汽车理论课件-操纵稳定性

1 第 五 节汽 车 操 纵 稳 定 性 与 转 向 系 的 关 系第 五 章 汽 车 的 操 纵 稳 定 性 返 回 目 录 2 一 、 转 向 系 的 功 能 与 转 向 盘 力 特 性1.转 向 系 的 功 能 1） 驾 驶 者 通 过 转 向 盘 控 制 前 轮 绕 主 销 的 转 角 ， 从 而操 纵 汽 车 的 运 动 方 向 。 2） 凭 借 转 向 盘 的 反 作 用 力 ， 将 整 车 及 轮 胎 的 运 动 、受 力 状 况 反 馈 给 驾 驶 者 ， 以 获 得 “ 路 感 ” 。 转 向 盘 的 输 入 有 两 种 方 式 ： 角 输 入 和 力 输 入 。第 五 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 转 向 系 的 关 系 3 2.转 向 盘 力 特 性 转 动 转 向 盘 时所 需 要 的 力 随 汽 车运 动 状 况 而 变 化 的规 律 ， 称 为 转 向 盘力 特 性 。第 五 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 转 向 系 的 关 系 4 第 五 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 转 向 系 的 关 系2.转 向 盘 力 特 性 5 3.转 向 盘 力 特 性 的 影 响 因 素 转 向 盘 力 特 性 决 定 于 下 列 因 素 ： 转 向 器 角 传 动 比 及其 变 化 规 律 、 转 向 器 效 率 、 动 力 转 向 器 的 转 向 盘 操 作 力特 性 、 转 向 杆 系 传 动 比 、 转 向 杆 系 效 率 、 由 悬 架 导 向 杆系 决 定 的 主 销 位 置 、 轮 胎 上 的 载 荷 、 轮 胎 气 压 、 轮 胎 力学 特 性 、 地 面 附 着 条 件 、 转 向 盘 转 动 惯 量 、 转 向 柱 摩 擦阻 力 以 及 汽 车 整 体 动 力 学 特 性 等 。第 五 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 转 向 系 的 关 系 6 主 销 位 置 几 何 参 数 ， 如 主 销 内 倾 角 、 主 销 后 倾 角 、 主 销 拖 距 、 接地 面 上 主 销 偏 置 距 、 车 轮 中 心 主 销 拖 距 等 ， 对 转 向 盘 力 特 性 、 回 正 性能 、 直 线 行 驶 性 等 都 有 显 著 影 响 。第 五 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 转 向 系 的 关 系 7 二 、 不 同 工 况 下 对 操 纵 稳 定 性 的 要 求 汽 车 在 原 地 、小 半 径 弯 道 低 速 行驶 时 ， 要 防 止 转 向盘 过 于 沉 重 ； 在 高 速 行 驶 时 ，转 向 盘 力 不 宜 过 小而 应 维 持 一 定 数 值 ，以 帮 助 驾 驶 者 稳 定驾 驶 。第 五 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 转 向 系 的 关 系 8 二 、 不 同 工 况 下 对 操 纵 稳 定 性 的 要 求第 五 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 转 向 系 的 关 系 9 三 、 评 价 高 速 公 路 行 驶 操 纵 稳 定 性 的 试 验 转 向 盘 中 间 位 置 操 纵 稳 定 性 试 验 （ On Center Handling Test） 汽 车 在 高 速 公 路 上 高 速 行 驶 时 ， 具 有 以 力 输 入 为主 和 转 向 盘 （ 反 作 用 ） 力 是 重 要 信 息 源 的 特 点 。1.试 验 方 法 汽 车 以 100km/h的 速 度 作 正 弦 曲 线 的 蛇 形 行 驶 ， 正 弦运 动 的 周 期 为 5s， 最 大 侧 向 加 速 度 为 0.2g。 车 上 装 有 转 向 盘 转 角 、 转 向 盘 转 矩 、 车 速 和 横 摆 角速 度 等 传 感 器 。第 五 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 转 向 系 的 关 系 10 第 五 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 转 向 系 的 关 系 11 2.