汽車?yán)碚撜n件——操縱穩(wěn)定性(下)

1、1第五節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)向系的關(guān)系第五章第五章 汽車的操縱穩(wěn)定性汽車的操縱穩(wěn)定性返回目錄返回目錄2一、轉(zhuǎn)向系的功能與轉(zhuǎn)向盤力特性1.轉(zhuǎn)向系的功能 1）駕駛者通過轉(zhuǎn)向盤控制前輪繞主銷的轉(zhuǎn)角，從而）駕駛者通過轉(zhuǎn)向盤控制前輪繞主銷的轉(zhuǎn)角，從而操縱汽車的運(yùn)動方向。操縱汽車的運(yùn)動方向。 2）憑借轉(zhuǎn)向盤的反作用力，）憑借轉(zhuǎn)向盤的反作用力， 將整車及輪胎的運(yùn)動、將整車及輪胎的運(yùn)動、受力狀況反饋給駕駛者，以獲得受力狀況反饋給駕駛者，以獲得“路感路感”。 轉(zhuǎn)向盤的輸入有兩種方式：角輸入和力輸入。轉(zhuǎn)向盤的輸入有兩種方式：角輸入和力輸入。第五節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)向系的關(guān)系32.轉(zhuǎn)向盤力特性 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時轉(zhuǎn)向

2、盤時所需要的力隨汽車所需要的力隨汽車運(yùn)動狀況而變化的運(yùn)動狀況而變化的規(guī)律，稱為轉(zhuǎn)向盤規(guī)律，稱為轉(zhuǎn)向盤力特性。力特性。第五節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)向系的關(guān)系4第五節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)向系的關(guān)系2.轉(zhuǎn)向盤力特性53.轉(zhuǎn)向盤力特性的影響因素 轉(zhuǎn)向盤力特性決定于下列因素：轉(zhuǎn)向盤力特性決定于下列因素：轉(zhuǎn)向器角傳動比及轉(zhuǎn)向器角傳動比及其變化規(guī)律、轉(zhuǎn)向器效率、動力轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向盤操作力其變化規(guī)律、轉(zhuǎn)向器效率、動力轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向盤操作力特性、轉(zhuǎn)向桿系傳動比、轉(zhuǎn)向桿系效率、由懸架導(dǎo)向桿特性、轉(zhuǎn)向桿系傳動比、轉(zhuǎn)向桿系效率、由懸架導(dǎo)向桿系決定的主銷位置、輪胎上的載荷、輪胎氣壓、輪胎力系決定的主銷位置、輪胎上的載荷、輪胎

3、氣壓、輪胎力學(xué)特性、地面附著條件、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動慣量、轉(zhuǎn)向柱摩擦學(xué)特性、地面附著條件、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動慣量、轉(zhuǎn)向柱摩擦阻力以及汽車整體動力學(xué)特性等。阻力以及汽車整體動力學(xué)特性等。第五節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)向系的關(guān)系6 主銷位置幾何參數(shù)，如主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角、主銷拖距、接主銷位置幾何參數(shù)，如主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角、主銷拖距、接地面上主銷偏置距、車輪中心主銷拖距等，對轉(zhuǎn)向盤力特性、回正性地面上主銷偏置距、車輪中心主銷拖距等，對轉(zhuǎn)向盤力特性、回正性能、直線行駛性等都有顯著影響。能、直線行駛性等都有顯著影響。第五節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)向系的關(guān)系7二、不同工況下對操縱穩(wěn)定性的要求 汽車在原地、汽車在原地、小半

4、徑彎道低速行小半徑彎道低速行駛時，要防止轉(zhuǎn)向駛時，要防止轉(zhuǎn)向盤過于沉重；盤過于沉重； 在高速行駛時，在高速行駛時，轉(zhuǎn)向盤力不宜過小轉(zhuǎn)向盤力不宜過小而應(yīng)維持一定數(shù)值，而應(yīng)維持一定數(shù)值，以幫助駕駛者穩(wěn)定以幫助駕駛者穩(wěn)定駕駛。駕駛。第五節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)向系的關(guān)系8二、不同工況下對操縱穩(wěn)定性的要求第五節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)向系的關(guān)系9三、評價高速公路行駛操縱穩(wěn)定性的試驗(yàn)轉(zhuǎn)向盤中間位置操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)（On Center Handling Test） 汽車在高速公路上高速行駛時，具有以力輸入為汽車在高速公路上高速行駛時，具有以力輸入為主和轉(zhuǎn)向盤（反作用）力是重要信息源的特點(diǎn)。主和轉(zhuǎn)向盤（反作用）力是

