汽車操縱穩(wěn)定性,汽車的主要性能之一,第五章汽車操縱穩(wěn)定性,1,2020/5/5,第一節(jié)概述,汽車的操縱穩(wěn)定性是指在駕駛者不感到過(guò)分緊張、疲勞的情況下，汽車能遵循駕駛者通過(guò)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向車輪給定的方向行駛，且當(dāng)遭遇外界干擾時(shí)，汽車能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的能力。汽車的操縱穩(wěn)定性是汽車主動(dòng)安全性的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。,2,2020/5/5,1、“飄”汽車自己改變方向。升力或轉(zhuǎn)向系、輪胎、懸架等問(wèn)題。2、“反應(yīng)遲鈍”轉(zhuǎn)向反映慢。傳動(dòng)比太大。3、“晃”左右搖擺，行駛方向難于穩(wěn)定。4、“喪失路感”操縱穩(wěn)定性不好的汽車在高速或急劇轉(zhuǎn)向時(shí)會(huì)喪失路感，導(dǎo)致駕駛員判斷的困難。5、“失控”某些工況下汽車不能控制方向。制動(dòng)時(shí)無(wú)法轉(zhuǎn)向,甩尾，側(cè)滑，側(cè)翻。,操縱穩(wěn)定性不好的具體表現(xiàn),第一節(jié)概述,3,2020/5/5,賽車負(fù)升力翼,第一節(jié)概述,4,2020/5/5,制動(dòng)跑偏,第一節(jié)概述,5,2020/5/5,ABS系統(tǒng)對(duì)比試驗(yàn),第一節(jié)概述,6,2020/5/5,第一節(jié)概述,車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（VSC）作用,7,2020/5/5,第一節(jié)概述,四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)4WS作用,8,2020/5/5,第一節(jié)概述,汽車操穩(wěn)性引起的事故,4.29交通事故軌跡圖,9,2020/5/5,第一節(jié)概述,汽車在繞樁（轉(zhuǎn)向）時(shí)車身總有一定的傾斜,10,2020/5/5,第一節(jié)概述,有些轎車的車身側(cè)傾比較嚴(yán)重,11,2020/5/5,第一節(jié)概述,設(shè)計(jì)的理念是駕駛艙永不傾斜,12,2020/5/5,第一節(jié)概述,13,2020/5/5,第一節(jié)概述,錯(cuò)誤地在前、后軸混裝子午線輪胎和斜交輪胎。具有過(guò)多轉(zhuǎn)向特性的汽車，在轉(zhuǎn)向時(shí)達(dá)到一定車速(稱為“臨界車速”)時(shí)，將會(huì)出乎意外地向轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)激轉(zhuǎn)，造成事故。該車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相關(guān)零部件間累計(jì)間隙過(guò)大，方向盤自由行程嚴(yán)重超差，而又未及時(shí)維修(或維修質(zhì)量不佳)，未排除故障，帶病運(yùn)行，導(dǎo)致該車行駛中前束值或大或小不斷變化，使汽車行駛處于極不穩(wěn)定狀態(tài)，這也加劇了過(guò)多轉(zhuǎn)向的趨勢(shì)。該車左后輪制動(dòng)器因左后半軸油封損壞，齒輪油漏入左后輪制動(dòng)器而導(dǎo)致該輪制動(dòng)器工作失效。不均衡制動(dòng)力造成的回轉(zhuǎn)力矩。,14,2020/5/5,第一節(jié)概述,車輛坐標(biāo)系和汽車主要運(yùn)動(dòng)形式,15,2020/5/5,第一節(jié)概述,汽車操縱穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法,汽車在轉(zhuǎn)向盤輸入或外界干擾輸入下的側(cè)向運(yùn)動(dòng)響應(yīng)隨時(shí)間而變化的特性稱為時(shí)域響應(yīng)特性。轉(zhuǎn)向盤輸入有角位移輸入和力矩輸入。外界干擾輸入主要是指?jìng)?cè)向風(fēng)和路面不平產(chǎn)生的側(cè)向力。,16,2020/5/5,1.轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下的響應(yīng),穩(wěn)態(tài)響應(yīng),瞬態(tài)響應(yīng),橫擺角速度增益轉(zhuǎn)向靈敏度。,評(píng)價(jià)參量,反應(yīng)時(shí)間。橫擺角速度波動(dòng)的無(wú)阻尼圓頻率。,評(píng)價(jià)參量,操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容,第一節(jié)概述,17,2020/5/5,轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角正弦輸入下，頻率由0變化時(shí)，汽車橫擺角速度與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的振幅比及相位差的變化規(guī)律。,共振峰頻率。共振時(shí)振幅比。相位滯后角。穩(wěn)態(tài)增益。,評(píng)價(jià)參量,2.橫擺角速度頻率響應(yīng)特性,操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容,第一節(jié)概述,18,2020/5/5,3.