转 向 盘 力 输 入 方 面 的 评 价 指 标第 五 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 转 向 系 的 关 系 12 车 型 大 型 中 型 紧 凑 紧 凑 运 动 型 中 型 中 型 运 动 型产 地 美 国 美 国 美 国 美 国 美 国 其 他 其 他 其 他驱 动 轴 后 轴 前 轴 前 轴 前 轴 后 轴 后 轴 前 轴 后 轴转 向 系 动 力 动 力 动 力 手 动 动 力 动 力 动 力 手 动转 向 盘 转 矩 为 0时的 侧 向 加 速 度 /g -0.110 -0.055 -0.063 -0.038 -0.054 -0.071 -0.045 -0.1090g处 的 转 向 盘 转矩 /（ Nm） 1.29 0.81 0.78 0.96 0.95 1.57 0.90 1.900g处 的 转 向 盘 转矩 梯 度 /（ Nmg -1） 8.8 16.5 13.0 27.5 18.5 25.1 20.5 20.60.1g处 的 转 向 盘 转矩 /（ Nm） 1.90 2.19 1.83 3.94 2.27 3.46 2.43 4.090.1g处 的 转 向 盘 转矩 梯 度 /（ Nmg-1） 4.2 4.7 6.6 15.9 8.4 12.4 7.9 20.3 一 些 车 辆 力 输 入 方 面 的 评 价 指 标 （ 试 验 结 果 ）第 五 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 转 向 系 的 关 系 13 四 、 转 向 系 与 汽 车 横 摆 角 速 度 稳 态 响 应 的 关 系 车 厢 侧 倾 时 ， 如 果 非 独 立 悬 架 汽 车 的 转 向 系 与 悬 架 在运 动 学 上 关 系 不 协 调 ， 将 引 起 转 向 车 轮 干 涉 转 向 的 现 象 。1.侧 倾 时 转 向 系 统 与 悬 架 的 运 动 干 涉第 五 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 转 向 系 的 关 系 14 第 五 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 转 向 系 的 关 系 当 车 辆 向 右 转向 时 ， 车 身 向 外 倾斜 ， 外 侧 板 簧 受 压缩 ， 车 轮 与 车 架 距离 减 小 ， 使 车 轮 向左 转 ， 增 加 了 车 辆的 不 足 转 向 ， 这 种现 象 称 为 侧 倾 干 涉不 足 转 向 。 15 2.转 向 系 刚 度 与 转 向 车 轮 的 变 形 转 向 在 转 向 盘 至 转 向 车 轮 之 间 ， 包 括 转 向 器 、 转 向 杆 系 与转 向 器 固 定 处 在 内 的 刚 度 ， 称 为 转 向 系 （ 角 ） 刚 度 。 转 向 系 刚 度 低 ， 前 转 向 轮 的 变 形 转 向 角 大 ， 增 加 了 汽车 的 不 足 转 向 趋 势 。 转 向 系 刚 度 高 ， 高 速 行 驶 时 的 “ 路 感 ” 较 好 。第 五 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 转 向 系 的 关 系 16 第 六 节汽 车 操 纵 稳 定 性 与 传 动 系 的 关 系第 五 章 汽 车 的 操 纵 稳 定 性 本 节 将 介 绍 地 面 切 向 反 作 用 力 对 汽 车 稳 态 转 向 特性 的 影 响 ， 还 将 介 绍 利 用 地 面 切 向 反 作 用 力 控 制 转 向特 性 的 方 法 和 原 理 。 返 回 目 录 17 一 、 地 面 切 向 反 作 用 力 与 “ 不 足 过 多转 向 特 性 ” 的 关 系1） 汽 车 在 弯 道 上 以 大 驱 动 力 加 速 行 驶第 六 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 传 动 系 的 关 系FZ1 汽 车 有 增 加 不足 转 向 的 趋 势加 速 行驶 时 k1k 2FZ2 21 18前 驱 汽 车 增 大 了 不 足 转 向 趋 势 2） Ft 对 的 影 响 Ft， FY=C， 随 着 驱 动 力 的 增 加 ， 维 持转 向 所 需 的 FY 将 使 。前 驱 汽 车 1 随 Ft 增 大 而 增 大第 六 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 传 动 系 的 关 系 19 sincoscos hk TrFT X sincoscos rrFX1coscos sink rrFT X 3） 前 轮 受 半 轴 驱 动 转 矩 的 影 响 会 产 生 不 足 变 形 转 向 ， 增 加了 前 驱 动 汽 车 不 足 转 向 的 趋 势 。