5、重要信息源的特點(diǎn)。1.試驗(yàn)方法 汽車以汽車以100km/h的速度作正弦曲線的蛇形行駛，正弦的速度作正弦曲線的蛇形行駛，正弦運(yùn)動的周期為運(yùn)動的周期為5s，最大側(cè)向加速度為，最大側(cè)向加速度為0.2g。 車上裝有轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩、車速和橫擺角車上裝有轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩、車速和橫擺角速度等傳感器。速度等傳感器。第五節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)向系的關(guān)系10第五節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)向系的關(guān)系112.轉(zhuǎn)向盤力輸入方面的評價指標(biāo)第五節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)向系的關(guān)系12一些車輛力輸入方面的評價指標(biāo)一些車輛力輸入方面的評價指標(biāo)（試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果）第五節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)向系的關(guān)系13四、轉(zhuǎn)向系與汽車橫擺

6、角速度穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的關(guān)系 車廂側(cè)傾時，如果非獨(dú)立懸架汽車的轉(zhuǎn)向系與懸架在車廂側(cè)傾時，如果非獨(dú)立懸架汽車的轉(zhuǎn)向系與懸架在運(yùn)動學(xué)上關(guān)系不協(xié)調(diào)，將引起轉(zhuǎn)向車輪干涉轉(zhuǎn)向的現(xiàn)象。運(yùn)動學(xué)上關(guān)系不協(xié)調(diào)，將引起轉(zhuǎn)向車輪干涉轉(zhuǎn)向的現(xiàn)象。1.側(cè)傾時轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與懸架的運(yùn)動干涉第五節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)向系的關(guān)系14第五節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)向系的關(guān)系 當(dāng)車輛向右轉(zhuǎn)當(dāng)車輛向右轉(zhuǎn)向時，車身向外傾向時，車身向外傾斜，外側(cè)板簧受壓斜，外側(cè)板簧受壓縮，車輪與車架距縮，車輪與車架距離減小，使車輪向離減小，使車輪向左轉(zhuǎn)，增加了車輛左轉(zhuǎn)，增加了車輛的不足轉(zhuǎn)向，這種的不足轉(zhuǎn)向，這種現(xiàn)象稱為現(xiàn)象稱為側(cè)傾干涉?zhèn)葍A干涉不足轉(zhuǎn)向不足轉(zhuǎn)向。152.

7、轉(zhuǎn)向系剛度與轉(zhuǎn)向車輪的變形轉(zhuǎn)向 在轉(zhuǎn)向盤至轉(zhuǎn)向車輪之間，包括轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向桿系與在轉(zhuǎn)向盤至轉(zhuǎn)向車輪之間，包括轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向桿系與轉(zhuǎn)向器固定處在內(nèi)的剛度，稱為轉(zhuǎn)向器固定處在內(nèi)的剛度，稱為轉(zhuǎn)向系（角）剛度轉(zhuǎn)向系（角）剛度。 轉(zhuǎn)向系剛度低，前轉(zhuǎn)向輪的變形轉(zhuǎn)向角大，增加了汽轉(zhuǎn)向系剛度低，前轉(zhuǎn)向輪的變形轉(zhuǎn)向角大，增加了汽車的不足轉(zhuǎn)向趨勢。車的不足轉(zhuǎn)向趨勢。 轉(zhuǎn)向系剛度高，高速行駛時的轉(zhuǎn)向系剛度高，高速行駛時的“路感路感”較好。較好。第五節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)向系的關(guān)系16第六節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性與傳動系的關(guān)系第五章第五章 汽車的操縱穩(wěn)定性汽車的操縱穩(wěn)定性 本節(jié)將介紹地面切向反作用力對汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特本節(jié)將介紹地面