轉(zhuǎn)向盤中間位置操縱穩(wěn)定性,轉(zhuǎn)向靈敏度。轉(zhuǎn)向盤力特性。轉(zhuǎn)向功靈敏度。,評(píng)價(jià)參量,轉(zhuǎn)向盤力輸入下的時(shí)域響應(yīng)。,回正后剩余橫擺角速度與剩余橫擺角。達(dá)到剩余橫擺角速度的時(shí)間。,評(píng)價(jià)參量,4.回正性,操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容,轉(zhuǎn)向盤小轉(zhuǎn)角、低頻正弦輸入下，汽車高速行駛時(shí)的操縱穩(wěn)定性。,第一節(jié)概述,19,2020/5/5,一些常見(jiàn)車型的最小轉(zhuǎn)向半徑,評(píng)價(jià)參量：最小轉(zhuǎn)向半徑。,5.轉(zhuǎn)向半徑,操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容,第一節(jié)概述,20,2020/5/5,評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤輕便程度的特性。包括原地轉(zhuǎn)向輕便性、低速行駛轉(zhuǎn)向輕便性和高速行駛轉(zhuǎn)向輕便性。,轉(zhuǎn)向力。轉(zhuǎn)向功。,目前部分轎車上使用的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS），能很好地兼顧各種車速下行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便性。,評(píng)價(jià)參量,6.轉(zhuǎn)向輕便性,操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容,第一節(jié)概述,21,2020/5/5,直線行駛性,轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角和（累計(jì)值）,側(cè)向風(fēng)敏感性,路面不平敏感性,側(cè)向偏移,評(píng)價(jià)參量,評(píng)價(jià)參量,7.直線行駛性能,操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容,第一節(jié)概述,22,2020/5/5,蛇行性能移線性能雙移線性能回避障礙性能,轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)向力、側(cè)向加速度、橫擺角速度、側(cè)偏角、車速等。,在汽車性能參數(shù)里，往往以應(yīng)急性能給出。主要包括：蛇行繞樁速度（滿載/空載）、緊急變線速度（滿載/空載）。,評(píng)價(jià)參量,8.典型行駛工況性能,操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容,第一節(jié)概述,23,2020/5/5,不足轉(zhuǎn)向；中性轉(zhuǎn)向不變；過(guò)多轉(zhuǎn)向。,第一節(jié)概述,穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性有三種類型,穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性,24,2020/5/5,第一節(jié)概述,汽車瞬態(tài)響應(yīng),轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入前后，直線行駛與等速圓周行駛這兩個(gè)穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)之間的過(guò)渡過(guò)程是一種瞬態(tài)，相應(yīng)的瞬態(tài)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)稱為轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下的瞬態(tài)響應(yīng)。,25,2020/5/5,1）時(shí)間上的滯后,瞬態(tài)響應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo),2）執(zhí)行上的誤差（r1/r0）100稱為超調(diào)量,3）橫擺角速度的波動(dòng)波動(dòng)的2/T,取決于汽車的結(jié)構(gòu)參數(shù),4）進(jìn)入穩(wěn)態(tài)所經(jīng)歷的時(shí)間,第一節(jié)概述,26,2020/5/5,將汽車作為開路控制系統(tǒng),人汽車系統(tǒng)作為閉路系統(tǒng),操縱穩(wěn)定性的研究方法,第一節(jié)概述,27,2020/5/5,第一節(jié)概述,汽車試驗(yàn)的兩種評(píng)價(jià)方法,28,2020/5/5,本節(jié)主要研究輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象和側(cè)偏特性。側(cè)偏特性是指?jìng)?cè)偏力、回正力矩與側(cè)偏角的關(guān)系。,第二節(jié)輪胎的側(cè)偏特性,29,2020/5/5,因輪胎側(cè)向彈性，車輪受側(cè)向力的作用使輪心速度方向偏離車輪平面的現(xiàn)象。側(cè)向力因轉(zhuǎn)向、路面傾斜、風(fēng)力等引起。