汽车理论---第五章 汽车操纵稳定性（5.1-5.2）.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第二节 轮胎的侧偏特性 （3）轮胎气压高，k大 * 切向力时，对k值影响不大，但对Fy影响较大，因为切向力Fy合成值受路面附着力限制，当切向力较大时，侧偏力下降很快，因此时即将达到FФ,切向力消耗大部分，故而Fy较小；　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （4）FX 越大，FY 越小 * 附着椭圆 一定侧偏角下，驱动力或制动力增加时，侧偏力逐渐有所减小，这是由于轮胎侧向弹性有所改变的关系。 当纵向力相当大时，侧偏力显著下降，接近附着极限时，切向力已耗去大部分附着力，而侧向力能利用的附着力很小。 * * FX1 FY1 FX2 FY2 第二节 轮胎的侧偏特性 * 第二节 轮胎的侧偏特性 （5）路面干湿状态 路面的潮湿程度对最大侧偏力影响较大，但对k无太大影响. * ?路面有薄水层时，由于滑水现象，会出现完全丧失侧偏力的情况。 第二节 轮胎的侧偏特性 轮胎胎面、路面粗糙程度、水层厚度与滑水现象的关系 * 四、回正力矩TZ ?轮胎发生侧偏时，会产生作用于轮胎绕OZ轴的力矩，该力矩称为回正力矩。 车轮静止时受到侧向力 车轮运动时受到侧向力 （侧向力较小） 车轮运动时受到侧向力 （侧向力较大） 第二节 轮胎的侧偏特性 FY e FY e—轮胎拖距。 e FY 轮胎拖距变大 * ?轮胎发生侧偏时，会产生作用于轮胎绕OZ轴的力矩，该力矩称为回正力矩。 车轮运动时受到侧向力（侧向力很大） FY TZ u X Y + - + - - 0 第二节 轮胎的侧偏特性 FY e 轮胎拖距反而变小 * * 第二节 轮胎的侧偏特性 * * + O X Y Z - 第二节 轮胎的侧偏特性 向外滚开的趋势 五、有外倾时轮胎的FY与外倾角γ、侧偏角α的关系 * kγ－外倾刚度。 + - - 第二节 轮胎的侧偏特性 1.外倾侧向力FYγ * * α一定时，γ 越大，FY越大。增加的FY是由γ作用的结果。 第二节 轮胎的侧偏特性 * 1）α=0 2）α≠0 3）有γ，FY=0，即a点 2.有外倾时FY与γ、α的关系 第二节 轮胎的侧偏特性 * * 5）外倾时产生的回正力矩 4）γ过大对汽车产生不良影响 影响轮胎与路面的良好接触 第二节 轮胎的侧偏特性 汽车轮胎 摩托车轮胎 * 第二节 轮胎的侧偏特性 * * * * * * * * * * * * 瞬态响应与汽车的操纵稳定性好坏有密切关系，汽车方向盘角阶跃输入下的瞬态响应，常用来表征汽车的操纵稳定性。 急速转动方向盘，给定一转角δsw0，并维持此转角不变时的瞬间响应特性曲线，可表征瞬态响应的品质。 波动周期T或波动频率ω ： （1）时间上的滞后： 汽车横摆角速度在接到信号后，不能立即到达Wro，而是要有一个时间τ后，才能第一次达到Wro，这段滞后时间称为反应时间。 τ越短，驾驶者感到反映迅速，否则迟钝，也有用达到第一峰值的时间——滞后时间ε来表示反应时时间的； （2）执行上的误差： 最大横摆角速度Wr1常大于稳态值Wro，Wr1/Wro×100%称为超调量，它表示执行指令误差的大小； （3）横摆角速度的波动： 在瞬态响应中，横摆角速度Wr以频率ω在Wro值上下波动，波动周期T或频率ω决定于汽车动力学系统的参数，Wr值波动也会使转向半径R时大时小，给驾驶带来困难； (4)稳定时间σ： 当Wr值达到稳态值Wro的95%-105%之间的时间称为稳定时间σ ，这段时间应尽是短些。 个别汽车也可能出现Wr不收剑的情况，即Wr越来越大转向半径R愈来愈小，而导致汽车产生侧滑或翻车 由此可见，瞬态响应包括两方面的问题： 一是行驶方向的稳定性，即给汽车以方向盘角阶跃输入后，汽车能否到达新的稳态状况的问题； 二是响应品质的问题，即达到新的稳态之前，其瞬态响应的特性如何。 汽车时域响应是把汽车作为开环控制系统的控制特性。 所谓开环控制系统是指我们研究汽车操纵稳定性时，对于驾驶者而言，只能机械地急速转动方向，并维持此角度不变，而不允许其根据汽车的转向运动作出任何主观地操纵修正动作。 即：输入信号传递给汽车，再输出信号，其反应完全由汽车本身结构与参数决定。此种方法完全反映的是汽车本身的固有特性，它可以通过建立数学模型，也可以使用测试设备在试验中客观进行测量。 但实际驾驶中，驾驶员－汽车系统是一个闭环控制系统：在汽车行驶过程中，驾驶员根据需要，操纵转向盘使汽车做转向运动。路面的凹凸不平、侧风、偏载等影响汽车的行驶。驾驶员根据道路、交通等情况，通过眼、手及身体感知的汽车运动状况（输出参数），经过头脑的分析、判断（反馈），修正其对转向盘的操纵。如此