第 六 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 传 动 系 的 关 系 20 3） 前 轮 受 半 轴 驱 动 转 矩 的 影 响 会 产 生 不 足 变 形 转 向 ， 增 加了 前 驱 动 汽 车 不 足 转 向 的 趋 势 。如 果 半 轴 水 平 0 力 矩 臂 为 sinrr sin rrq k qFT X 第 六 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 传 动 系 的 关 系 21 汽 车 在 弯 道 上 行 驶 时 ， 车 厢 侧 倾 ， 外侧 车 轮 的 减 小 ， 内 侧 增 加 。作 用 于 外 侧 车 轮 的 减 小 ， 内 侧 增 加 。这 两 个 力 矩 之 差 使 前 轮 受 到 一 令 转 向 角 变 小 的 力 矩 。增 加 了 汽 车 的 不 足 转 向 趋 势 。第 六 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 传 动 系 的 关 系 kT 22 试分析当汽车用发动机制动时，前轮驱动的汽车趋于增加不足转向还是减小不足转向？后轮驱动的汽车呢？为什么？ 思考第 六 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 传 动 系 的 关 系 4） 随 着 驱 动 力 的 增 加 ， 轮 胎 回 正 力 矩 通 常 也 有 所 增加 ， 这 也 增 加 了 前 轮 驱 动 汽 车 的 不 足 转 向 趋 势 。 23 二 、 地 面 切 向 反 作 用 力 控 制 转 向 特 性的 基 本 概 念 简 介1.切 向 力 对 r的 影 响第 六 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 传 动 系 的 关 系 24 2.切 向 力 控 制 方 法1） 总 切 向 反 作 用 力 控 制 ABS就 是 总 制 动 力 控 制 ， 保 证 较 佳 的 滑 动 率 ， 提高 制 动 时 汽 车 的 方 向 稳 定 性 。 TCS 是 总 驱 动 力 控 制 ， 防 止 出 现 过 大 的 滑 转 率 ，提 高 驱 动 时 汽 车 的 方 向 稳 定 性 。第 六 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 传 动 系 的 关 系 25 2） 前 、 后 轮 间 切 向 力 分 配 比 例 的 控 制图 中F、 R前 轴 、 后 轴的 外 侧 车 轮 驱 动 力 与该 轴 驱 动 力 之 比 ； C前 轴 驱 动 力 与整 车 驱 动 力 之 比 。第 六 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 传 动 系 的 关 系 26 第 六 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 传 动 系 的 关 系 ETS： 日 产 公 司 研 制 了 总 是 保 持 “ 中 性 转 向 ” 特 性的 电 子 控 制 前 、 后 驱 动 力 分 配 系 统 。 27yYY maFF 21 r21 ZYY IbFaF 3） 内 、 外 侧 车 轮 间 切 向 力 分 配 的 控 制由 二 自 由 度 汽 车 模 型 可 以 得 到 由 于 改 变 内 、 外 侧 驱 动 力 分 配 的 比 例 ， 与 在 装 有 普 通差 速 器 的 汽 车 上 再 施 加 一 定 数 值 的 横 摆 力 偶 矩 是 一 样 的 ，这 种 驱 动 力 的 控 制 方 式 也 常 称 为 横 摆 力 偶 矩 控 制 。第 六 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 传 动 系 的 关 系 28021 bFaF YY abFFYY 21 0221 bFBFaF YXY即 FY1减 小 ， FY2增 大 ； 前 轮 侧偏 角 减 小 ， 后 轮 侧 偏 角 增 大 ，汽 车 不 足 转 向 量 减 小 。 +FX2 -FX2FY1FY2汽 车 稳 态 圆 周 行 驶 时第 六 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 传 动 系 的 关 系FY1FY2 29 图 中F、 R前 轴 、 后轴 的 外 侧 车 轮 驱 动力 与 该 轴 驱 动 力之 比 ； C前 轴 驱 动 力 与整 车 驱 动 力 之 比 。