轉(zhuǎn)向引起的側(cè)向力總是指向汽車內(nèi)側(cè)。側(cè)偏角總是位于和側(cè)偏力指向相反的一側(cè)。,輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象,第二節(jié)輪胎的側(cè)偏特性,30,2020/5/5,第二節(jié)輪胎的側(cè)偏特性,輪胎的坐標(biāo)系,31,2020/5/5,在側(cè)偏角0稱為不足轉(zhuǎn)向。不足轉(zhuǎn)向汽車加速時(shí)，和中性轉(zhuǎn)向時(shí)比，根據(jù)穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益較小，即較小。但因R=，故不足轉(zhuǎn)向汽車轉(zhuǎn)向半徑隨車速增大而增大。,汽車不足轉(zhuǎn)向,第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng),71,2020/5/5,特征車速,uch稱為特征車速,第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng),72,2020/5/5,K0，不足轉(zhuǎn)向,K=0，中性轉(zhuǎn)向,K0，R/R01，汽車具有不足轉(zhuǎn)向特點(diǎn)；,K0，R/R00的情況，上式變?yōu)椋?第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng),91,2020/5/5,式中,第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng),92,2020/5/5,第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng),93,2020/5/5,第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng),94,2020/5/5,0值應(yīng)高一些為好。,表征響應(yīng)品質(zhì)好壞的4個(gè)瞬態(tài)響應(yīng)的參數(shù),（1）橫擺角速度r波動(dòng)的固有（圓）頻率0,第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng),95,2020/5/5,（2）阻尼比,第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng),96,2020/5/5,（3）反應(yīng)時(shí)間,第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng),97,2020/5/5,（4）達(dá)到第一個(gè)峰值r1的時(shí)間,第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng),98,2020/5/5,瞬態(tài)響應(yīng)的穩(wěn)定條件,瞬態(tài)響應(yīng)對(duì)應(yīng)的齊次方程為,對(duì)應(yīng)的特征方程為,第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng),99,2020/5/5,第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng),100,2020/5/5,方程穩(wěn)定性理論指出，上式中s的實(shí)部如為正數(shù)，則方程的解不穩(wěn)定，因?yàn)榻庵锌偸怯幸豁?xiàng)ereal(s)t存在。可以證明，當(dāng)穩(wěn)定性因K0(過(guò)多轉(zhuǎn)向)且車速:,第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng),101,2020/5/5,這里1，2等于Fy1/k1，F(xiàn)y2/k2。這里k1，k2是假定輪胎垂直載荷不變、外傾角為0、且側(cè)偏角較小時(shí)的側(cè)偏剛度，是一種簡(jiǎn)化的模型。實(shí)際上和許多其他因素有關(guān)：輪胎垂直載荷；外傾角；懸架導(dǎo)向桿系變形、車身側(cè)傾等。故汽車輪胎的實(shí)際總側(cè)偏角應(yīng)為：,引言,第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng),102,2020/5/5,=彈性側(cè)偏角（考慮了輪胎垂直載荷和外傾角）+車身側(cè)傾轉(zhuǎn)向角+懸架導(dǎo)向桿系變形轉(zhuǎn)向角。也就是說(shuō)，側(cè)偏角不但和輪胎特性與載荷有關(guān)，而且與汽車懸架、轉(zhuǎn)向系有關(guān)。,第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng),103,2020/5/5,汽車的側(cè)傾,1）車廂側(cè)傾軸,車廂相對(duì)地面轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬時(shí)軸線稱為車廂側(cè)傾軸。它與前后軸處的垂直斷面的交點(diǎn)稱為前、后側(cè)傾中心。它由懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)決定，可由圖解或?qū)嶒?yàn)求得。