汽车理论
Automobile Theory
Prof. Dr. Baohua Wang School of Automobile Engineering Hubei University of Automotive Technology
Add: 167 Checheng West Road, Shiyan, Hubei 442002, China Email: w724681466@https://www.doczj.com/doc/d67931853.html,
操纵稳定性-Lecture 1
汽车理论
Vehicle Theory
身边的现象：汽车侧滑、翻车、甩 第5章 操纵稳定性 尾、掉头… 问题的提出: 明确三个问题：
1、为什么会翻车？ 2、为什么大卡车比轿车更 容易翻车？ 3、如何提高汽车抗侧翻能 力/稳定性？ 3、怎么学？（方法->概念 4、如何学习汽车稳定性知 识？
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1、为什么要学习操纵稳定性 （解决什么问题）？ 2、学什么？ （内容、方法、影 响因素）
、理论）->联系实际问题 ->综合训练->解决实际问题
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2013-5-24
操纵稳定性-Lecture 1
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第五章 汽车操纵稳定性
5-1 概述 5-2 轮胎侧偏特性 5-3 线性二自由度汽车模型 5-4 汽车操稳与悬架系的关系 5-5 汽车操稳与转向系的关系 5-6 汽车操稳与传动系的关系 5-7 提高汽车操稳的电控系统 5-8 汽车的侧翻
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第5章 操纵稳定性
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5-1 操纵稳定性概述
第5章 操纵稳定性
什么是汽车操纵稳定性，为什么要研究？ 汽车操纵稳定性包含的内容、车辆坐标系、 汽车的时域响应特性等。 操纵稳定性研究方法及试验评价方法。
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§5.1.1 概述
动画演示 定义： 汽车操纵稳定性 汽车操纵稳定性 包括两个方面内容： A) 操纵性
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第5章 操纵稳定性
B） 稳定性
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第5章 操纵稳定性
汽车操纵稳定性决于: （1）汽车本身固有频率特性， （2）驾驶员处理各种情况的能力。 “驾驶员—汽车—环境”三元素，是具 有反馈的“人—汽车”闭环控制系统。
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第5章 操纵稳定性
路面条件
驾驶员
侧风
路面不平
汽车运动
交通状况
驾驶员 的手脚
气候
汽车
（横摆、侧倾 .....
驾驶员－汽车－环境闭环系统
通常：只研究在给定输入下汽车的运动状况 。 （为避免人因素影响）
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第5章 操纵稳定性
汽车开路系统
开环系统
那么，如何来描述和研究汽车运动？
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一、汽车坐标系
车辆坐标系
第5章 操纵稳定性
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汽车主要运动形式
汽车运动时状态有： 横摆、侧倾、俯 仰.…. 它包括： 三个方向线速度 三个方向角速度
操纵稳定性主要关心： ? 汽车的横摆角速度 ? 汽车的侧向速度
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第5章 操纵稳定性
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二、操纵稳定性的研究方法
法一：频域分析法 法二：时域分析法
Slalom 小回转比赛曲道 、障碍滑雪
第5章 操纵稳定性
A B?
?
匀速行驶到A点 突然转弯； AB段瞬态调节过程 BC段匀速圆周运动
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一定方向盘转角δ； 一定的转弯半径R
C
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实际情况？
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汽车由直线 圆周运动轨迹有三种情况：
understeering
第5章 操纵稳定性
neutral ? steering
oversteering
不足转向 ua ↑→ R ↑ ；中性转向 ua ↑→ R 不变； 过多转向 ua ↑→ R ↓ 。
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三、操纵稳定性研究的内容
?
?
? 瞬态响应 转向盘中间位置操纵稳定性 回正性 直线行驶性能 典型行驶工况性能 – 蛇行性能 – 移线性能 – 双移线性能—避障性能 极限行驶能力
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第5章 操纵稳定性
转向盘角输入下的稳态响应—转向特性
?
?
?
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1.转向盘角阶跃输入下的响应
应随时间而变化的特性称为时域响应特性。 稳态 响应
评价 参量
第5章 操纵稳定性
汽车在转向盘输入或外界干扰输入下的侧向运动响
横摆角速度增益— 转向灵敏度。
瞬 态
稳 态
瞬态 响应
评价 参量
反应时间。 横摆角速度波动 的无阻尼圆频率。
●
三、操纵稳定性研究的内容
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2.转向轻便性
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。 评价参量
第5章 操纵稳定性
转向力。 转向功。
目前部分轿车上使用各种助力转向系统， 能很好地兼顾各种车速下行驶时的转向轻便性。 三、操纵稳定性研究的内容
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2.转向轻便性
第5章 操纵稳定性
HPS-------Hydraulic power steering (液压助力转向)
EHPS-----Electric Control HPS (电控液压转向)
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2.转向轻便性
第5章 操纵稳定性
EPS-------Electric Power Steering (电动助力转向) AFS-------Active Front steering (主动前轮动力转向系统 )
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3.直线行驶性能
评价参量
第5章 操纵稳定性
直线行驶性
转向盘转角和（累计值）
侧向风敏感性
评价参量
侧向偏移 路面不平敏感性 三、操纵稳定性研究的内容
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4.典型行驶工况性能
蛇行性能 移线性能 双移线性能— 回避障碍性能 评价参量
第5章 操纵稳定性
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）。 三、操纵稳定性研究的内容
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4.典型行驶工况性能
第5章 操纵稳定性
三辆轿车在做 蛇形绕桩性能对 比测试。
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