ， 頻 率 由 0變化 時(shí) ， 汽 車 橫 擺 角 速度 與 轉(zhuǎn) 向 盤 轉(zhuǎn) 角 的 振幅 比 及 相 位 差 的 變 化規(guī) 律 。 共 振 峰 頻 率 。共 振 時(shí) 振 幅 比 。相 位

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

5、 轉(zhuǎn) 角 、 低 頻正 弦 輸 入 下 ， 汽 車 高 速行 駛 時(shí) 的 操 縱 穩(wěn) 定 性 。 7車 型 最 小 轉(zhuǎn) 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(zhuǎn) 向 半 徑評(píng) 價(jià) 參 量 ： 最 小 轉(zhuǎn) 向 半 徑 。第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 5.轉(zhuǎn) 向 半 徑操 縱 穩(wěn) 定 性 包 含 的 內(nèi) 容 8 評(píng) 價(jià) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 轉(zhuǎn) 向 盤 輕 便程 度 的 特

6、性 。 包 括 原 地 轉(zhuǎn) 向 輕 便 性 、低 速 行 駛 轉(zhuǎn) 向 輕 便 性 和 高速 行 駛 轉(zhuǎn) 向 輕 便 性 。 轉(zhuǎn) 向 力 。轉(zhuǎn) 向 功 。目 前 部 分 轎 車 上 使 用 的 電 動(dòng) 助 力 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) （ EPS） ，能 很 好 地 兼 顧 各 種 車 速 下 行 駛 時(shí) 的 轉(zhuǎn) 向 輕 便 性 。評(píng) 價(jià) 參 量第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 6.轉(zhuǎn) 向 輕 便 性操 縱 穩(wěn) 定 性 包 含 的 內(nèi) 容 9 直 線 行 駛 性 轉(zhuǎn) 向 盤 轉(zhuǎn) 角 和 （ 累 計(jì) 值 ）側(cè) 向 風(fēng) 敏 感 性路 面 不 平 敏 感 性 側(cè) 向 偏 移評(píng) 價(jià) 參 量評(píng) 價(jià) 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(nèi) 容 10 蛇 行 性 能 移 線 性 能 雙 移 線 性 能 回 避 障 礙 性 能 轉(zhuǎn) 向 盤 轉(zhuǎn) 角 、 轉(zhuǎn) 向力 、 側(cè) 向 加 速 度 、 橫擺 角 速 度 、 側(cè) 偏 角 、車 速 等 。在 汽 車 性 能 參 數(shù) 里 ， 往 往 以 應(yīng) 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(píng) 價(jià) 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(nèi) 容 11 三 輛 轎 車 在 做蛇 形 繞 樁 性 能 對(duì)比 測(cè) 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(zhuǎn) 向 ） 時(shí) 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(cè) 傾 比 較 嚴(yán) 重第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 15車 身 外 傾 駕 駛 艙 內(nèi) 傾設(shè) 計(jì) 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(dá) 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(nèi) 容 18 第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 蛇 形 繞 樁 測(cè) 試 （ 視 頻 ） 19 第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 蛇 形 繞 樁 測(cè) 試 （ 視 頻 ） 20 第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 蛇 形 繞 樁 測(cè) 試 （ 視 頻 ） 21 第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 蛇 形 繞 樁 測(cè) 試 （

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

11、止 轉(zhuǎn)動(dòng) 轉(zhuǎn) 向 盤 并 維 持 此 轉(zhuǎn) 角 不 變 ， 即 給 汽 車 以 轉(zhuǎn) 向 盤 角 階 躍 輸 入 。時(shí) 間 t轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 2.穩(wěn) 態(tài) 響 應(yīng) 特 性 轉(zhuǎn) 向 盤 角 階 躍 輸 入 經(jīng) 短 暫 時(shí) 間 后 ， 汽 車 進(jìn) 入 等 速 圓 周 行 駛 ，稱 為 轉(zhuǎn) 向 盤 角 階 躍 輸 入 下 進(jìn) 入 的 穩(wěn) 態(tài) 響 應(yīng) 。 sw0 25 不 足 轉(zhuǎn) 向 ； 中 性 轉(zhuǎn) 向 不 變 ；過 多 轉(zhuǎn) 向 。穩(wěn) 態(tài) 響 應(yīng) 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(zhuǎn) 向 盤 角 階 躍 輸入

12、 前 后 ， 直 線 行 駛 與等 速 圓 周 行 駛 這 兩 個(gè)穩(wěn) 態(tài) 運(yùn) 動(dòng) 之 間 的 過 渡過 程 是 一 種 瞬 態(tài) ， 相應(yīng) 的 瞬 態(tài) 運(yùn) 動(dòng) 響 應(yīng) 稱為 轉(zhuǎn) 向 盤 角 階 躍 輸 入下 的 瞬 態(tài) 響 應(yīng) 。第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述 3.瞬 態(tài) 響 應(yīng) 特 性 27 1） 時(shí) 間 上 的 滯 后瞬 態(tài) 響 應(yīng) 的 評(píng) 價(jià) 指 標(biāo)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(diào) 量3） 橫 擺 角 速 度 的 波 動(dòng) 波 動(dòng) 的 2/T , 取決 于 汽 車 的 結(jié) 構(gòu) 參 數(shù) 4） 進(jìn) 入 穩(wěn) 態(tài) 所

13、 經(jīng) 歷的 時(shí) 間 28 將 汽 車 作 為 開 路 控 制 系 統(tǒng) 人 汽 車 系 統(tǒng) 作 為 閉 路 系 統(tǒng)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(cè) 出 橫 擺 角速 度 、 側(cè) 向 加 速 度 、 側(cè)傾 角 及 轉(zhuǎn) 向 力 。 讓 試 驗(yàn) 評(píng) 價(jià) 人 員 根據(jù) 試 驗(yàn) 時(shí) 自 己 的 感 覺進(jìn) 行 評(píng) 價(jià) 。 人 汽 車 閉 路 系 統(tǒng)第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述四 、 操 縱 穩(wěn) 定 性 的 兩 種 試 驗(yàn) 評(píng) 價(jià) 方 法開 路 系 統(tǒng) 主 觀 評(píng) 價(jià) 法客 觀 評(píng) 價(jià) 法 30下 一 節(jié) 第 一 節(jié) 操 縱 穩(wěn) 定 性 概 述本 節(jié) 內(nèi) 容 結(jié) 束