,第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng),104,2020/5/5,圖解法原理,假定車廂不動(dòng)，地面相對(duì)車廂的瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心即為側(cè)傾中心。先確定二車輪瞬時(shí)中心及它們接地點(diǎn)的速度方向。把地面看成一個(gè)剛體，根據(jù)二車輪接地點(diǎn)速度方向確定地面相對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)的瞬心（即側(cè)傾中心）。,第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng),105,2020/5/5,單橫臂獨(dú)立懸架上車廂的側(cè)傾中心,第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng),106,2020/5/5,雙橫臂獨(dú)立懸架上車廂的側(cè)傾中心,第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng),107,2020/5/5,雙橫臂獨(dú)立懸架的等效單橫臂懸架,第三節(jié)線性二自由度汽車模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng),108,2020/5/5,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,麥弗遜式獨(dú)立懸架三維圖,109,2020/5/5,等效單橫臂懸架,以車輪相對(duì)車廂的運(yùn)動(dòng)瞬心為鉸接點(diǎn)的單橫臂懸架稱為原獨(dú)立懸架的等效單橫臂懸架。,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,110,2020/5/5,2）懸架側(cè)傾角剛度,懸架側(cè)傾角剛度指車廂側(cè)傾時(shí)單位轉(zhuǎn)角下懸架系統(tǒng)給車廂的總彈性恢復(fù)力矩。,式中T-總彈性恢復(fù)力矩r-車廂側(cè)傾角,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,111,2020/5/5,懸架線剛度與等效彈簧,懸架線剛度指車輪保持在地面上，車廂作垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)，車廂單位位移下懸架給車廂的總彈性恢復(fù)力。該位移和恢復(fù)力均在車輪處度量。鋼板彈簧的懸架線剛度直接等于彈簧剛度。獨(dú)立懸架的線剛度則和其導(dǎo)向桿系有關(guān)，這是因?yàn)榇藭r(shí)車廂向下位移時(shí)，車廂受到的的總彈性恢復(fù)力不等于彈簧力。,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,112,2020/5/5,（1）非獨(dú)立懸架,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,113,2020/5/5,單橫臂懸架線剛度的計(jì)算,設(shè)車廂不動(dòng)，設(shè)一個(gè)輪胎處向上的力扣除原平衡力后為,它引起的車輪垂直位移是st，彈簧垂直位移是ss。對(duì)應(yīng)的彈簧力增量為Q。由圖可知，,式中，m是彈簧中心到鉸接點(diǎn)距離，n是橫臂長(zhǎng)。又,故,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,114,2020/5/5,即一側(cè)懸架的線剛度為,式中，ks是彈簧實(shí)際剛度。整個(gè)懸架的線剛度為,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,115,2020/5/5,對(duì)更復(fù)雜的懸架，整個(gè)懸架的線剛度為,式中，ss，st分別是彈簧和車輪處的虛位移。,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,116,2020/5/5,2）獨(dú)立懸架,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,117,2020/5/5,用等效彈簧求懸架側(cè)傾角剛度,設(shè)懸架單側(cè)線剛度為,車廂的彈性恢復(fù)力矩為,側(cè)傾角剛度為：,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,118,2020/5/5,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,119,2020/5/5,汽車總的懸架側(cè)傾角剛度,汽車總的側(cè)傾角剛度=前后側(cè)傾角剛度+橫向穩(wěn)定桿角剛度。實(shí)際轎車的前側(cè)傾角剛度為300-1200Nm/()。后側(cè)傾角剛度為180-700Nm/()。,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,120,2020/5/5,3）車廂側(cè)傾角,車廂側(cè)傾角指車廂繞側(cè)傾軸的轉(zhuǎn)角，它是影響汽車操縱穩(wěn)定性的一個(gè)重要參數(shù)。它也影響乘員感覺(jué)，車廂側(cè)傾角過(guò)大，乘員會(huì)很不舒適。過(guò)小則說(shuō)明側(cè)傾角過(guò)大，凸凹不平路面對(duì)汽車單邊沖擊很大，同時(shí)會(huì)影響駕駛員路感。