8、切向反作用力對汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性的影響，還將介紹利用地面切向反作用力控制轉(zhuǎn)向性的影響，還將介紹利用地面切向反作用力控制轉(zhuǎn)向特性的方法和原理。特性的方法和原理。返回目錄返回目錄17一、地面切向反作用力與“不足過多轉(zhuǎn)向特性”的關(guān)系1）汽車在彎道上以大驅(qū)動力加速行駛）汽車在彎道上以大驅(qū)動力加速行駛第六節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與傳動系的關(guān)系FZ1汽車有增加不汽車有增加不足轉(zhuǎn)向的趨勢足轉(zhuǎn)向的趨勢加速行加速行駛時駛時k1k2FZ22118前驅(qū)汽車增大了不足轉(zhuǎn)向趨勢前驅(qū)汽車增大了不足轉(zhuǎn)向趨勢2）Ft 對的影響 Ft， FY=C， 隨著驅(qū)動力的增加，維持隨著驅(qū)動力的增加，維持轉(zhuǎn)向所需的轉(zhuǎn)向所需的FY 將使將使。前驅(qū)汽

9、車前驅(qū)汽車1 隨隨 Ft 增大而增大增大而增大第六節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與傳動系的關(guān)系19sincoscoshkTrFTXsincoscosrrFX1coscossinkrrFTX3）前輪受半軸驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的影響會產(chǎn)生不足變形轉(zhuǎn)向，增加了前驅(qū)動汽車不足轉(zhuǎn)向的趨勢。第六節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與傳動系的關(guān)系203）前輪受半軸驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的影響會產(chǎn)生不足變形轉(zhuǎn)向，增加了前驅(qū)動汽車不足轉(zhuǎn)向的趨勢。如果半軸水平如果半軸水平0力矩臂為力矩臂為sinrr sinrrqkqFTX第六節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與傳動系的關(guān)系21 汽車在彎道上行駛時，車廂側(cè)傾，外汽車在彎道上行駛時，車廂側(cè)傾，外側(cè)車輪的側(cè)車輪的減小，內(nèi)側(cè)增加。減小，內(nèi)側(cè)

10、增加。作用于外側(cè)車輪的作用于外側(cè)車輪的 減小，內(nèi)側(cè)增加。減小，內(nèi)側(cè)增加。這兩個力矩之差使前輪受到一令轉(zhuǎn)向角變小的力矩。這兩個力矩之差使前輪受到一令轉(zhuǎn)向角變小的力矩。增加了汽車的不足轉(zhuǎn)向趨勢。增加了汽車的不足轉(zhuǎn)向趨勢。第六節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與傳動系的關(guān)系kT22 試分析當(dāng)汽車用發(fā)動機(jī)制動時試分析當(dāng)汽車用發(fā)動機(jī)制動時，前輪驅(qū)動的汽車趨于前輪驅(qū)動的汽車趨于增加不足轉(zhuǎn)向還是減小不足轉(zhuǎn)向？后輪驅(qū)動的汽車呢？為增加不足轉(zhuǎn)向還是減小不足轉(zhuǎn)向？后輪驅(qū)動的汽車呢？為什么？什么？思考思考第六節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與傳動系的關(guān)系 4）隨著驅(qū)動力的增加，輪胎回正力矩通常也有所增加，這也增加了前輪驅(qū)動汽車的不足轉(zhuǎn)向趨勢。2

11、3二、地面切向反作用力控制轉(zhuǎn)向特性的基本概念簡介1.切向力對切向力對r的影響的影響第六節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與傳動系的關(guān)系242.切向力控制方法切向力控制方法1）總切向反作用力控制 ABS就是總制動力控制，保證較佳的滑動率，提就是總制動力控制，保證較佳的滑動率，提高制動時汽車的方向穩(wěn)定性。高制動時汽車的方向穩(wěn)定性。 TCS 是總驅(qū)動力控制，防止出現(xiàn)過大的滑轉(zhuǎn)率，是總驅(qū)動力控制，防止出現(xiàn)過大的滑轉(zhuǎn)率，提高驅(qū)動時汽車的方向穩(wěn)定性。提高驅(qū)動時汽車的方向穩(wěn)定性。第六節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與傳動系的關(guān)系252）前、后輪間切向力分配比例的控制圖中圖中F、R前軸、后軸前軸、后軸的外側(cè)車輪驅(qū)動力與的外側(cè)車輪驅(qū)動力與該