第 六 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 传 动 系 的 关 系 30r21 ZYXY IbFBFaF 第 六 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 与 传 动 系 的 关 系直 接 横 摆 力 偶 矩 控 制 提 高 弯 道 加 速 行 驶 的 机 理 31 第 五 章 汽 车 的 操 纵 稳 定 性 防 抱 死 制 动 系 统 （ ABS） 与 驱 动 力 控 制 系 统 （ TCS）都 是 提 高 汽 车 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统 。 目 前 有 更 多 的 电 子 控 制 系 统 能 显 著 改 善 汽 车 的 操纵 稳 定 性 。 第 七 节提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统 返 回 目 录 32 第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统1.四 轮 转 向 系 统 （ 4WS） 33 技 术 极 大 地 缩小 了 大 型 车 辆的 转 向 半 径 ，使 得 这 些 车 辆具 有 紧 凑 型 轿车 的 转 向 半 径 。第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统Quadrasteer 34 第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统 系 统 是 以 ABS为 基 础 发 展 而 成 的 。 基 本 工 作 原 理 是 ： 在 大 侧 向 加 速 度 、 大 侧 偏 角 的 极 限工 况 下 ， 利 用 左 右 两 侧 制 动 力 之 差 产 生 的 横 摆 力 偶 矩 来 防止 出 现 难 以 控 制 的 侧 滑 现 象 。2.车 辆 稳 定 性 控 制 系 统 （ VSC或 称 ESP） 35 第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统VSC（ ESP） 的 作 用 36 第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统VSC（ ESP） 的 作 用 37前 轴 侧 滑 出 现“ 驶 出 ” 现 象 加 大 内 侧 车轮 的 制 动 力 第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统VSC（ ESP） 的 作 用 抑 制 前 轮 侧 滑 38后 轴 侧 滑 出现 甩 尾 现 象 加 大 外 侧 车轮 的 制 动 力 第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统 抑 制 后 轮 侧 滑VSC（ ESP） 的 作 用 39 提 高 操 纵 稳 定 性 的 各 种 电 子 控 制 系 统 的 有 效 工 作 区 域驱 动 力分 配 控 制制 动 力分 配 控 制侧 倾 刚 度分 配 控 制第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统 40 第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统起 始 车 速 120km/h、 频 率 0.6H z的 转 向 角 正 弦 输 入 下 的 响 应一 、 极 限 工 况 下 前 轴 侧 滑 与 后 轴 侧 滑 的 特 点 41 第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统起 始 车 速 120km/h、 频 率 0.6H z的 转 向 角 正 弦 输 入 下 的 响 应一 、 极 限 工 况 下 前 轴 侧 滑 与 后 轴 侧 滑 的 特 点 42 1） 当 正 弦 输 入 转 向 角 超 过 一 定 值 后 ， 汽 车 质 心 侧 偏 角 、前 轮 侧 偏 角 、 后 轮 侧 偏 角 突 然 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 示 为 。结 论 0.121 CC第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统 43 起 始 车 速 为 110km/h时 正 弦转 向 角 输 入 下 的 曲 线 第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统 起 始 车 速 为 140km/h时 正 弦转 向 角 输 入 下 的 曲 线 44 斜 阶 跃 转 向 角 输 入 下 汽 车 的 响 应第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统 45 斜 阶 跃 转 向 角 输 入 下 汽 车 的 响 应第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统 46 第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统 1） 随 着 前 轮 转 向 角 的 增 加 ， 前 轮 侧 偏 角 加 大 ； 但 前 轮侧 偏 角 达 某 一 角 度 值 后 ， 侧 偏 力 饱 和 而 不 再 增 大 ， 汽 车的 转 向 半 径 也 不 能 再 减 小 。 2） 出 现 的 后 轮 侧 偏 角 小 于 后 轮 发 挥 最 大 侧 偏 力 所 对 应的 侧 偏 角 值 。 因 此 ， 如 果 后 轮 侧 偏 角 增 大 ， 就 可 以 产 生更 大 的 后 轮 侧 偏 力 。 结 论 47 斜 阶 跃 转 向 角输 入 下 前 轮 的 侧偏 角 与 汽 车 转 向半 径 的 关 系 。第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统 达 到 最 小 转 向 半 径 的 前 轮 侧 偏 角 1几 乎 为 一 常数 ， 增 加 转 向 角 能 减 小 转 向 半 径 的 条 件 为 ： 1C3 48 横 摆 力 偶 矩 M或 纵 向 减 速 力 FX对 汽 车 稳 定 性 的 影 响 第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统二 、 横 摆 力 偶 矩 及 制 动 力 的 控 制 效 果 49 横 摆 力 偶 矩 M 或 纵 向 减 速 力 FX 对 汽 车 稳 定 性 的 影 响 第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统 50 第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统横 摆 力 偶 矩 M或 纵 向 减 速 力 FX对 汽 车 稳 定 性 的 影 响 51 1） 为 了 保 持 汽 车 的 稳 定 性 ， 当 后 轴 要 侧 滑 发 生 激 转时 ， 应 对 汽 车 施 加 外 侧 的 横 摆 力 偶 矩 ； 2） 当 前 轴 要 侧 滑 而 使 汽 车 驶 离 弯 道 时 ， 应 对 汽 车 施加 适 当 大 小 向 内 侧 的 横 摆 力 偶 矩 ， 使 后 轮 的 侧 偏 角 达到 最 大 侧 偏 力 的 角 度 ； 3） 还 应 对 汽 车 施 加 纵 向 减 速 力 。第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统结 论 52 三 、 各 个 车 轮 制 动 力 控 制 的 效 果第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统 53 三 、 各 个 车 轮 制 动 力 控 制 的 效 果第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统 54 第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统四 、 四 个 车 轮 主 动 制 动 的 控 制 效 果 55 五 、 VSC系 统 的 组 成 1） 用 于 向 各 个 车 轮 施 加制 动 的 执 行 机 构 ； 2） 用 于 控 制 驱 动 力 的 节气 门 执 行 机 构 与 节 气 门 传感 器 ； 3） 轮 速 传 感 器 ； 4） 横 摆 角 速 度 传 感 器 ； 5） 侧 向 、 纵 向 加 速 度 传感 器 ； 6） 转 向 角 传 感 器 ； 7） 制 动 主 缸 压 力 传 感 器 ； 8） ECU。 