,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,121,2020/5/5,式中，Mr是側(cè)傾力矩，Kr是懸架總的側(cè)傾角剛度。側(cè)傾力矩由下列三部分組成：,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,122,2020/5/5,1）懸掛質(zhì)量的離心力引起的側(cè)傾力矩Mr,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,123,2020/5/5,2)側(cè)傾后懸掛質(zhì)量重力引起的側(cè)傾力矩Mr,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,124,2020/5/5,3)獨(dú)立懸架中非懸掛質(zhì)量的離心力引起的側(cè)傾力矩Mr,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,125,2020/5/5,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,126,2020/5/5,垂直載荷重分配及對(duì)穩(wěn)態(tài)特性的影響,工字形車架代表車廂，懸掛質(zhì)量為Ms。工字形車架分別通過(guò)前、后懸架的側(cè)傾中心m01和m02與前后軸相鉸接，同時(shí)又通過(guò)前后懸架的彈性元件分別與前、后軸相連接。,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,127,2020/5/5,車身不側(cè)傾時(shí),車身側(cè)傾后,左右輪垂直載荷再分配時(shí)輪胎的側(cè)偏剛度,當(dāng)車身側(cè)傾嚴(yán)重時(shí)，是增大還是減小？,128,2020/5/5,汽車趨于增加不足轉(zhuǎn)向,汽車趨于減少不足轉(zhuǎn)向,用以上結(jié)論分析，如何通過(guò)改變前后軸左、右側(cè)車輪垂直載荷的變化量來(lái)提高汽車的不足轉(zhuǎn)向量？橫向穩(wěn)定桿用在前后懸架對(duì)汽車穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性所起到的作用是否相同？為什么？,思考,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,129,2020/5/5,懸架角剛度對(duì)穩(wěn)態(tài)特性的影響,增加前懸架角剛度或減少后懸架角剛度，會(huì)使前輪垂直載荷變化量增大，從而增加汽車不足轉(zhuǎn)向。,K增大，不足轉(zhuǎn)向量增大。反之，如左右后輪垂直載荷變動(dòng)較大時(shí)，則|k2|減少，K減少，不足轉(zhuǎn)向量減少。,因此，左右前輪垂直載荷變動(dòng)較大（例如前側(cè)頃角剛度較大）時(shí)，則|k1|(這里|k1|即上式中的)減少，根據(jù),第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,130,2020/5/5,地面轉(zhuǎn)過(guò)r確定車輪相對(duì)于車廂外傾角。,地面回到水平位置確定車廂相對(duì)于地面產(chǎn)生側(cè)傾角r時(shí)，輪胎外傾角。,車輪外傾角的確定,側(cè)傾外傾側(cè)傾時(shí)車輪外傾角的變化,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,131,2020/5/5,車廂側(cè)傾時(shí)不同形式懸架所引起的車輪外傾角的變化,非獨(dú)立懸架車身側(cè)傾時(shí)，前輪外傾角不變。,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,132,2020/5/5,車廂側(cè)傾時(shí)不同形式懸架所引起的車輪外傾角的變化,雙橫臂懸架前輪外傾角與地面?zhèn)认蛄Ψ较蛳喾?，有增大?cè)偏角（絕對(duì)值）的作用。,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,133,2020/5/5,單縱臂懸架前輪外傾角與地面?zhèn)认蛄Ψ较蛳喾础?第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,134,2020/5/5,單橫臂懸架前輪外傾角與地面?zhèn)认蛄Ψ较蛳嗤ɑ蛳喾矗?第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,135,2020/5/5,側(cè)傾外傾系數(shù)。,車廂側(cè)傾所引起的車輪外傾角的變化可由下式計(jì)算,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,136,2020/5/5,車廂側(cè)傾所引起的前轉(zhuǎn)向輪繞主銷的轉(zhuǎn)動(dòng)、后輪繞垂直于地面軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，即車輪轉(zhuǎn)角的變動(dòng)，稱為側(cè)傾轉(zhuǎn)向。