12、軸驅(qū)動力之比；該軸驅(qū)動力之比； C前軸驅(qū)動力與前軸驅(qū)動力與整車驅(qū)動力之比。整車驅(qū)動力之比。第六節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與傳動系的關(guān)系26第六節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與傳動系的關(guān)系 ETS：日產(chǎn)公司研制了總是保持：日產(chǎn)公司研制了總是保持“中性轉(zhuǎn)向中性轉(zhuǎn)向”特性特性的電子控制前、后驅(qū)動力分配系統(tǒng)。的電子控制前、后驅(qū)動力分配系統(tǒng)。27yYYmaFF21r21ZYYIbFaF3）內(nèi)、外側(cè)車輪間切向力分配的控制由二自由度汽車模型可以得到由二自由度汽車模型可以得到 由于改變內(nèi)、外側(cè)驅(qū)動力分配的比例，與在裝有普通由于改變內(nèi)、外側(cè)驅(qū)動力分配的比例，與在裝有普通差速器的汽車上再施加一定數(shù)值的橫擺力偶矩是一樣的，差速器的汽車

13、上再施加一定數(shù)值的橫擺力偶矩是一樣的，這種驅(qū)動力的控制方式也常稱為橫擺力偶矩控制。這種驅(qū)動力的控制方式也常稱為橫擺力偶矩控制。第六節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與傳動系的關(guān)系28021bFaFYYabFFYY210221bFBFaFYXY即即FY1減小，減小，F(xiàn)Y2增大；前輪側(cè)增大；前輪側(cè)偏角減小，后輪側(cè)偏角增大，偏角減小，后輪側(cè)偏角增大，汽車不足轉(zhuǎn)向量減小。汽車不足轉(zhuǎn)向量減小。+FX2-FX2FY1FY2汽車穩(wěn)態(tài)圓周行駛時汽車穩(wěn)態(tài)圓周行駛時第六節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與傳動系的關(guān)系FY1FY229圖中圖中F、R前軸、后前軸、后軸的外側(cè)車輪驅(qū)動軸的外側(cè)車輪驅(qū)動力與該軸驅(qū)動力力與該軸驅(qū)動力之比之比 ； C前軸驅(qū)動

14、力與前軸驅(qū)動力與整車驅(qū)動力之比。整車驅(qū)動力之比。第六節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與傳動系的關(guān)系30r21ZYXYIbFBFaF第六節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性與傳動系的關(guān)系直接橫擺力偶矩控制提高彎道加速行駛的機(jī)理直接橫擺力偶矩控制提高彎道加速行駛的機(jī)理31第五章 汽車的操縱穩(wěn)定性 防抱死制動系統(tǒng)（防抱死制動系統(tǒng)（ABS）與驅(qū)動力控制系統(tǒng)（）與驅(qū)動力控制系統(tǒng)（TCS）都是提高汽車操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)。都是提高汽車操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)。 目前有更多的電子控制系統(tǒng)能顯著改善汽車的操目前有更多的電子控制系統(tǒng)能顯著改善汽車的操縱穩(wěn)定性。縱穩(wěn)定性。第七節(jié)提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)返回目錄返回目錄32第七節(jié) 提高操縱

15、穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)1.四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（4WS）33技術(shù)極大地縮技術(shù)極大地縮小了大型車輛小了大型車輛的轉(zhuǎn)向半徑，的轉(zhuǎn)向半徑，使得這些車輛使得這些車輛具有緊湊型轎具有緊湊型轎車的轉(zhuǎn)向半徑。車的轉(zhuǎn)向半徑。第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)Quadrasteer34第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng) 系統(tǒng)是以系統(tǒng)是以ABS為基礎(chǔ)發(fā)展而成的。為基礎(chǔ)發(fā)展而成的。 基本工作原理是：在大側(cè)向加速度、大側(cè)偏角的極限基本工作原理是：在大側(cè)向加速度、大側(cè)偏角的極限工況下，利用左右兩側(cè)制動力之差產(chǎn)生的橫擺力偶矩來防工況下，利用左右兩側(cè)制動力之差產(chǎn)生的橫擺力偶矩來防止出現(xiàn)難以控制的側(cè)滑現(xiàn)象。止出現(xiàn)難以控制的側(cè)滑現(xiàn)象

16、。2.車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（VSC或稱ESP）35第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)VSC（ESP）的作用）的作用36第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)VSC（ESP）的作用）的作用37前軸側(cè)滑出現(xiàn)前軸側(cè)滑出現(xiàn)“駛出駛出”現(xiàn)象現(xiàn)象加大內(nèi)側(cè)車加大內(nèi)側(cè)車輪的制動力輪的制動力第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)VSC（ESP）的作用）的作用抑制前輪側(cè)滑抑制前輪側(cè)滑38后軸側(cè)滑出后軸側(cè)滑出現(xiàn)甩尾現(xiàn)象現(xiàn)甩尾現(xiàn)象加大外側(cè)車加大外側(cè)車輪的制動力輪的制動力第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)抑制后輪側(cè)滑抑制后輪側(cè)滑VSC（ESP）的作用）的作用39提高操縱穩(wěn)定性的各種電子控制系統(tǒng)的有效工作區(qū)域提高操縱穩(wěn)定性

17、的各種電子控制系統(tǒng)的有效工作區(qū)域驅(qū)動力驅(qū)動力分配控制分配控制制動力制動力分配控制分配控制側(cè)傾剛度側(cè)傾剛度分配控制分配控制第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)40第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)起始車速起始車速120km/h、頻率、頻率0.6Hz的轉(zhuǎn)向角正弦輸入下的響應(yīng)的轉(zhuǎn)向角正弦輸入下的響應(yīng)一、極限工況下前軸側(cè)滑與后軸側(cè)滑的特點(diǎn)41第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)起始車速起始車速120km/h、頻率、頻率0.6Hz的轉(zhuǎn)向角正弦輸入下的響應(yīng)的轉(zhuǎn)向角正弦輸入下的響應(yīng)一、極限工況下前軸側(cè)滑與后軸側(cè)滑的特點(diǎn)42 1）當(dāng)正弦輸入轉(zhuǎn)向角超過一定值后，汽車質(zhì)心側(cè)偏角、）當(dāng)正弦輸入轉(zhuǎn)向角超過一定值后，

18、汽車質(zhì)心側(cè)偏角、前輪側(cè)偏角、后輪側(cè)偏角突然增大，汽車失去穩(wěn)定性；前輪側(cè)偏角、后輪側(cè)偏角突然增大，汽車失去穩(wěn)定性； 2）汽車是否穩(wěn)定決定于汽車（質(zhì)心）側(cè)偏角與汽車側(cè)偏）汽車是否穩(wěn)定決定于汽車（質(zhì)心）側(cè)偏角與汽車側(cè)偏角速度。穩(wěn)定的條件可以近似地表示為角速度。穩(wěn)定的條件可以近似地表示為 。結(jié)論結(jié)論0 . 121CC第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)43 起始車速為起始車速為110km/h時正弦時正弦轉(zhuǎn)向角輸入下的轉(zhuǎn)向角輸入下的 曲線曲線第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng) 起始車速為起始車速為140km/h時正弦時正弦轉(zhuǎn)向角輸入下的轉(zhuǎn)向角輸入下的 曲線曲線44斜階躍轉(zhuǎn)向角輸入下汽車的響應(yīng)斜階躍轉(zhuǎn)向

19、角輸入下汽車的響應(yīng)第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)45斜階躍轉(zhuǎn)向角輸入下汽車的響應(yīng)斜階躍轉(zhuǎn)向角輸入下汽車的響應(yīng)第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)46第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng) 1）隨著前輪轉(zhuǎn)向角的增加，前輪側(cè)偏角加大；但前輪）隨著前輪轉(zhuǎn)向角的增加，前輪側(cè)偏角加大；但前輪側(cè)偏角達(dá)某一角度值后，側(cè)偏力飽和而不再增大，汽車側(cè)偏角達(dá)某一角度值后，側(cè)偏力飽和而不再增大，汽車的轉(zhuǎn)向半徑也不能再減小。的轉(zhuǎn)向半徑也不能再減小。 2）出現(xiàn)的后輪側(cè)偏角小于后輪發(fā)揮最大側(cè)偏力所對應(yīng)）出現(xiàn)的后輪側(cè)偏角小于后輪發(fā)揮最大側(cè)偏力所對應(yīng)的側(cè)偏角值。因此，如果后輪側(cè)偏角增大，就可以產(chǎn)生的側(cè)偏角值。因此，如果后輪

20、側(cè)偏角增大，就可以產(chǎn)生更大的后輪側(cè)偏力。更大的后輪側(cè)偏力。結(jié)論結(jié)論47 斜階躍轉(zhuǎn)向角斜階躍轉(zhuǎn)向角輸入下前輪的側(cè)輸入下前輪的側(cè)偏角與汽車轉(zhuǎn)向偏角與汽車轉(zhuǎn)向半徑的關(guān)系。半徑的關(guān)系。第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng) 達(dá)到最小轉(zhuǎn)向半徑的前輪側(cè)偏角達(dá)到最小轉(zhuǎn)向半徑的前輪側(cè)偏角1 1幾乎為一常幾乎為一常數(shù)，增加轉(zhuǎn)向角能減小轉(zhuǎn)數(shù)，增加轉(zhuǎn)向角能減小轉(zhuǎn)向向半徑的條件為：半徑的條件為：1C348橫擺力偶矩橫擺力偶矩M或縱向減速力或縱向減速力FX對汽車穩(wěn)定性的影響對汽車穩(wěn)定性的影響 第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)二、橫擺力偶矩及制動力的控制效果49橫擺力偶矩橫擺力偶矩 M 或縱向減速力或縱向減速力 FX

21、對汽車穩(wěn)定性的影響對汽車穩(wěn)定性的影響 第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)50第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)橫擺力偶矩橫擺力偶矩M或縱向減速力或縱向減速力FX對汽車穩(wěn)定性的影響對汽車穩(wěn)定性的影響 51 1）為了保持汽車的穩(wěn)定性，當(dāng)）為了保持汽車的穩(wěn)定性，當(dāng)后軸要側(cè)滑發(fā)生激轉(zhuǎn)后軸要側(cè)滑發(fā)生激轉(zhuǎn)時時，應(yīng)對汽車施加，應(yīng)對汽車施加外側(cè)的橫擺力偶矩外側(cè)的橫擺力偶矩； 2）當(dāng)）當(dāng)前軸要側(cè)滑而使汽車駛離彎道前軸要側(cè)滑而使汽車駛離彎道時，應(yīng)對汽車施時，應(yīng)對汽車施加適當(dāng)大小加適當(dāng)大小向內(nèi)側(cè)的橫擺力偶矩向內(nèi)側(cè)的橫擺力偶矩，使后輪的側(cè)偏角達(dá)，使后輪的側(cè)偏角達(dá)到最大側(cè)偏力的角度；到最大側(cè)偏力的角度； 3）還應(yīng)對

22、汽車施加縱向減速力。）還應(yīng)對汽車施加縱向減速力。第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)結(jié)論結(jié)論52三、各個車輪制動力控制的效果第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)53三、各個車輪制動力控制的效果第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)54第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)四、四個車輪主動制動的控制效果55五、VSC系統(tǒng)的組成 1）用于向各個車輪施加）用于向各個車輪施加制動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)；制動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)； 2）用于控制驅(qū)動力的節(jié)）用于控制驅(qū)動力的節(jié)氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu)與節(jié)氣門傳氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu)與節(jié)氣門傳感器；感器； 3）輪速傳感器；）輪速傳感器； 4）橫擺角速度傳感器；）橫擺角速度傳感器； 5）側(cè)向、縱向加速度傳）