第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统 56 六 、 装 有 VSC系 统 汽 车 的 试 验 结 果第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统 57 六 、 装 有 VSC系 统 汽 车 的 试 验 结 果第 七 节 提 高 操 纵 稳 定 性 的 电 子 控 制 系 统 58 第 五 章 汽 车 的 操 纵 稳 定 性第 八 节 汽 车 的 侧 翻 返 回 目 录 59 汽 车 侧 翻 是 指 汽 车 在 行 驶 过 程 中 绕 其 纵 轴 线 转 动 90或 更 大 的 角 度 ， 以 至 车 身 与 地 面 相 接 触 的 一 种 极 其 危 险 的侧 向 运 动 。 曲 线 运 动 引 起 的 侧 翻汽 车 侧 翻 可分 为 两 类 绊 倒 侧 翻第 八 节 汽 车 的 侧 翻 60 “刚 性 汽 车 ” 是 指忽 略 汽 车 悬 架 及 轮 胎 弹性 变 形 ； “ 准 静 态 ” 是指 汽 车 的 稳 态 转 向 。一 、 刚 性 汽 车 的 准 静 态 侧 翻 sin 1cos 021 igg mgBBFhmghma Zy gig ig 2121 hBmgFh BmgFhBga ZZy假 定 第 八 节 汽 车 的 侧 翻 61 当 汽 车 在 水 平 路 面 直 线 行 驶 时 ， 0, 0,ya 2/i mgFZ 0ya当 ， 如 果 不 变 ，2/i mgFZ gay / gig ig 2121 hBmgFh BmgFhBga ZZy当 ay增 加 时 ， 将 减 小 ； =0时 ， 汽 车 开 始 侧 翻侧 翻 时 g2hBgay 当 =0时 ， 侧 翻 阈 值 为 2B/2hg， 发 生 侧 翻 时 的 加 速 度 ay称 为 侧 翻 阈 值则 第 八 节 汽 车 的 侧 翻 。 。iZF iZF 62 车 辆 类 型 质 心 高 度 /cm 轮 距 /cm 侧 翻 阈 值 /g跑 车 4651 127154 1.21.7微 型 轿 车 5158 127154 1.11.5豪 华 轿 车 5161 154165 1.21.6轻 型 客 货 两 用 车 7689 165178 0.91.1客 货 两 用 车 76102 165178 0.81.1中 型 货 车 114140 165190 0.60.8重 型 货 车 154216 178183 0.40.6表 5-4 几 种 汽 车 侧 翻 阈 值 的 范 围第 八 节 汽 车 的 侧 翻 63 几 种 微 型 轿 车 的 侧 翻 阈 值 及 侧 翻 事 故 率第 八 节 汽 车 的 侧 翻 64 几 种 轿 车 和 多 用 途 车 的 侧 翻 阈 值 及 侧 翻 事 故 率随 着 侧 翻 阈 值 的 增 大 ， 侧 翻 事 故 率 降 低 。第 八 节 汽 车 的 侧 翻 65 二 、 带 悬 架 汽 车 的 准 静 态 侧 翻 02/ irgsgs0 BFhhBgmhamM Zy 注意观察，该模型与刚性汽车模型有哪些区别？ 第 八 节 汽 车 的 侧 翻 66 gaR y R侧 倾 率 （ ） 。 grg /11 12 hhRhBgay 某 轿 车 hr/hg=0.5、 R=0.1 ， 。 与 刚 性 汽 车 相 比 ， 阈 值 减 小 了 5%。当 =0时 ， 侧 翻 阈 值 为 g295.0 hBgay 当 汽 车 受 到 侧 向 力 作 用 时 ， 外 侧 轮 胎 产 生 弹 性 变 形 ，从 而 轮 胎 接 地 中 心 向 内 偏 移 ， 轮 距 B减 小 ， 使 得 侧 翻 阈值 又 减 小 约 5%。 第 八 节 汽 车 的 侧 翻例 iZF rad/ grad/ g 67 三 、 汽 车 的 瞬 态 侧 翻第 八 节 汽 车 的 侧 翻 图 5-88 68 阶 跃 输 入 下 的 侧 倾 响 应由 于 超 调 量 的 影 响 ， 汽 车 的 瞬 态 侧 倾 阈 值 比 准 静 态 时 要 小 。第 八 节 汽 车 的 侧 翻 69 超 调 量 的 大 小 取 决 于 侧 倾 阻 尼 ， 随 着 阻 尼 比 的 增加 ， 侧 倾 阈 值 也 增 大 。第 八 节 汽 车 的 侧 翻 70 在 侧 向 加 速 度 正 弦 输 入 的 情 况 下 ， 汽 车 侧 倾 响 应 取 决 于 输入 频 率 。 输 入 频 率 等 于 侧 倾 共 振 频 率 时 ， 侧 倾 阈 值 达 到 最 小 。第 八 节 汽 车 的 侧 翻 71 第 九 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 的 路 上 试 验第 五 章 汽 车 的 操 纵 稳 定 性 返 回 目 录 72 操 纵 稳 定 性 路 上 试 验 的 测 量 仪 器 和 测 取 的 参 数第 九 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 的 路 上 试 验测 量 仪 器 测 取 的 参 数 非 接 触 式 车 速 仪 或 第 五 轮 仪 和 时 间 信 号 发 生 器 测 量 车 速 和 时 间 测 力 转 向 盘 测 量 转 向 盘 作 用 转 矩 及 转 角 加 速 度 计 测 量 加 速 度 陀 螺 仪 测 量 横 摆 角 速 度 、 航 向 角 和侧 倾 角 73 一 、 低 速 行 驶 转 向 轻 便 性 试 验第 九 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 的 路 上 试 验 双 纽 线 轨 迹 的 极 坐 标 方 程 为 ， 时 ， 双纽 线 顶 点 处 的 曲 率 半 径 最 小 ， ， 最 小 曲 率 半 径 应 按 试 验 汽 车 的 最 小 转 向 半 径 的 1.1倍 ， 并 圆 整 到 比 此 乘 积 大 的 一 个 整数 来 确 定 。 dl 2cos 03/min dR 74 转 向 盘 转 矩 转 向 盘 转 角 曲 线 以 转 向 盘 最 大 转 矩 、 转 向 盘 最 大 作 用 力 及 转 向 盘 作用 功 评 价 转 向 轻 便 性 。第 九 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 的 路 上 试 验 75 二 、 稳 态 转 向 特 性 试 验第 九 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 的 路 上 试 验当 车 速 很 低 时 ， r000 uR 随 着 车 速 的 提 高 ， 由 测 得 的车 速 u和 横 摆 角 速 度 r可 得r/uR ruay 76 RRL 113.57 021 ruay 第 九 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 的 路 上 试 验 77 三 、 瞬 态 横 摆 响 应 试 验常 用 阶 跃 试 验 来 测 定 汽 车 对 转 向 盘 转 角 输 入 时 的 瞬 态 响 应 。第 九 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 的 路 上 试 验 78 四 、 汽 车 回 正 能 力 试 验 令 汽 车 沿 半 径 为 15m的 圆 周 行 驶 ， 调 整 车 速 使 侧 向 加 速度 达 到 4m/s2， 然 后 突 然 松 开 转 向 盘 ， 在 回 正 力 矩 作 用 下 ，前 轮 将 恢 复 到 直 线 行 驶 。 记 录 这 个 过 程 的 时 间 t、 车 速 u、 转 向 盘 转 角 SW 和 横摆 角 速 度 r， 整 理 出 r - t 曲 线 。第 九 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 的 路 上 试 验 回 正 试 验 是 表 征 和 测 定 汽 车 从 曲 线 行 驶 到 直 线 行 驶 的 过渡 过 程 ， 是 测 定 自 由 操 纵 力 输 入 的 基 本 性 能 试 验 。 对 于 一 辆 没 有 回 正 能 力 的 ， 或 基 本 上 回 不 到 正 中 ， 或 回正 过 程 中 行 驶 方 向 往 复 摆 动 的 汽 车 ， 驾 驶 员 和 乘 客 都 是 不 能满 意 的 。 79 五 、 转 向 盘 角 脉 冲 试 验 本 试 验 要 确 定 给 转向 盘 正 弦 角 位 移 输 入 时 ，输 出 （ 汽 车 横 摆 角 度 ）与 输 入 的 振 幅 比 与 相 位差 。 常 用 转 向 盘 角 位 移脉 冲 试 验 来 确 定 汽 车 的频 率 特 性 。第 九 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 的 路 上 试 验 80 五 、 转 向 盘 角 脉 冲 试 验 转 向 盘 角 脉 冲 试 验 在平 坦 的 场 地 上 进 行 ， 试 验车 速 为 最 高 车 速 的 70%。 转 向 盘 转 角 脉 冲 宽 度为 0.30.5s， 最 大 转 角 应使 汽 车 最 大 侧 向 加 速 度 为4m/s 2。 第 九 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 的 路 上 试 验 81下 一 章 第 九 节 汽 车 操 纵 稳 定 性 的 路 上 试 验本 章 内 容 结 束