,車輪的側(cè)傾轉(zhuǎn)向角與車廂側(cè)傾角的關(guān)系可以用下式表示,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,137,2020/5/5,后懸架的側(cè)傾轉(zhuǎn)向?qū)Ψ€(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性的影響,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,138,2020/5/5,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,139,2020/5/5,變形轉(zhuǎn)向懸架導(dǎo)向裝置變形引起的車輪轉(zhuǎn)向角,懸架導(dǎo)向桿系各元件在各種力、力矩作用下發(fā)生的變形，引起車輪繞主銷或垂直于地面軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，稱為變形轉(zhuǎn)向，其轉(zhuǎn)角叫做變形轉(zhuǎn)向角。變形轉(zhuǎn)向可以使汽車具有恰當(dāng)?shù)牟蛔戕D(zhuǎn)向。,變形轉(zhuǎn)向角；,側(cè)向力變形轉(zhuǎn)向系數(shù)。,估算側(cè)向力變形轉(zhuǎn)向角,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,140,2020/5/5,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,141,2020/5/5,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,142,2020/5/5,回正力矩變形轉(zhuǎn)向角a,在回正力矩作用下，懸架和車輪有扭轉(zhuǎn)變形，前、后軸車輪均發(fā)生回正力矩變形轉(zhuǎn)向角a。,回正力矩變形轉(zhuǎn)向系數(shù)；,回正力矩系數(shù)。,回正力矩變形轉(zhuǎn)向角a,第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和懸架的關(guān)系,143,2020/5/5,第五節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向系的關(guān)系,側(cè)傾時(shí)轉(zhuǎn)向系和懸架的運(yùn)動(dòng)干涉的關(guān)系,144,2020/5/5,懸架變形時(shí)，轉(zhuǎn)向節(jié)球銷c將繞o1點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)主銷繞o2點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，造成額外的輪轉(zhuǎn)向。右轉(zhuǎn)彎時(shí)，外側(cè)左懸架壓縮，車輪向左轉(zhuǎn)，增加了不足轉(zhuǎn)向。,第五節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向系的關(guān)系,145,2020/5/5,第五節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向系的關(guān)系,轉(zhuǎn)向系剛度和轉(zhuǎn)向輪的變形轉(zhuǎn)向,轉(zhuǎn)向系剛度低，前輪變形轉(zhuǎn)向角大，增加不足轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向系剛度高，前輪變形轉(zhuǎn)向角小，不足轉(zhuǎn)向增加量小。但轉(zhuǎn)向系剛度低不僅路感不好，還可能造成前輪擺振。,146,2020/5/5,147,2020/5/5,1.四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（4WS）,第六節(jié)提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng),148,2020/5/5,技術(shù)極大地縮小了大型車輛的轉(zhuǎn)向半徑，使得這些車輛具有緊湊型轎車的轉(zhuǎn)向半徑。,第六節(jié)提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng),149,2020/5/5,系統(tǒng)是以ABS為基礎(chǔ)發(fā)展而成的?；竟ぷ髟硎牵涸诖髠?cè)向加速度、大側(cè)偏角的極限工況下，利用左右兩側(cè)制動(dòng)力之差產(chǎn)生的橫擺力偶矩來(lái)防止出現(xiàn)難以控制的側(cè)滑現(xiàn)象。,車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（VSC或稱ESP）,第六節(jié)提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng),150,2020/5/5,第六節(jié)提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng),151,2020/5/5,第六節(jié)提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng),152,2020/5/5,前軸側(cè)滑出現(xiàn)“駛出”現(xiàn)象,加大內(nèi)側(cè)車輪的制動(dòng)力,VSC（ESP）的作用,抑制前輪側(cè)滑,第六節(jié)提高操縱定性的電子控制系統(tǒng),153,2020/5/5,起始車速120km/h、頻率0.6Hz的轉(zhuǎn)向角正弦輸入下的響應(yīng),第六節(jié)提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng),