汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)復(fù)習(xí)資料5

本文格式為Word版，下載可任意編輯——汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)復(fù)習(xí)資料55車輛操縱穩(wěn)定性

汽車操縱穩(wěn)定性的定義：在駕駛員不感覺過分緊張、疲乏的條件下，汽車能依照駕駛員通過轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向車輪給定的方向行駛，且當(dāng)受到外界干擾時(shí)，汽車能抗?fàn)幐蓴_而保持穩(wěn)定行駛的能力。意義：操縱便利性、高速安全性行駛方向：直線、轉(zhuǎn)彎

干擾：路不平、側(cè)風(fēng)、貨物或乘客偏載汽車系統(tǒng)坐標(biāo)系及運(yùn)動(dòng)形式

汽車操縱穩(wěn)定性輸入、輸出輸入：轉(zhuǎn)向盤角度輸入。響應(yīng)：時(shí)域響應(yīng)、頻域響應(yīng)。汽車時(shí)域響應(yīng)分為穩(wěn)態(tài)響應(yīng)和瞬態(tài)響應(yīng)。

1、轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)：等速直線行駛，急劇轉(zhuǎn)動(dòng)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(jìn)入等速圓周行駛工況。

2、轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下的瞬態(tài)響應(yīng)：等速直線行駛和等速圓周行駛兩個(gè)穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)之間的過渡過程所對應(yīng)的瞬間運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。

穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性分類：不足轉(zhuǎn)向、中性轉(zhuǎn)向、過度轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向盤保持一個(gè)固定轉(zhuǎn)角不變，緩慢加速或以不同車速等速行駛時(shí)，不足轉(zhuǎn)向的汽車轉(zhuǎn)向半徑逐漸增大，中性轉(zhuǎn)向的汽車轉(zhuǎn)向半徑不變，而過度轉(zhuǎn)向的汽車轉(zhuǎn)向半徑逐漸減小。

駕駛員汽車閉環(huán)系統(tǒng)

汽車時(shí)域響應(yīng)：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)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(yùn)動(dòng)。路面的凹凸不平、側(cè)風(fēng)、偏載等干擾因素會(huì)影響汽車的行駛。駕駛員則根據(jù)道路、交通等狀況，通過眼、手及身體感知的汽車運(yùn)動(dòng)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(fù)循環(huán)，使汽車能穩(wěn)定行駛。

汽車操縱穩(wěn)定性的評價(jià)方法

1、客觀評價(jià)法：通過道路試驗(yàn)，用測試儀器測量轉(zhuǎn)向時(shí)的汽車系統(tǒng)的物理參數(shù)。試驗(yàn)項(xiàng)目：

(1)、蛇形試驗(yàn)：評價(jià)汽車的隨動(dòng)性、收斂性、方向操縱便捷性和事故可避性等。(2)、響應(yīng)試驗(yàn)(轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入)轉(zhuǎn)向瞬態(tài)：評價(jià)汽車的動(dòng)態(tài)特性。(3)、轉(zhuǎn)向瞬態(tài)響應(yīng)試驗(yàn)(轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角脈沖輸入)：評價(jià)汽車的動(dòng)態(tài)特性。

(4)、轉(zhuǎn)向回正性能試驗(yàn)：評價(jià)汽車從曲線行駛自行回復(fù)到直線行駛的過渡過程和能力。(5)、轉(zhuǎn)向便捷性試驗(yàn)：通過測定汽車在低速大轉(zhuǎn)角時(shí)的轉(zhuǎn)向便捷性，來評價(jià)駕駛員操縱汽車轉(zhuǎn)向盤的輕重程度。(6)、穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)。(固定轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角連續(xù)加速、定轉(zhuǎn)彎半徑法等。)常用測試儀器：

(1)、五輪儀或非接觸式車速儀：測定車速、時(shí)間。(2)、轉(zhuǎn)向盤測力計(jì)：轉(zhuǎn)向盤作用轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)角。

(3)、加速度計(jì)：測定汽車作曲線行駛時(shí)的側(cè)向和縱向加速度。(4)、角速度陀螺儀：汽車橫擺角速度。

(5)、垂直陀螺儀：汽車車身側(cè)傾角、俯仰角。(6)、現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

2、主觀評價(jià)法：依據(jù)主觀感覺的評價(jià)。如轉(zhuǎn)向盤階躍輸入下進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)等。輪胎坐標(biāo)系、側(cè)偏特性

側(cè)偏特性：側(cè)偏力、回正力與側(cè)偏角的關(guān)系。側(cè)偏現(xiàn)象、側(cè)偏力、側(cè)偏角、側(cè)偏特性

側(cè)偏力FY側(cè)向力Fy側(cè)偏現(xiàn)象側(cè)偏角?FY＝k?側(cè)偏剛度k

保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性要求：輪胎具有較大的側(cè)偏剛度和側(cè)偏力，這樣汽車的極限性能越好。譬如按圓周行駛的極限側(cè)向加速度就越高。

最大側(cè)偏力的影響因素1、附著條件?及垂直載荷FZ，2、輪胎胎面花紋、材料、結(jié)構(gòu)、充氣壓力，3、路面材料、結(jié)

構(gòu)、潮濕程度，4、車輪外傾角。

輪胎結(jié)構(gòu)、工作條件與側(cè)偏剛度1、尺寸↑的輪胎，k↑2、子午線輪胎接地面寬，k大；3、鋼絲比尼龍輪胎k大；4、扁平率：輪胎斷面高度與斷面寬度之比H/B↓，k↑；5、在一定范圍內(nèi)，載荷↑（FZ↑），k↑。但載荷↑太大時(shí)，k↓；6、輪胎充氣壓力↑，k↑；7、行駛車速對k影響較小；8、潮濕特別在積水時(shí)，k↓很大。

??????FY???Fb?或Fx?

附著橢圓

一定側(cè)偏角下，驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)力增加時(shí)，側(cè)偏力逐漸有所減小，這是由于輪胎側(cè)線彈性有所改變的所至。當(dāng)縱向力相

當(dāng)大時(shí)，側(cè)偏力顯著下降。接近附著極限時(shí)，切向力已耗去大部分附著力，而側(cè)向力能利用的附著力很小。基本操縱模型

線性二自由度數(shù)學(xué)模型的理想化假設(shè)條件

忽略轉(zhuǎn)向系的影響，以前輪轉(zhuǎn)角作為輸入；汽車只進(jìn)行平行于地面的平面運(yùn)動(dòng)，而忽略懸架的作用；汽車前進(jìn)（縱軸）速度不變，只有沿y軸的側(cè)向速度和繞z軸的橫擺運(yùn)動(dòng)(ayLa，S.M.>0，為正值。在質(zhì)心位置上作用的側(cè)向力引起的前輪側(cè)偏角?1大于后輪側(cè)偏角?2，汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性。