汽車操縱穩(wěn)定性的研究

1、汽車操縱穩(wěn)定性的研究馬濤鋒江蘇大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院摘要疲勞的條件下且當(dāng)遭遇外界干擾時(shí)為此綜述了操穩(wěn)性研究和評(píng)價(jià)的歷史著重介紹了客觀測量評(píng)價(jià)人提出了操穩(wěn)性研究的發(fā)展趨勢(shì)交通運(yùn)輸工程綜述U463文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼1003188X(200503027802目前駕駛?cè)藛T非職業(yè)化和汽車密集化的趨勢(shì)交通事故劇增為此而汽車的操縱穩(wěn)定性是影響其主動(dòng)安全性的主要性能之一獲得良好的操穩(wěn)性對(duì)操穩(wěn)性的研究工作主要集中在3個(gè)方面汽車操穩(wěn)性的計(jì)算機(jī)仿真及控制1研究的歷史與現(xiàn)狀對(duì)汽車操穩(wěn)性的系統(tǒng)研究而利用2 自由度汽車模型對(duì)操穩(wěn)性的研究是從20世紀(jì)50年代開始的運(yùn)動(dòng)方程式通過各種研究修正得越來越精密如輪胎的動(dòng)特性懸架特性因素常常

2、通過等效側(cè)偏剛度簡化為2自由度系統(tǒng)進(jìn)行分析處理人們也提出自由度越來越多的動(dòng)力學(xué)模型汽車的運(yùn)動(dòng)性能在設(shè)計(jì)之初就可以詳細(xì)地預(yù)知目前主要是建立精確的多自由度數(shù)學(xué)模型研究各設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)操穩(wěn)性的影響力學(xué)模型逐漸由線性模型發(fā)展到非線性復(fù)合參數(shù)模型以多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論為基礎(chǔ)編寫的大型通用軟件ADAMS可 達(dá)到上百個(gè)更全面地描述了汽車各個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)及相互耦合作用20世紀(jì)60年代以前基本上都是用開環(huán)評(píng)價(jià)方法人們用系統(tǒng)工程學(xué)方法探索操縱性的評(píng)價(jià)方法利用駕駛員對(duì)汽車直線行駛性能進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面著手車輛90年代以來2研究和評(píng)價(jià)方法開環(huán)研究是把汽車作為一個(gè)開環(huán)控制系統(tǒng)求出汽車曲線行駛的時(shí)域響應(yīng)和頻率響應(yīng)

3、特性如圖1所示汽車閉環(huán)系統(tǒng)的被控環(huán)節(jié)對(duì)汽車的操穩(wěn)性進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)該方法能更全面徹底地研究和評(píng)價(jià)汽車的操穩(wěn)性主觀評(píng)收稿日期馬濤 峰,男碩士 價(jià)然后與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)比較進(jìn)行評(píng)價(jià)依據(jù)對(duì)操縱動(dòng)作難易程度的感覺來評(píng)價(jià)汽車操穩(wěn)性按操穩(wěn)性定義可分為指令反應(yīng)和擾動(dòng)反應(yīng)按駕駛員操縱輸入可分為力輸入反應(yīng)和角輸入反應(yīng)2.1客觀測量評(píng)價(jià)在實(shí)車試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行ESV是以安全性為研究目標(biāo)確定以響應(yīng)參數(shù)作為評(píng)價(jià)汽車固有特性的指標(biāo)瞬態(tài)響應(yīng)特性側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性及路面不平敏感性的安全允許范圍或限值(1穩(wěn)態(tài)圓周試驗(yàn)并由此確定汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性(2瞬態(tài)響應(yīng)試驗(yàn)需要用時(shí)域(3試驗(yàn)車它模擬汽車超車后為研究非穩(wěn)態(tài)行駛特性通過時(shí)間還記錄其它行駛動(dòng)態(tài)量

