汽車提高操縱穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)措施

1、汽車提高操縱穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)措施車輛操控性的好壞主要由三個因素來決定：動力、懸掛和制動 動力是操控性的根本，有了強勁、流暢的動力輸出，車輛才有資格談操控性；懸掛則是操控性的關(guān)鍵，一般而言，動力相當?shù)膬煽钴嚕倏匦缘暮脡娜Q于懸掛的差別，扎實而具備韌性的懸掛才能保證操控的穩(wěn)定和可靠；而制動是操控性的保障，有了可靠的制動保障，車主在體驗車輛操控性能的時候，才沒有后顧之憂 汽車的操控性能不僅影響到駕駛的靈敏準確程度，而且也決定了高速行駛的安全性，是“高速車輛的生命線”。發(fā)燒級車友更是視操控性為第一要素，這是因為它直接決定一款車的駕駛樂趣。但是對于眾多入門級車主來說，“操控性”這三個字似乎還是一個非常抽象

2、的概念。如何評價一款車的操控性呢？以蟬聯(lián)三屆WRC世界汽車拉力錦標賽冠軍的標致206為例，一起來解析汽車的操控性一：敏捷而又準確的方向盤方向盤不是越輕越好。因為方向盤太輕時，方向盤回中力小，路感比較模糊，容易偏斜跑道，在狹窄不平路面不易掌控，尤其是高速行駛的時候很危險。當然太重也不好，駕駛費勁，易疲勞。 東風(fēng)標致206采用液壓真空助力，沿襲了運動車型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。小而厚重的方向盤較沉、扎實，但是這種沉穩(wěn)并不是浪費駕駛者的臂力，它能夠?qū)⒄鎸嵡逦穆犯袀鬟f給駕駛者，讓人感受到非常出色的底盤整體性。均勻而適當?shù)牧Χ然仞佉部梢允谷嗽隈{駛這個小運動員時信心十足。二：扎實而具備韌性的懸掛系統(tǒng)206的前橋為傳

3、統(tǒng)的麥弗遜式獨立懸架，帶橫向穩(wěn)定桿。雖然這不是最新式的系統(tǒng)，但卻是事實證實最經(jīng)久耐用的獨立懸架，具有很強的道路適應(yīng)能力。麥弗遜式獨立懸架的優(yōu)勢在于使車前方能夠很好的控制側(cè)向力，乘客在高速轉(zhuǎn)彎時也不會感覺到明顯的側(cè)傾。 駕駛過206專業(yè)人士對它有一個共同的評價：轉(zhuǎn)向非常精確！短軸距和前麥佛遜后全拖式懸掛的組合讓206的車尾總是很聽話的跟隨車頭前進，中速過彎時車頭的入彎指向性也很好，即使刻意魯莽操作也不會出現(xiàn)車尾外擺的情況。最明顯的表現(xiàn)是轉(zhuǎn)向與動力輸出幾乎沒有干涉，加速出彎一氣呵成三：扭矩隨叫隨到的發(fā)動機扭矩越大代表它的加速性能越好。更簡單一點說，在排量相同的情況下，扭矩越大說明發(fā)動機越好。但是有

4、幾個人開車時能一直保持最大扭矩的轉(zhuǎn)速呢？其實，消費者最應(yīng)該關(guān)心的是中等轉(zhuǎn)速下扭矩的輸出。比如206，在中等轉(zhuǎn)速下扭矩可以達到最大扭矩的90以上，在郊區(qū)多山多坡道、路面情況復(fù)雜的時候，像206這樣扭力十足的車就會體現(xiàn)出它的優(yōu)勢了。四：鍥形流線型外形設(shè)計 206的鍥形流線型外形設(shè)計，增大高速行駛時的地面附著力，降低整車重心，使車輛達到速度與穩(wěn)定性的完美結(jié)合。流線型設(shè)計的另一個優(yōu)點是風(fēng)阻小，尤其是抗側(cè)風(fēng)能力表現(xiàn)卓越，表現(xiàn)為高速駕駛穩(wěn)定、平順、易于駕馭，讓人可以充分享受駕駛的愉悅性和快感防滑控制系統(tǒng)ABS/ASR ASR系統(tǒng)是繼系統(tǒng)是繼ABS后采后采用的一套防滑控制系統(tǒng)，用的一套防滑控制系統(tǒng)，是是AB

