汽车转向系统动力学(五.六).ppt

《汽车转向系统动力学(五.六).ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、4-5汽车的侧翻曲线运动引起的侧翻(maneuverinducedrollover)指汽车侧向加速度超过一定限值,使得汽车的内侧车轮的垂直载荷为零,而引起的侧翻.2.绊倒侧翻(trippedrollover)指汽车产生侧向滑移与路面上的障碍物侧向撞击,而将其绊倒.倾侧翻类型4-5汽车的侧翻刚性汽车:指不考虑悬架及轮胎的弹性变形.准静态:指稳态转向.刚性汽车的准静态侧翻4-5汽车的侧翻刚性汽车的准静态侧翻当时,若要使则有高速公路拐弯处的坡道角就是根据此原理设计的.当Fzi=0时,汽车开始侧翻时的侧向加速度(g)当ay=0时:侧翻阈值(rolloverthreshold)4-5汽车的

2、侧翻当β=0时:汽车抗侧翻能力汽车不发生侧翻的静态极限角.GB7258规定保证只能发生侧滑,不会发生侧翻的条件:发生侧滑时:当时,只可能发生侧滑,不会发生侧翻4-5汽车的侧翻带悬架汽车的准静态侧翻平衡方程为:设侧倾柔度为:当Fzi=0时,得侧翻阈值为:4-5汽车的侧翻汽车的瞬态侧翻1.前轮阶跃输入下的侧倾响应4-5汽车的侧翻研究侧向加速度快速变化时的侧翻.汽车的侧倾角在初次达到稳态值后有一个超调量,说明汽车侧倾角的瞬态响应中有一个比准静态更小的侧翻阈值,即在更小的侧向加速度ay时,内侧车轮就可能离地了。对轿车和多用途车辆而言:阶跃转向时的侧翻阈值比准静态的值约低30%,而货车约低

3、50%.超调量的大小取决于侧倾阻尼。无阻尼时,侧倾阈值最小；随阻尼比的增加,侧倾阈值也增大,但增大的速率逐渐减小。4-5汽车的侧翻2.前轮脉冲输入下的侧倾响应此时,汽车的侧翻阈值取决于输入频率.当频率为零时,侧翻阈值接近带悬架汽车的准静态之值;随频率的增加,侧翻阈值减少,直至侧倾共振频率时达到最小,然后又迅速增大.对于重型货车,侧倾共振频率低于1HZ,轿车和MPV车的侧倾共振频率为1.5HZ以上.在高速公路上,驾驶员更改车道的操舵频率通常在0.5HZ左右,所以,货车较易侧翻,轿车不易侧翻.4-5汽车的侧翻4-6提高操纵稳定性的电子控制系统电子控制系统VSC车辆稳定性控制系统VDC

4、车辆动力学控制系统ABS制动防抱TCS驱动力控制系统4WS四轮转向EMCD电子磁控有限差速作用差速器4-6提高操纵稳定性的电子控制系统各种电子控制系统的有效工作范围4WS的有效工作范围是附着圆中心部位，即侧向力，纵向力较小的轮胎特性线性区域TCS的有效工作区是大驱动力附近的极限区域ABS在大制动力附近的极限区域VSC在大侧偏力的极限区域其余几种系统的有效工作区域均在较大地面反作用力的轮胎特性非线性区D:drivingforcedistributionB:brakingforcedistributionR:rollstiffnessdistribution4-6提高操纵稳定性的电子

5、控制系统间接横摆力矩控制前轮驱动：强不足转向特性后轮驱动：过多转向特性四轮驱动：不足转向特性三种不同驱动形式对弯道行驶的影响冰雪路面R=20mV0=20km/h固定方向盘，加速1s以后的情况4-6提高操纵稳定性的电子控制系统间接横摆力矩控制4WD前后轮间切向力分配比例控制ac-前轴驱动力与整车驱动力之比FWD：强不足转向特性RWD：弱不足转向特性4-6提高操纵稳定性的电子控制系统间接横摆力矩控制4WD前后轮间切向力分配比例控制ETS4WD：保持中性转向特性4-6提高操纵稳定性的电子控制系统Fy1+Fy2=m·ayFy1·a-Fy2·b=Iz·r稳态行驶：Fy1·a-Fy2·b

6、=0如果加一横摆力矩，则Fy1·a＋Fx2·B-Fy2·b=0Fx2减小不足转向量直接横摆力矩控制（DirectYawMomentControl）4-6提高操纵稳定性的电子控制系统直接横摆力矩控制（DirectYawMomentControl）（改变内外侧车轮驱动力分配比例提高极限工况下弯道行驶能力）a:一般行驶b:有横摆力矩作用，加速行驶，Fy1减小Fy1*a＋Fx2*B-Fy2*b=Iz*r4-6提高操纵稳定性的电子控制系统极限工况下前轴侧滑与后轴侧滑的特点(仿真计算）4-6提高操纵稳定性的电子控制系统极限工况下前轴侧滑与后轴侧滑的特点(仿真计算）通过正弦转向角输入可以出

7、现后轴侧滑汽车激转的极限工况。下图给出了起始车速120km/h，频率为0.6Hz的转向角正弦(一个周期)输入下的响应。1）当正弦输入转向角超过一定数值后，汽车质心侧偏角、前轮侧偏角、后轮侧偏角突然迅速增大，汽车失去稳定性2）汽车是否稳定决定于汽车（质心侧偏角与汽车侧偏角速度。稳定的条件可以近似地表现为：C1+C2’<1.0式中，β为质心侧偏角；’为质心侧偏角速度；C1、C2为常系数。4-6提高操纵稳定性的电子控制系统转向角增加，侧偏角增加，但饱和后，转弯半径不再减少，