23、側(cè)向、縱向加速度傳感器；感器； 6）轉(zhuǎn)向角傳感器；）轉(zhuǎn)向角傳感器； 7）制動主缸壓力傳感器；）制動主缸壓力傳感器； 8）ECU。第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)56六、裝有VSC系統(tǒng)汽車的試驗(yàn)結(jié)果第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)57六、裝有VSC系統(tǒng)汽車的試驗(yàn)結(jié)果第七節(jié) 提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)58第五章 汽車的操縱穩(wěn)定性第八節(jié) 汽車的側(cè)翻返回目錄返回目錄59 汽車側(cè)翻是指汽車在行駛過程中繞其縱軸線轉(zhuǎn)動汽車側(cè)翻是指汽車在行駛過程中繞其縱軸線轉(zhuǎn)動90或更大的角度，以至車身與地面相接觸的一種極其危險的或更大的角度，以至車身與地面相接觸的一種極其危險的側(cè)向運(yùn)動。側(cè)向運(yùn)動。曲線運(yùn)動引起的側(cè)

24、翻曲線運(yùn)動引起的側(cè)翻汽車側(cè)翻可汽車側(cè)翻可分為兩類分為兩類絆倒側(cè)翻絆倒側(cè)翻第八節(jié)第八節(jié) 汽車的側(cè)翻汽車的側(cè)翻60 “剛性汽車剛性汽車”是指是指忽略汽車懸架及輪胎彈忽略汽車懸架及輪胎彈性變形；性變形；“準(zhǔn)靜態(tài)準(zhǔn)靜態(tài)”是是指汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向。指汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向。一、剛性汽車的準(zhǔn)靜態(tài)側(cè)翻sin1cos021iggmgBBFhmghmaZygigig2121hBmgFhBmgFhBgaZZy假定假定第八節(jié)第八節(jié) 汽車的側(cè)翻汽車的側(cè)翻61當(dāng)汽車在水平路面直線行駛時，當(dāng)汽車在水平路面直線行駛時，0,0,ya 2/imgFZ0ya當(dāng)，如果，如果 不變，不變，2/imgFZgay/gigig2121hBmgFhBm

25、gFhBgaZZy當(dāng)當(dāng)ay增加時，增加時， 將減小；將減小； =0時，汽車開始側(cè)翻時，汽車開始側(cè)翻側(cè)翻時側(cè)翻時g2hBgay當(dāng)當(dāng)=0=0時，側(cè)翻閾值為時，側(cè)翻閾值為2B/2hg，發(fā)生側(cè)翻時的加速度發(fā)生側(cè)翻時的加速度ay稱為側(cè)翻閾值稱為側(cè)翻閾值則則第八節(jié)第八節(jié) 汽車的側(cè)翻汽車的側(cè)翻。iZFiZF62表表5-4 幾種汽車側(cè)翻閾值的范圍幾種汽車側(cè)翻閾值的范圍第八節(jié)第八節(jié) 汽車的側(cè)翻汽車的側(cè)翻63幾種幾種微型轎車微型轎車的側(cè)翻閾值及側(cè)翻事故率的側(cè)翻閾值及側(cè)翻事故率第八節(jié)第八節(jié) 汽車的側(cè)翻汽車的側(cè)翻64幾種幾種轎車和多用途車轎車和多用途車的側(cè)翻閾值及側(cè)翻事故率的側(cè)翻閾值及側(cè)翻事故率 隨著側(cè)翻閾值的增大，

26、側(cè)翻事故率降低。隨著側(cè)翻閾值的增大，側(cè)翻事故率降低。第八節(jié)第八節(jié) 汽車的側(cè)翻汽車的側(cè)翻65二、帶懸架汽車的準(zhǔn)靜態(tài)側(cè)翻02/irgsgs0BFhhBgmhamMZy注意觀察注意觀察，該模型與剛該模型與剛性汽車模型性汽車模型有哪些區(qū)別？有哪些區(qū)別？第八節(jié)第八節(jié) 汽車的側(cè)翻汽車的側(cè)翻66gaRyR側(cè)傾率（側(cè)傾率（ ）。）。grg/1112hhRhBgay 某轎車某轎車hr/hg=0.5、 R=0.1 ， 。 與剛性汽車相比，閾值減小了與剛性汽車相比，閾值減小了5%。當(dāng)當(dāng) =0時，側(cè)翻閾值為時，側(cè)翻閾值為g295. 0hBgay 當(dāng)汽車受到側(cè)向力作用時，外側(cè)輪胎產(chǎn)生彈性變形，當(dāng)汽車受到側(cè)向力作用時，外

