最新汽车的操纵稳定性1ppt课件.ppt

《最新汽车的操纵稳定性1ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、汽车的操纵稳定性1§5-1概述一、汽车操纵稳定性包含的内容1、在汽车操纵稳定性的研究中，常把汽车作为一控制系统，求出汽车曲线行驶的时域响应与频率响应特性，并以它们来表征汽车的操纵稳定性能。2、方向盘输入有两种形式：给方向盘作用一个角位移，称为角位移输入，简称为角输入；给方向盘作用一个力矩，称为力矩输入，简称为力输入。3、方向盘角阶跃输入下进入的稳态响应及方向盘角阶跃输入下的瞬态响应，就是表征汽车操纵稳定性的方向盘角位移输入下的时域响应。回正性是一种方向盘力输入下的时域响应。横摆角速度频率响应特性是方向盘转角正弦输入下，频率由0→时，汽车横摆角速度与方向盘转角的振幅比及相位差的变化图形。转向半

2、径是评价汽车机动灵活性的物理参量。转向轻便性是评价转动方向盘轻便程度的特性。二、车辆坐标系与方向盘角阶跃输入下的时域响应1、汽车的运动是借固结于运动着的汽车上的动坐标系——车辆坐标系来描述的。图5-1所示固结于汽车上的oxyz直角动坐标系就是车辆坐标系。图5-3上画出了一辆等速行驶汽车在t=0时,驾驶员急速转动方向盘至角度δsw0并维持此转角不变时的汽车瞬态响应曲线汽车的瞬态响应，它具有如下几个特点：（1）时间上的滞后（2）执行上的误差（3）横摆角速度的波动（4）进入稳态所经历的时间四、汽车试验的两种评价方法及时域响应与频率响应特性的评价指标汽车性能最后应通过试验来进行测定与评价。试验中的性

3、能评价有主观评价和客观评价两种方法。客观评价法是通过测试仪器测出表征性能的物理量如横摆角速度、侧向加速度、侧倾角及转向力等来评价操纵稳定性的方法。主观评价法就是感觉评价，其方法是让试验评价人员，根据试验时自己的感觉来进行评价，并按规定的项目和评分办法进行评分。此外，还有一个方向盘角阶跃输入下时域响应的综合性评价指标，这个评价指标称为汽车因数。方向盘角阶跃输入下进入的稳态响应：稳态横摆增益曲线.横摆角速度增益（又称为转向灵敏度）.稳定性因数K。方向盘角阶跃输入下的瞬态响应：瞬态横摆响应曲线.反应时间衰减振动圆频率横摆角速度频率响应特性：共振峰频率f，1HZ时的相位滞后角变速演示§5-2轮胎的侧

4、偏特性侧偏特性主要是侧偏力、回正力矩与侧偏角间的关系，它是研究汽车操纵稳定性的基础。一、轮胎的坐标系垂直于车轮旋转轴线的轮胎中分平面称为车轮平面。车轮平面与地平面的交线取为X轴，规定向前为正。Z轴与地平面垂直，规定指向上方为正。Y轴在地平面上，规定面向车轮前进方向时指向左边为正。图5-5上还画了地面作用于轮胎的力与力矩，即地面切向反作用力Fx、地面侧向反作用力Fy、地面法向反作用力Fz，以及地面反作用力绕Z轴的力矩——回正力矩Tz等等。图中还画出了侧偏角a与外倾角γ二、轮胎的侧偏现象和侧偏力-侧偏角曲线车轮中心沿Y轴方向若作用有侧向力Fy，相应地在地面上产生地面侧向反作用力Fy，Fy也称为侧

5、偏力。当有地面侧向反作用力时，若车轮是刚性的，则可能发生两种情况：（1）当地面侧向反作用力FY未超过车轮与地面间的附着极限时，车轮与地面间没有滑动,车轮仍沿其本身平面的方向行驶（图5-6）；（2）当地面侧向反作用力FY达到车轮与地面间的附着极限时，车轮发生侧向滑动，若滑动速度为△u，车轮便沿合成速度u’方向行驶，偏离了方向。当车轮有侧向弹性时，即使FY没有达到附着极限，车轮行驶方向亦将偏离车轮平面的方向，这就是轮胎的侧偏现象。与的夹角a，即为侧偏角。aacFyuccFyucu′△没有侧向滑移有侧向滑移图5-6有侧向力作用时刚性车轮的滚动uFY-曲线在=0。处的斜率称为侧偏刚度k，FY=ka显

6、然轮胎的最大侧偏力决定于附着条件，即垂直载荷。三、轮胎的结构、工作条件对侧偏特性的影响尺寸较大的轮胎有较高的侧偏刚度。轮胎断面高H与轮胎断面宽B之比H/B×100%称为扁平率。垂直载荷增大后，侧偏刚度随垂直载荷的增加而加大，但垂直载荷过大时，轮胎产生很大的径向变形，侧偏刚度反而有所减小。轮胎的充气压力对侧偏刚度也有显著影响。随着气压的增加，侧偏刚度增大，但气压过高后刚度不再变化。行驶车速对侧偏刚度的影响很小。当纵向力相当大时，侧偏力显著下降。因为此时接近附着极限，切向力已耗去大部分附着力，而侧向能利用的附着力很少。由图还可看出，这组曲线的包络线接近于一椭圆，一般称为附着椭圆。路面有薄水层时，

7、由于滑水现象（hydroplaning）,会出现完全丧失侧偏力的情况四、回正力矩——绕OZ轴的力矩Tz是使转向车轮回复到直线行驶位置的主要恢复力矩之一，称为回正力矩。回正力矩起始时逐步增大，侧偏角为4。~6。时达到最大值；侧偏角再增大，回正力矩下降，在10。~16。时回正力矩为零。侧偏角再大，回正力矩成为负值。回正力矩随垂直载荷的增大而增加。在同样侧偏角下,尺寸大的轮胎一般回正力矩较大。子午线轮胎的回正力矩比