汽车提高操纵稳定性的结构措施

ASR系统的防滑控制原理
• 即牵引力的最大值为 路面附着力，或者说 附着力是路面传递牵 引力的极限 • 汽车在起动、加速过 程中，，则需要提高 路面的附着系数。附 着系数是一个与车轮 滑转程度有关的变量。 汽车驱动能力的高低 反映在对路面最大附 着系数的利用率上
S
Vq v Vq
100 %
四轮转向系统
• 四轮转向(4WS,4 Wheel Steering)除了传统的以 前轮为转向轮，后两轮也是转向轮，即四轮转向。 在20世纪80年代中期开始发展，其主要目的是提 高汽车在高速行驶或在侧向风力作用时的操作稳 定性，改善在低速下的操纵轻便性，以及减小在 停车场时的转弯半径。四轮转向主要有两种方式： 当后轮转向与前轮转向方向相同时称为同向位转 向；当后轮转向与前轮转向方向相反时称为逆向 位转向。
汽车提高操纵稳定性的结构措施
车辆操控性的好坏主要由三个因素来决 定：动力、悬挂和制动
• 动力是操控性的根本，有了强劲、流畅的 动力输出，车辆才有资格谈操控性；悬挂 则是操控性的关键，一般而言，动力相当 的两款车，操控性的好坏取决亍悬挂的差 别，扎实而具备韧性的悬挂才能保证操控 的稳定和可靠；而制动是操控性的保障， 有了可靠的制动保障，车主在体验车辆操 控性能的时候，才没有后顾之忧
三：扭矩随叫随到的发动机
扭矩越大代表它的加速性能越好。更简单一 点说，在排量相同的情况下，扭矩越大说 明发动机越好。但是有几个人开车时能一 直保持最大扭矩的转速呢？其实，消费者 最应该关心的是中等转速下扭矩的输出。 比如206，在中等转速下扭矩可以达到最大 扭矩的90％以上，在郊区多山多坡道、路 面情况复杂的时候，像206这样扭力十足的 车就会体现出它的优労了。
• 汽车的操控性能丌仅影响到驾驶的灵敏准确程度， 而丏也决定了高速行驶的安全性，是“高速车辆 的生命线”。发烧级车友更是视操控性为第一要 素，这是因为它直接决定一款车的驾驶乐趣。但 是对亍众多入门级车主来说，“操控性”这三个 字似乎还是一个非常抽象的概念。如何评价一款 车的操控性呢？以蝉联三届WRC丐界汽车拉力锦 标赛冠军的标致206为例，一起来解析汽车的操 控性
转向角比例控制4WS控 制流程方框图
集成底盘控制对汽车操纵稳定性的 影响
• 为了应付的稳定性，操纵性能，以及高 顺序和复杂的车辆拖车厂的冲突要求，模 型跟踪方法。采用这种方法，反馈控制的 目的是“脱钩”的车辆和拖车厂，使得每 一个跟踪一个明确的二阶独立的参考模型 尚未协调发展。前馈控制是为了维护其系 统的稳态性能。因此，该方法不仅提高了 系统的瞬态响应，而且其稳态性能。这种 做法进一步产生了一个简单而分析控制推 导，提供更多有识之士来系统动力学研究。
• 2 4WS车中高速时的转向特性 • 直行汽车的转向是由下列两个运动的合成，即车辆的质心 点绕改变前进方向的转向中心的公转和绕质心点的自转运 动。 • 图7-16为2WS车高速转向时车辆的运动状态。 • 二、 转向角比例控制 • 所谓转向角比例控制就是与转向盘转向角成比例，在低速 区是逆相而在中高速区是同相地对后轮进行转向操纵控制。 • 1 系统组成 • 图7-18所示为4WS转向角成比例控制的系统图。 • （1） 转向枢轴（2）4WS转换器
• ASR系统是继ABS后采 • 即牵引力的最大值为 用的一套防滑控制系统， 路面附着力，或者说 是ABS功能的进一步发 附着力是路面传递牵 展和重要补充。ASR系 引力的极限 统和ABS系统和密切相 • 汽车在起动、加速过 关，通常配合使用，构 程中，，则需要提高 成汽车行驶的主动安全 路面的附着系数。附 系统 着系数是一个与车轮 • 目前，汽车ABS系统中 滑转程度有关的变量。 的电控单元一般都预留 汽车驱动能力的高低 ASR功能端子，为选装 反映在对路面最大附 ASR系统提供了便利条 着系数的利用率上 件
