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汽车理论——汽车的稳定性第1页/共151页 2第一节 概述 ?本节将介绍汽车操纵稳定性包含的内容、车辆坐标系、转向盘角阶跃输入下的时域响应特性等。 ?本节还将介绍操纵稳定性的研究方法及试验评价方法。第五章 汽车的操纵稳定性返回目录第2页/共151页 3 ?汽车在转向盘输入或外界干扰输入下的侧向运动响应随时间而变化的特性称为时域响应特性。 ?转向盘输入有角位移输入和力矩输入。 ?外界干扰输入主要是指侧向风和路面不平产生的侧向力。第一节 操纵稳定性概述一、操纵稳定性包含的内容第3页/共151页 41.转向盘角阶跃输入下的响应稳态响应瞬态响应 横摆角速度增益—转向灵敏度。评价参量 ?反应时间。 ?横摆角速度波动的无阻尼圆频率。评价参量第一节 操纵稳定性概述操纵稳定性包含的内容第4页/共151页 5 转向盘转角正弦输入下，频率由0→∞变化时，汽车横摆角速度与转向盘转角的振幅比及相位差的变化规律。?共振峰频率。?共振时振幅比。?相位滞后角。?稳态增益。评价参量第一节 操纵稳定性概述2.横摆角速度频率响应特性操纵稳定性包含的内容第5页/共151页 63.转向盘中间位置操纵稳定性?转向灵敏度。?转向盘力特性。?转向功灵敏度。评价参量第一节 操纵稳定性概述 转向盘力输入下的时域响应。 ?回正后剩余横摆角速度与剩余横摆角。 ?达到剩余横摆角速度的时间。评价参量4.回正性操纵稳定性包含的内容 转向盘小转角、低频正弦输入下，汽车高速行驶时的操纵稳定性。第6页/共151页 7车型最小转向半径/m（左/右）Audi A45.6/5.6（轴距2650 mm ）宝马520i5.65/5.65（轴距2830 mm ）雷克萨斯LS4305.4/5.3（轴距2925 mm ）一些常见车型的最小转向半径评价参量：最小转向半径。第一节 操纵稳定性概述5.转向半径操纵稳定性包含的内容第7页/共151页 8 ?评价转动转向盘轻便程度的特性。 ?包括原地转向轻便性、低速行驶转向轻便性和高速行驶转向轻便性。?转向力。?转向功。目前部分轿车上使用的电动助力转向系统（EPS），能很好地兼顾各种车速下行驶时的转向轻便性。评价参量第一节 操纵稳定性概述6.转向轻便性操纵稳定性包含的内容第8页/共151页 9直线行驶性转向盘转角和（累计值）侧向风敏感性路面不平敏感性侧向偏移评价参量评价参量第一节 操纵稳定性概述7.直线行驶性能操纵稳定性包含的内容第9页/共151页 10 ?蛇行性能 ?移线性能 ?双移线性能—回避障碍性能 转向盘转角、转向力、侧向加速度、横摆角速度、侧偏角、车速等。在汽车性能参数里，往往以应急性能给出。主要包括：蛇行绕桩速度（满载/空载）、紧急变线速度（满载/空载）。评价参量第一节 操纵稳定性概述8.典型行驶工况性能操纵稳定性包含的内容第10页/共151页 11 三辆轿车在做蛇形绕桩性能对比测试。第一节 操纵稳定性概述第11页/共151页 12第一节 操纵稳定性概述第12页/共151页 13汽车在绕桩（转向）时车身总有一定的倾斜第一节 操纵稳定性概述第13页/共151页 14有些轿车的车身侧倾比较严重第一节 操纵稳定性概述第14页/共151页 15车身外倾驾驶舱内倾设计的理念是驾驶舱永不倾斜第一节 操纵稳定性概述第15页/共151页 16第一节 操纵稳定性概述第16页/共151页 17车型紧急变线速度/（km· h－1）（空载） 新雅阁97.3 马自达6120 Audi A4124.9 Audi A8131.6一些常见轿车的紧急变线速度第一节 操纵稳定性概述操纵稳定性包含的内容第17页/共151页 18第一节 操纵稳定性概述蛇形绕桩测试（视频）第18页/共151页 19第一节 操纵稳定性概述蛇形绕桩测试（视频）第19页/共151页 20第一节 操纵稳定性概述蛇形绕桩测试（视频）第20页/共151页 21第一节 操纵稳定性概述蛇形绕桩测试（视频）第21页/共151页 22极限侧向加速度抗侧翻能力极限车速 回至原来路径所需时间评价参量评价参量评价参量 圆周行驶极限侧向加速度第一节 操纵稳定性概述9.极限行驶能力 发生侧滑时的控制能力操纵稳定性包含的内容第22页/共151页 23第一节 操纵稳定性概述1.车辆坐标系二、车辆坐标系与转向盘角阶跃输入下的时域响应第23页/共151页 24 ?汽车直线行驶时，急速转动转向盘至某一转角时，停止转动转向盘并维持此转角不变，即给汽车以转向盘角阶跃输入。时间 t转向盘转角第一节 操纵稳定性概述2.稳态响应特性 ?转向盘角阶跃输入经短暂