27、側(cè)輪胎產(chǎn)生彈性變形，從而輪胎接地中心向內(nèi)偏移，輪距從而輪胎接地中心向內(nèi)偏移，輪距B減小，使得側(cè)翻閾減小，使得側(cè)翻閾值又減小約值又減小約5%。 第八節(jié)第八節(jié) 汽車的側(cè)翻汽車的側(cè)翻例例iZFrad/ grad/ g67三、汽車的瞬態(tài)側(cè)翻第八節(jié)第八節(jié) 汽車的側(cè)翻汽車的側(cè)翻圖圖5-8868階躍輸入下的側(cè)傾響應(yīng)階躍輸入下的側(cè)傾響應(yīng)由于超調(diào)量的影響，汽車的瞬態(tài)側(cè)傾閾值比準(zhǔn)靜態(tài)時要小。由于超調(diào)量的影響，汽車的瞬態(tài)側(cè)傾閾值比準(zhǔn)靜態(tài)時要小。第八節(jié)第八節(jié) 汽車的側(cè)翻汽車的側(cè)翻69 超調(diào)量的大小取決于側(cè)傾阻尼，隨著阻尼比的增超調(diào)量的大小取決于側(cè)傾阻尼，隨著阻尼比的增加，側(cè)傾閾值也增大。加，側(cè)傾閾值也增大。第八節(jié)第八

28、節(jié) 汽車的側(cè)翻汽車的側(cè)翻70 在在側(cè)向加速度正弦輸入的情況下，汽車側(cè)傾響應(yīng)取決于輸側(cè)向加速度正弦輸入的情況下，汽車側(cè)傾響應(yīng)取決于輸入頻率。輸入頻率等于側(cè)傾共振頻率時，側(cè)傾閾值達(dá)到最小。入頻率。輸入頻率等于側(cè)傾共振頻率時，側(cè)傾閾值達(dá)到最小。第八節(jié)第八節(jié) 汽車的側(cè)翻汽車的側(cè)翻71第九節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性的路上試驗(yàn)第五章 汽車的操縱穩(wěn)定性返回目錄返回目錄72操縱穩(wěn)定性路上試驗(yàn)的測量儀器和測取的參數(shù)操縱穩(wěn)定性路上試驗(yàn)的測量儀器和測取的參數(shù)第九節(jié)第九節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性的路上試驗(yàn)汽車操縱穩(wěn)定性的路上試驗(yàn)73一、低速行駛轉(zhuǎn)向輕便性試驗(yàn)第九節(jié)第九節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性的路上試驗(yàn)汽車操縱穩(wěn)定性的路上試驗(yàn) 雙紐線軌跡的

29、極坐標(biāo)方程為雙紐線軌跡的極坐標(biāo)方程為 ， 時，雙時，雙紐線頂點(diǎn)處的曲率半徑最小，紐線頂點(diǎn)處的曲率半徑最小， ，最小曲率半徑應(yīng)按試，最小曲率半徑應(yīng)按試驗(yàn)汽車的最小轉(zhuǎn)向半徑的驗(yàn)汽車的最小轉(zhuǎn)向半徑的1.1倍，并圓整到比此乘積大的一個整倍，并圓整到比此乘積大的一個整數(shù)來確定。數(shù)來確定。dl2cos03/mindR74轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角曲線轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角曲線 以轉(zhuǎn)向盤最大轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)向盤最大作用力及轉(zhuǎn)向盤作以轉(zhuǎn)向盤最大轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)向盤最大作用力及轉(zhuǎn)向盤作用功評價轉(zhuǎn)向輕便性。用功評價轉(zhuǎn)向輕便性。第九節(jié)第九節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性的路上試驗(yàn)汽車操縱穩(wěn)定性的路上試驗(yàn)75二、穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性試驗(yàn)第九節(jié)第九節(jié) 汽車操縱穩(wěn)定性的路上試驗(yàn)汽車操縱穩(wěn)定性的路上試驗(yàn)當(dāng)車速很低時，當(dāng)車速很低時，r000uR 隨著車速的提高，由測得的隨著車速的提高，由測得的車速車速u和橫擺角速度和橫擺角速度r可得可得r/uR ruay76RRL113