汽車操縱穩(wěn)定性課件

第五章汽車操縱穩(wěn)定性manuevereabilityhandlingperformance第五章汽車操縱穩(wěn)定性manuevereabilityhand15.1

概述5.2輪胎側(cè)偏特性5.3線性二自由度汽車模型對前輪角輸入響應5.4汽車操縱穩(wěn)定性與懸架、轉(zhuǎn)向系的關系5.1概述2汽車操縱穩(wěn)定性汽車的主要性能之一汽車操縱穩(wěn)定性汽車的主要性能之一3定義：在駕駛員不感覺過分緊張、疲勞的條件下，汽車能按照駕駛員通過轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向車輪給定的方向行駛，且當受到外界干擾時，汽車能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的能力。意義操縱方便性高速安全性行駛方向直線轉(zhuǎn)彎干擾路不平側(cè)風貨物或乘客偏載定義：在駕駛員不感覺過分緊張、疲勞的條件下，汽車能按照駕駛員41、“飄”—汽車自己改變方向。升力或轉(zhuǎn)向系、輪胎、懸架等問題。2、“反應遲鈍”—轉(zhuǎn)向反應慢。傳動比太大。3、“晃”—左右搖擺，行駛方向難于穩(wěn)定。4、“喪失路感”—操縱穩(wěn)定性不好的汽車在高速或急劇轉(zhuǎn)向時會喪失路感，導致駕駛員判斷的困難。5、“失控”—某些工況下汽車不能控制方向。制動時無法轉(zhuǎn)向,甩尾，側(cè)滑，側(cè)翻。操縱穩(wěn)定性不好的具體表現(xiàn)1、“飄”—汽車自己改變方向。升力或轉(zhuǎn)向系、輪胎、懸架等5汽車操縱穩(wěn)定性課件6汽車操縱穩(wěn)定性課件7汽車操縱穩(wěn)定性課件8汽車操縱穩(wěn)定性課件9汽車操縱穩(wěn)定性課件10汽車操縱穩(wěn)定性課件115.1概述一、內(nèi)容輸入：角輸入、力輸入響應：時域響應、頻域響應。橫擺角速度頻率響應特性回正性轉(zhuǎn)向半徑轉(zhuǎn)向輕便性直線行駛性（側(cè)向風穩(wěn)定性、路面不平穩(wěn)定性、彎道行駛性）典型行駛工況極限行駛性能5.1概述一、內(nèi)容橫擺角速度頻率響應特性直線行駛性（側(cè)向風12車輛系統(tǒng)方向盤轉(zhuǎn)角橫擺角速度側(cè)向加速度閉環(huán)控制車輛系統(tǒng)方向盤轉(zhuǎn)角橫擺角速度側(cè)向加速度閉環(huán)控制13汽車操縱穩(wěn)定性課件14汽車操縱穩(wěn)定性課件15二、車輛坐標系二、車輛坐標系16oo17o

與操縱穩(wěn)定性有關的參數(shù):

橫擺角速度,質(zhì)心速度在y軸上的分量v,質(zhì)心加速度在y軸上的分量ay.o與操縱穩(wěn)定性有關的參數(shù):18汽車時域響應:汽車運動參數(shù)與時間之間的關系.t方向盤轉(zhuǎn)角o三、方向盤階躍輸入下的響應汽車時域響應:汽車運動參數(shù)與時間之間的關系.t方向盤轉(zhuǎn)角o三19汽車時域響應分為穩(wěn)態(tài)響應和瞬態(tài)響應。轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下進入的穩(wěn)態(tài)響應：等速直線行駛，急劇轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，然后維持轉(zhuǎn)角不變，即對汽車施以轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入，汽車經(jīng)短暫的過渡過程后進入等速圓周行駛工況。轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下的瞬態(tài)響應：等速直線行駛和等速圓周行駛兩個穩(wěn)態(tài)運動之間的過渡過程所對應的瞬間運動響應。汽車時域響應分為穩(wěn)態(tài)響應和瞬態(tài)響應。20汽車操縱穩(wěn)定性課件21汽車操縱穩(wěn)定性課件22四、人-車-路閉環(huán)系統(tǒng)汽車時域響應是把汽車作為開環(huán)控制系統(tǒng)的控制特性。駕駛員－汽車系統(tǒng)是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)：在汽車行駛過程中，駕駛員根據(jù)需要，操縱轉(zhuǎn)向盤使汽車做轉(zhuǎn)向運動。路面的凹凸不平、側(cè)風、偏載等影響汽車的行駛。駕駛員根據(jù)道路、交通等情況，通過眼、手及身體感知的汽車運動狀況（輸出參數(shù)），經(jīng)過頭腦的分析、判斷（反饋），修正其對轉(zhuǎn)向盤的操縱。如此不斷地反復循環(huán)，操縱汽車行駛前進。四、人-車-路閉環(huán)系統(tǒng)汽車時域響應是把汽車作為開環(huán)控制系統(tǒng)的23汽車操縱穩(wěn)定性課件24五、汽車試驗的兩種評價方法客觀評價法

