[理学]汽车发动机原理与汽车理论 第十六章.ppt

第四节　汽车操纵稳定性与悬架、转向系的关系 一、侧倾转向二、变形转向三、转向系与汽车横摆角速度稳态响应的关系 第四节　汽车操纵稳定性与悬架、转向系的关系 图１６-１８　车厢侧倾 一、侧倾转向 图１６-１９　纵置半椭圆板簧悬架的轴转向 二、变形转向 图１６-２０　纵置半椭圆板簧悬架产生的侧倾转向 二、变形转向 图１６-２１　回正力矩引起的变形转向角 三、转向系与汽车横摆角速度稳态响应的关系 １.侧倾时转向系与悬架的运动干涉２.转向系刚度与转向车轮的变形转向 １.侧倾时转向系与悬架的运动干涉 图１６-２２　转向系与悬架的运动干涉 ２.转向系刚度与转向车轮的变形转向 转向系(角)刚度是指由方向盘至转向轮之间，包括转向机、转向杆系与转向机固定处在内的刚度。前转向轮的理论转向角应等于输入的方向盘转角与转向系总传动比之比。但由于地面作用于转向轮的回正力矩使转向系发生了弹性变形，所以转向轮产生了变形转向角。 第五节　汽车操纵稳定性的道路试验 一、试验条件二、试验项目和试验方法 一、试验条件 １)试验应在平坦、干燥、清洁的水泥或沥青路面的场地上进行，场地在任意方向的坡度不大于０.１％。２)试验风速不大于５ｍ／ｓ。３)所有对试验结果有影响的零部件均应经过检查、紧固和调整，特别是转向系和悬架机构的各零部件。４)所用轮胎和车辋型式及大小必须满足有关要求。５)试验应在汽车轻载及额定满载两种状态下进行 二、试验项目和试验方法 １.转向轻便性试验２.汽车稳态回转试验——定转弯半径法３.汽车稳态回转试验——定方向盘转角、连续加速法４.汽车回正能力试验５.汽车蛇行试验 １.转向轻便性试验 图１６-２３　双纽线路径 １.转向轻便性试验 表１６-２　双纽线路径的画法及数据 ２.汽车稳态回转试验——定转弯半径法 图１６-２４　方向盘转矩——方向盘转角曲线 ２.汽车稳态回转试验——定转弯半径法 图１６-２５　圆弧形试验路径 ３.汽车稳态回转试验——定方向盘转角、连续加速法 (１)试验目的　将方向盘转过某一角度后，固定不变，汽车连续加速直至达到所需的侧向加速度，测定汽车车速及横摆角速度等参量，求出转弯半径随侧向加速度变化的特性。 (２)试验方法　先使轮胎升温，之后汽车以最低速度沿所画圆周行驶，待拖挂于汽车后部中点的第五车轮在半圈内都能对准地面上所画的圆周时，固定方向盘不动，汽车停车，启动记录仪器，记录下各变量的零线。 ４.汽车回正能力试验 １)试验目的　回正试验是表征和测定汽车从曲线行驶自行回复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。 (２)试验方法　中速回正试验：汽车沿半径为(１５±１)ｍ的圆周行驶，调整车速，当侧向加速度达到(４±０.２)ｍ／ｓ２时，稳定３ｓ，然后突然松开方向盘，记录松开后３ｓ内各变量的变化。 ５.汽车蛇行试验 图１６-２６　蛇行路线 第六节　操纵稳定性的主动控制 １.四轮转向系统(４ＷＳ)２.主动侧倾控制(ＡＢＣ)３.汽车动力学控制(ＶＤＣ) １.四轮转向系统(４ＷＳ) 图１６-２７　４ＷＳ车二自由度模型 ２.主动侧倾控制(ＡＢＣ) 通常将传统的由弹簧、减振器、稳定杆及控制臂等组成的悬架称为被动悬架，而将包含力发生器(或作动器)的悬架称为主动悬架，因为它不是被动地吸收和贮存能量，而是可以根据需要按照人为的控制规则消耗或释放能量，从而提高乘坐舒适性和操纵稳定性。 ３.汽车动力学控制(ＶＤＣ) 　　汽车动力学控制(ＶＤＣ)系统是一种新型主动安全控制系统，它安装在车辆的制动系和动力传动系内，利用车辆力学状态变量反馈来调节各轮上纵向力的大小匹配，从而可以使车辆获得优良的操纵稳定性。 第十六章 第一节　概　　述第二节　轮胎侧偏特性第三节　线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应特性第四节　汽车操纵稳定性与悬架、转向系的关系第五节　汽车操纵稳定性的道路试验第六节　操纵稳定性的主动控制 第一节　概　　述 一、汽车操纵稳定性的内容二、人—汽车闭路系统三、时域响应四、汽车操纵稳定性的评价 一、汽车操纵稳定性的内容 表１６-１　汽车操纵稳定性的基本内容及评价所用物理参量 二、人—汽车闭路系统 图１６-１　人—汽车闭路系统 三、时域响应 (１)反应时间　在方向盘角阶跃输入下，汽车的横摆角速度不能立即达到ωｒ０，而要经过时间(单位为ｓ)后才能第一次达到ωｒ０。(２)执行上的误差　设最大横摆角速度为ωｒ１，则该误差定义为ωｒ１／ωｒ０×１００％，亦称为超调量。(３)横摆角速度的波动　在瞬态响应中，横摆角速度ωｒ在ωｒ０值上下波动的频率ω０。(４)进入稳态所经历的时间　横摆角速度达到稳态值９５％～１０５％时即进入稳态响应，这段时间σ称为稳定时间，即进入稳态所经历的时间。 三、时域响应 图１６-２　汽车的时