5、S功能的進一步發(fā)功能的進一步發(fā)展和重要補充。展和重要補充。ASR系系統(tǒng)和統(tǒng)和ABS系統(tǒng)和密切相系統(tǒng)和密切相關(guān)，通常配合使用，構(gòu)關(guān)，通常配合使用，構(gòu)成汽車行駛的主動安全成汽車行駛的主動安全系統(tǒng)系統(tǒng) 目前，汽車目前，汽車ABS系統(tǒng)中系統(tǒng)中的電控單元一般都預(yù)留的電控單元一般都預(yù)留ASR功能端子，為選裝功能端子，為選裝ASR系統(tǒng)提供了便利條系統(tǒng)提供了便利條件件 即牽引力的最大值為即牽引力的最大值為路面附著力，或者說路面附著力，或者說附著力是路面?zhèn)鬟f牽附著力是路面?zhèn)鬟f牽引力的極限引力的極限 汽車在起動、加速過汽車在起動、加速過程中，則需要提高程中，則需要提高路面的附著系數(shù)。附路面的附著系數(shù)。附著系數(shù)是一

6、個與車輪著系數(shù)是一個與車輪滑轉(zhuǎn)程度有關(guān)的變量。滑轉(zhuǎn)程度有關(guān)的變量。汽車驅(qū)動能力的高低汽車驅(qū)動能力的高低反映在對路面最大附反映在對路面最大附著系數(shù)的利用率上著系數(shù)的利用率上ASRASR系統(tǒng)的防滑控制原理系統(tǒng)的防滑控制原理 即牽引力的最大值為即牽引力的最大值為路面附著力，或者說路面附著力，或者說附著力是路面?zhèn)鬟f牽附著力是路面?zhèn)鬟f牽引力的極限引力的極限 汽車在起動、加速過汽車在起動、加速過程中，則需要提高程中，則需要提高路面的附著系數(shù)。附路面的附著系數(shù)。附著系數(shù)是一個與車輪著系數(shù)是一個與車輪滑轉(zhuǎn)程度有關(guān)的變量?；D(zhuǎn)程度有關(guān)的變量。汽車驅(qū)動能力的高低汽車驅(qū)動能力的高低反映在對路面最大附反映在對路面最大

7、附著系數(shù)的利用率上著系數(shù)的利用率上VVVvVSqqq%100汽車車身速度實際以非驅(qū)動輪輪緣速度代替 S=0 純滾動S=100% V=0 純滑轉(zhuǎn)ASR的優(yōu)點 汽車起步，行駛中驅(qū)動輪可提供最佳驅(qū)動汽車起步，行駛中驅(qū)動輪可提供最佳驅(qū)動力與無力與無ASR相比，提高了汽車的相比，提高了汽車的動力性動力性，特別是在附著系數(shù)較小的路面上，起步、特別是在附著系數(shù)較小的路面上，起步、加速性能和爬坡能力較佳。加速性能和爬坡能力較佳。 能保持汽車的方向穩(wěn)定性和前輪驅(qū)動汽車能保持汽車的方向穩(wěn)定性和前輪驅(qū)動汽車的的轉(zhuǎn)向控制能力轉(zhuǎn)向控制能力。路面附著系數(shù)越低，行。路面附著系數(shù)越低，行駛穩(wěn)定性提高越明顯駛穩(wěn)定性提高越明顯

8、減少了輪胎的磨損和發(fā)動機油耗減少了輪胎的磨損和發(fā)動機油耗。四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 四輪轉(zhuǎn)向(4WS,4 Wheel Steering)除了傳統(tǒng)的以前輪為轉(zhuǎn)向輪，后兩輪也是轉(zhuǎn)向輪，即四輪轉(zhuǎn)向。在20世紀80年代中期開始發(fā)展，其主要目的是提提高汽車在高速行駛或在側(cè)向風(fēng)力作用時的操作穩(wěn)高汽車在高速行駛或在側(cè)向風(fēng)力作用時的操作穩(wěn)定性定性，改善在低速下的操縱輕便性，以及減小在停車場時的轉(zhuǎn)彎半徑。四輪轉(zhuǎn)向主要有兩種方式：當后輪轉(zhuǎn)向與前輪轉(zhuǎn)向方向相同時稱為同向位轉(zhuǎn)向；當后輪轉(zhuǎn)向與前輪轉(zhuǎn)向方向相反時稱為逆向位轉(zhuǎn)向。一、一、 4WS車的轉(zhuǎn)向特性車的轉(zhuǎn)向特性 1 4WS車低速時的轉(zhuǎn)向特性車低速時的轉(zhuǎn)向特性 汽車在低速轉(zhuǎn)向的