4、轉(zhuǎn)向盤力矩橫擺角速度航向角(4蛇行試驗(yàn)通常為 30m且至少設(shè)置7根標(biāo)桿可用行駛通過時(shí)間或閉環(huán)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)角階躍試驗(yàn)正弦角輸入試驗(yàn)撒手穩(wěn)定性字形行駛試驗(yàn)風(fēng)撓反應(yīng)試驗(yàn)25名并盡可能地排除一些干擾因素為避免評(píng)價(jià)者利用技術(shù)知識(shí)彌補(bǔ)觀察的不足汽車操穩(wěn)性主觀評(píng)價(jià)的重要評(píng)價(jià)項(xiàng)目有直線行 駛特性側(cè)風(fēng)敏感性轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性固有轉(zhuǎn)向特性以及操縱負(fù)荷等還常常在多彎道路段上評(píng)價(jià)總的特性一類是閉環(huán)系統(tǒng)的控制效果閉環(huán)系統(tǒng)控制效果通常用 汽車實(shí)際軌跡與目標(biāo)值偏差的大小表示體力作業(yè)負(fù)擔(dān)受駕駛氣氛危機(jī)感等精神方面的影響若采用動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置3人人們一直試圖在開環(huán)內(nèi)解決汽車操穩(wěn)性的評(píng)價(jià)和研究問題客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)是在開環(huán)條件下提出的這種感覺

5、不僅取決于汽車本身的特性對(duì)道路跟蹤的要求汽車操穩(wěn)性的研究和評(píng)價(jià)必須是包括駕駛員在內(nèi)的人路閉環(huán)系統(tǒng)操穩(wěn)性的研究和評(píng)價(jià)研究者們重新開始了駕駛員行為特性的研究其中較具代表性的是MacAdam的最優(yōu)預(yù)瞄控制模型和郭孔輝教授提出的最優(yōu)預(yù)瞄加速度模型并且解決了主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)不一致的矛盾人車閉環(huán)系統(tǒng)的定量評(píng)價(jià)方面做了大量的研究工作適用于汽車非線性車閉環(huán)系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo) 參考文獻(xiàn)車輛故障診斷學(xué)M.北京:北京理工大學(xué)出版社,2001.189-195.2羊拯民,張成寶.時(shí)序分析在車輛變速箱齒輪故障診斷中的應(yīng)用J.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2000,(3:92-95.3鐘秉林,黃仁.機(jī)械故障診斷學(xué)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社

6、,1998.68-74電力情報(bào),1994,(4:23-27.6吳今培振動(dòng)測試與診斷,1999,(2:79This paper briefly introduces the development present situation and existing problem of fault diagnosis of vehicle transmission in and out of the country.At last, some trends and directions for future studies and applications of fault diagnosis of

7、vehicle transmission are discussed.Key words上接第279 頁人為感覺及環(huán)境條件等多種因素影響閉環(huán)系統(tǒng)中在考慮駕駛員負(fù)擔(dān)時(shí)再如臨界狀態(tài)操穩(wěn)性和駕駛員特性的研究等 整車參數(shù)和部件懸架特性的選擇對(duì)操穩(wěn)性的影響等汽車在接近側(cè)滑狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)特性與汽車的安全事故之間的關(guān)系如果以上問題得以解決參考文獻(xiàn):1李軍,邢俊文,覃文潔,等.ADAMS實(shí)例教程M.北京:北京理工大學(xué)出版社,2002.1-18.2郭孔.汽車操縱動(dòng)力學(xué)M.長春:吉林科學(xué)技術(shù)出版社,1991.1-42.3KenjiK.EvaluationandImprovementofVehicleRollBeha

8、viorJ.SAEPaper970093:25-35.4ISO/7975-1985,InternationalStandard.RoadVehicle-BrakinginaTurn-Open-LoopTestProcedure.S.5蔡世芳.汽車操縱穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)和參數(shù)匹配的工程分析方法J.汽車工程,1985,7(3:24-28.6郭孔輝.人路閉環(huán)操縱系統(tǒng)主動(dòng)安全性的綜合評(píng)價(jià)與優(yōu)化設(shè)計(jì)J.汽車技術(shù),1993,(4:2225.7LincleW.SimulationandMeasurementofDriverVehicleHandlingPerformanceJ.SAE730489:30-33.8

9、BergmanW.CorrelationbetweenOpenandClosedLoopVehicleHandlingMeasurementsJ.SAEPaper80084.9郭孔輝.預(yù)瞄跟隨理論與人The importance of research of h andling and stability has been described in the paper.This paper describes the history, current situation and existing problems in the research and evaluation of handling and stability. The emphasis is placed on objective evaluation, subjective evaluation,