客觀評價通過儀器測試能定量評價汽車性能，且能通過分析求出其與汽車結(jié)構參數(shù)間的關系。主觀評價法

主觀評價考慮到了人的感覺，能發(fā)現(xiàn)儀器不能測試出的現(xiàn)象，是操縱穩(wěn)定性的最終評價方法，但很難給出定量評價數(shù)據(jù)。五、汽車試驗的兩種評價方法客觀評價法25第五章汽車操縱穩(wěn)定性manuevereabilityhandlingperformance第五章汽車操縱穩(wěn)定性manuevereabilityhand265.1

概述5.2輪胎側(cè)偏特性5.3線性二自由度汽車模型對前輪角輸入響應5.4汽車操縱穩(wěn)定性與懸架、轉(zhuǎn)向系的關系5.1概述27汽車操縱穩(wěn)定性汽車的主要性能之一汽車操縱穩(wěn)定性汽車的主要性能之一28定義：在駕駛員不感覺過分緊張、疲勞的條件下，汽車能按照駕駛員通過轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向車輪給定的方向行駛，且當受到外界干擾時，汽車能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的能力。意義操縱方便性高速安全性行駛方向直線轉(zhuǎn)彎干擾路不平側(cè)風貨物或乘客偏載定義：在駕駛員不感覺過分緊張、疲勞的條件下，汽車能按照駕駛員291、“飄”—汽車自己改變方向。升力或轉(zhuǎn)向系、輪胎、懸架等問題。2、“反應遲鈍”—轉(zhuǎn)向反應慢。傳動比太大。3、“晃”—左右搖擺，行駛方向難于穩(wěn)定。4、“喪失路感”—操縱穩(wěn)定性不好的汽車在高速或急劇轉(zhuǎn)向時會喪失路感，導致駕駛員判斷的困難。5、“失控”—某些工況下汽車不能控制方向。制動時無法轉(zhuǎn)向,甩尾，側(cè)滑，側(cè)翻。操縱穩(wěn)定性不好的具體表現(xiàn)1、“飄”—汽車自己改變方向。升力或轉(zhuǎn)向系、輪胎、懸架等30汽車操縱穩(wěn)定性課件31汽車操縱穩(wěn)定性課件32汽車操縱穩(wěn)定性課件33汽車操縱穩(wěn)定性課件34汽車操縱穩(wěn)定性課件35汽車操縱穩(wěn)定性課件365.1概述一、內(nèi)容輸入：角輸入、力輸入響應：時域響應、頻域響應。橫擺角速度頻率響應特性回正性轉(zhuǎn)向半徑轉(zhuǎn)向輕便性直線行駛性（側(cè)向風穩(wěn)定性、路面不平穩(wěn)定性、彎道行駛性）典型行駛工況極限行駛性能5.1概述一、內(nèi)容橫擺角速度頻率響應特性直線行駛性（側(cè)向風37車輛系統(tǒng)方向盤轉(zhuǎn)角橫擺角速度側(cè)向加速度閉環(huán)控制車輛系統(tǒng)方向盤轉(zhuǎn)角橫擺角速度側(cè)向加速度閉環(huán)控制38汽車操縱穩(wěn)定性課件39汽車操縱穩(wěn)定性課件40二、車輛坐標系二、車輛坐標系41oo42o

與操縱穩(wěn)定性有關的參數(shù):

橫擺角速度,質(zhì)心速度在y軸上的分量v,質(zhì)心加速度在y軸上的分量ay.o與操縱穩(wěn)定性有關的參數(shù):43汽車時域響應:汽車運動參數(shù)與時間之間的關系.t方向盤轉(zhuǎn)角o三、方向盤階躍輸入下的響應汽車時域響應:汽車運動參數(shù)與時間之間的關系.t方向盤轉(zhuǎn)角o三44汽車時域響應分為穩(wěn)態(tài)響應和瞬態(tài)響應。轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下進入的穩(wěn)態(tài)響應：等速直線行駛，急劇轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，然后維持轉(zhuǎn)角不變，即對汽車施以轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入，汽車經(jīng)短暫的過渡過程后進入等速圓周行駛工況。轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下的瞬態(tài)響應：等速直線行駛和等速圓周行駛兩個穩(wěn)態(tài)運動之間的過渡過程所對應的瞬間運動響應。汽車時域響應分為穩(wěn)態(tài)響應和瞬態(tài)響應。45汽車操縱穩(wěn)定性課件46汽車操縱穩(wěn)定性課件47四、人-車-路閉環(huán)系統(tǒng)汽車時域響應是把汽車作為開環(huán)控制系統(tǒng)的控制特性。駕駛員－汽車系統(tǒng)是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)：在汽車行駛過程中，駕駛員根據(jù)需要，操縱轉(zhuǎn)向盤使汽車做轉(zhuǎn)向運動。路面的凹凸不平、側(cè)風、偏載等影響汽車的行駛。駕駛員根據(jù)道路、交通等情況，通過眼、手及身體感知的汽車運動狀況（輸出參數(shù)），經(jīng)過頭腦的分析、判斷（反饋），修正其對轉(zhuǎn)向盤的操縱。如此不斷地反復循環(huán)，操縱汽車行駛前進。四、人-車-路閉環(huán)系統(tǒng)汽車時域響應是把汽車作為開環(huán)控制系統(tǒng)的48汽車操縱穩(wěn)定