悬架特性对操纵稳定性的影响
汽车的不足转向度是汽车操纵稳定性的一个重要评价指标， 在汽车概念设计阶段，通过悬架在各种工况下的K&C性能 分析，可计算分析整车的基本动力学特性，协助完成目标 设定、目标改进和整车操稳性能优化提升等工作。本文最 终以奇瑞某车型为例，分析并研究改变悬架的K&C特性 （主要改变悬架的侧倾转向和侧向变形转向梯度）对整车 不足转向度的影响，并在整车操稳性能的优化改进中进行 了验证。 通过改变前悬架的侧倾转向梯度和侧向变形转 向梯度，运用MSC ADAMS分析悬架K&C性能的变化对整 车操纵稳定性的影响；该方法也可用于悬架其它K&C性能 的分析，为汽车悬架的概念设计和样车性能提升提供仿真 支持
一、 4WS车的转向特性
• 1 4WS车低速时的转向特性 • 汽车在低速转向的情况下，可以认为车辆的前进 方向和车的朝向是大体一致的，所以各车轮上几 乎不产生转向力。4轮的前进方向的垂线在一点相 交，而车辆以此交点（转向中心）为中心进行转 向。 • 图7-15所示为低速转向时的行驶轨迹，可知2WS 车（前轮转向操纵）的情况是后轮不转向，所以 转向中心大致在后轴的延长线上
二：扎实而具备韧性的悬挂系统
206的前桥为传统的麦弗逊式独立悬架，带横向稳定杆。虽 然这丌是最新式的系统，但却是事实证实最经久耐用的独 立悬架，具有很强的道路适应能力。麦弗逊式独立悬架的 优労在亍使车前方能够很好的控制侧向力，乘客在高速转 弯时也丌会感觉到明显的侧倾。 驾驶过206与业人士对它有一个共同的评价：转向非常精确！ 短轴距和前麦佛逊／后全拖式悬挂的组合让206的车尾总 是很听话的跟随车头前迚，中速过弯时车头的入弯挃向性 也很好，即使刻意鲁莽操作也丌会出现车尾外摆的情况。 最明显的表现是转向不动力输出几乎没有干涉，加速出弯 一气呵成
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Vq 汽车车身速度 V
实际以非驱动轮轮缘速度代替
S=0 纯滚动 S=100% V=0 纯滑转
ASR的优点
• 汽车起步，行驶中驱动轮可提供最佳驱动 力与无ASR相比，提高了汽车的动力性， 特别是在附着系数较小的路面上，起步、 加速性能和爬坡能力较佳。 • 能保持汽车的方向稳定性和前轮驱动汽车 的转向控制能力。路面附着系数越低，行 驶稳定性提高越明显 • 减少了轮胎的磨损和发动机油耗。
四：锲形流线型பைடு நூலகம்形设计
• 206的锲形流线型外形 设计，增大高速行驶 时的地面附着力，降 低整车重心，使车辆 达到速度不稳定性的 完美结合。流线型设 计的另一个优点是风 阻小，尤其是抗侧风 能力表现卓越，表现 为高速驾驶稳定、平 顺、易亍驾驭，让人 可以充分享受驾驶的 愉悦性和快感
防滑控制系统ABS/ASR
一：敏捷而又准确的方向盘
方向盘丌是越轻越好。因为方向盘太轻时，方向盘 回中力小，路感比较模糊，容易偏斜跑道，在狭 窄丌平路面丌易掌控，尤其是高速行驶的时候很 危险。当然太重也丌好，驾驶费劲，易疲劳。
东风标致206采用液压真空助力，沿袭了运动车型 的转向系统。小而厚重的方向盘较沉、扎实，但 是这种沉稳并丌是浪费驾驶者的臂力，它能够将 真实清晰的路感传递给驾驶者，让人感受到非常 出色的底盘整体性。均匀而适当的力度回馈也可 以使人在驾驶这个小运动员时信心十足。