汽车的操纵稳定性1.pptx

1;§5-1 概 述; 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。 ; XOZ处于汽车左右对称的平面内。当车辆在水平路面上静止状态下，x轴平行于地面指向前方。z轴通过质心指向上方，y轴指向驾驶员的左侧，坐标系的原点O常可令其与质心重合。与操纵稳定性有关的主要运动参量为，车厢角速度为z轴上的分量——横摆角速度 等等（参看图5-1） ; 2、汽车的时域响应可分为不随时间变化的稳态响应和随时间变化的瞬态响应。汽车等速直线行驶是一种稳态，给汽车以方向盘角阶跃输入，一般汽车经短暂时间后便进入等速圆周行驶，这也是一种稳态，称为方向盘角阶跃输入下进入的稳态响应。 ; 汽车的等速圆周行驶，即汽车方向盘角阶跃输入下进入的稳态响应。一般也称它为汽车的稳态转向特性，汽车的稳态转向特性分为三种类型：不足转向、中性转向和过多转向。操纵稳定性良好的汽车应具有适度的不足转向特性。一般汽车不应具有过多转向特性，也不应具有中性转向特性，因为中性转向汽车在使用条件变动时，有可能转变为过多转向特性。 常用方向盘角阶跃输入下的瞬态响应来表征汽车的操纵稳定性。 ;; 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???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 轮胎的侧偏特性 ; 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。 ;;;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