9、情況下，可以認為車輛的前進汽車在低速轉(zhuǎn)向的情況下，可以認為車輛的前進方向和車的朝向是大體一致的，所以各車輪上幾方向和車的朝向是大體一致的，所以各車輪上幾乎不產(chǎn)生轉(zhuǎn)向力。乎不產(chǎn)生轉(zhuǎn)向力。4輪的前進方向的垂線在一點輪的前進方向的垂線在一點相交，而車輛以此交點（轉(zhuǎn)向中心）為中心進行相交，而車輛以此交點（轉(zhuǎn)向中心）為中心進行轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向。 圖圖7-15所示為低速轉(zhuǎn)向時的行駛軌跡，可知所示為低速轉(zhuǎn)向時的行駛軌跡，可知2WS車（前輪轉(zhuǎn)向操縱）的情況是后輪不轉(zhuǎn)向，所以車（前輪轉(zhuǎn)向操縱）的情況是后輪不轉(zhuǎn)向，所以轉(zhuǎn)向中心大致在后軸的延長線上轉(zhuǎn)向中心大致在后軸的延長線上 2 4WS車中高速時的轉(zhuǎn)向特性車中高速時的轉(zhuǎn)

10、向特性 直行汽車的轉(zhuǎn)向是由下列兩個運動的合成，即車輛的質(zhì)心直行汽車的轉(zhuǎn)向是由下列兩個運動的合成，即車輛的質(zhì)心點繞改變前進方向的轉(zhuǎn)向中心的公轉(zhuǎn)和繞質(zhì)心點的自轉(zhuǎn)運點繞改變前進方向的轉(zhuǎn)向中心的公轉(zhuǎn)和繞質(zhì)心點的自轉(zhuǎn)運動。動。 圖圖7-16為為2WS車高速轉(zhuǎn)向時車輛的運動狀態(tài)。車高速轉(zhuǎn)向時車輛的運動狀態(tài)。 二、二、 轉(zhuǎn)向角比例控制轉(zhuǎn)向角比例控制 所謂轉(zhuǎn)向角比例控制就是與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向角成比例，在低速所謂轉(zhuǎn)向角比例控制就是與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向角成比例，在低速區(qū)是逆相而在中高速區(qū)是同相地對后輪進行轉(zhuǎn)向操縱控制。區(qū)是逆相而在中高速區(qū)是同相地對后輪進行轉(zhuǎn)向操縱控制。 1 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 圖圖7-18所示為所示為4WS轉(zhuǎn)向

11、角成比例控制的系統(tǒng)圖。轉(zhuǎn)向角成比例控制的系統(tǒng)圖。 （1） 轉(zhuǎn)向樞軸轉(zhuǎn)向樞軸（2）4WS轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 轉(zhuǎn)向角比例控制轉(zhuǎn)向角比例控制4WS控控制流程方框圖制流程方框圖 集成底盤控制對汽車操縱穩(wěn)定性的影響為了應(yīng)付的穩(wěn)定性，操縱性能，以及高順序和復(fù)雜的車輛拖車廠的沖突要求，模型跟蹤方法。采用這種方法，反饋控制的目的是“脫鉤”的車輛和拖車廠，使得每一個跟蹤一個明確的二階獨立的參考模型尚未協(xié)調(diào)發(fā)展。前饋控制是為了維護其系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。因此，該方法不僅提高了系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)，而且其穩(wěn)態(tài)性能。這種做法進一步產(chǎn)生了一個簡單而分析控制推導(dǎo)，提供更多有識之士來系統(tǒng)動力學(xué)研究。懸架特性對操縱穩(wěn)定性的影響汽車的不足轉(zhuǎn)向度是汽車操縱穩(wěn)定性的一個重要評價指標，在汽車概念設(shè)計階段，通過懸架在各種工況下的K&C性能分析，可計算分析整車的基本動力學(xué)特性，協(xié)助完成目標設(shè)定、目標改進和整車操穩(wěn)性能優(yōu)化提升等工作。本文最終以奇瑞某車型為例，分析并研究改變懸架的K&C特性（主要改變懸架的側(cè)傾轉(zhuǎn)向和側(cè)向變形轉(zhuǎn)向梯度）對整車不足轉(zhuǎn)向度的影響，并在整車操穩(wěn)性能的優(yōu)化改