汽车操纵稳定性研究方法探讨

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基于驾驶员-EPS闭环系统汽车操纵稳定性的研究

基于驾驶员-EPS闭环系统汽车操纵稳定性的研究
302 ) 1 o 3 Ab tat T ecoe — o o t lsse h sd o a aefe b c fEetc P w rSer g ( P sr c: h lsdl p cnr yt o o m ae ny w rt ed a ko lcr o e te n E S)ss m a e i i yt w sr. e
h dig a d sa ly o e v hce weed s u sd a d te mac eain wi S s se a d h d ig a d sa ii fwhoev — n a ln n tbit t e il r ic se n h th r lto t EP ytm n a ln n tb ly o l e i f h h n t hce frrfrn e me twa et d. il eee c r s stl o i e K e r s: v h ced ie ; ee t c p we te n y tm ; co e —o p s se ; h n l g sa ii y wo d e il rv r lcr o rse r g sse i i ls d lo y tm a di tblt n y
E e t ft e H{ n I tb l y f r t e Ve il u p e 、i 1EP y t m sd OlVe il ie o e - o p f cso 删 i g S a i t o h h ce Eq i p d vt S S se Ba e i h l i l h c Drv r Cls d L o e
Ss m T n h og L Qag C egF n, Y n i n ( hj n n e i fSi c n eho g ,H nzo yt /ag i n , i i , hn eg ag Lk g Z eag U i rt o ce e ad Tcnl y aghu e Zh n a i v sy n o

直接横摆力矩控制汽车的操纵稳定性研究

直接横摆力矩控制汽车的操纵稳定性研究
内就 不 需 要 控 制 。汽 车 侧 滑 角 响 应 误 差 由轮 胎 的非 线 性 特 性 和 控 制 横 摆 力 矩 所 需 的加 速 度 或 制 动所 引 起
收 稿 日期 :0 1—1 20 2—2 ;修 回 日期 :0 2—0 4 20 5—1 4 作 者 简 介 : 彩 志 ( 9 6一) 男 , 蒙 古 赤 峰 人 , 京 理 工 大 学 2 0 刘 17 , 内 北 0 0级 在 读 研 究 生 , 究 方 向 : 研 四轮 独 立 转 向
底 盘 控 制 是 通 过 控 制 汽 车 的侧 向、垂 直 和纵 向 姿 态 来 提 高 汽 车 操 纵 稳 定 性 、乘 车舒 适 性 和 良好 的 制 动特性 。 四轮 转 向 ( WS 是 提 高 汽 车 操 纵 稳 定 性 和 主 动 安 全 性 最 普 通 的 底 盘 控 制 策 略 。 侧 向加 速 度 较 小 4 ) 在 的 幅 度 内 ,WS控 制取 决 于 与 方 向盘 转 角 成 比例 的 轮 胎 侧 偏 力 。在 这 一 幅 度 内 , 过 引 用 二 自由 度 线 型 汽 4 通 车模 型 就 很 容 易 实 现 控 制 目标 。 而 在 高 侧 向加 速 度 时 , 偏 力 ( 偏 力 主 要 取 决 于 轮 胎 的 负 重 和 纵 向 力 ) 侧 侧
侧 滑 绝 对 值 最 小 的条 件 。 同 时 本 课 题 还 通 过侧 滑 角 相 位 平 面 进 一 步 分 析 了汽 车稳 定 性 ,成 功 的 提 出 了应
用制 动力的横摆力矩 汽车姿态控制 , 车运动姿态条件 : 汽 ll 卢+C 卢l< 1 C >0, 2 0 C 2 (l C> ) C 、 2系 数 lC :
制 动 力 来 控 制 的法 则 。本 文 还 介 绍 了 附加 横 摆 角 速 度 的 侧 滑 率 控 制 策 略 ,即 只 有 侧 滑 角和 侧 滑 率 为 负 时 实 施 的控 制 ,制 动 力 产 生 的横 摆 力 矩 控 制 汽 车 运 动 姿 态 直 到侧 滑 角 和 侧 滑 率 为 负 时 ,侧 滑 率 控 制 采 用 了

汽车操纵稳定性虚拟仿真的研究

汽车操纵稳定性虚拟仿真的研究
c e a d i g t b l y a e c a g d o s m e v r u l s m u a i n i e l s e e . l h n ln s a i t r h n e t o i it a i l to s n r a c n s A p o r m o a t m a i rga f r uo tc
de l pe Fi aly, i u aton x ve o d. n l a s m l i e am pl was ve e gi n. Ke ywor : Ve c e ha ds hi l ndlng t biiy i s a lt Dyna i sm ul i m c i aton Vi t l e lt r ua r a iy
熊 竖 曾 纪 国 宋健
( 明理 工 大 学 ) 昆
( 华 大学 , 车 安 全 与 节 能 国家 重 点 实验 室 ) 清 汽
I 要 l 应用 现代 虚拟 现 实技 术 , 汽 车操 纵稳 定性研 究 传 统 的 数 字 仿 真 变 成 为 具 有 “ 实 场 景 的 虚 拟 仿 摘 把 真
汽 车 操 纵 稳 定 性 的研 究 方 法 可 以分 为 两 大 类 ,

类 为 实验 研 究 , 一 类 为理 论 分 析 或 动 态 仿 真 研 另
究 。近十年来 , 由于 计 算 机 技 术 的 飞 速 发 展 以 及 对 汽 车 模 型 和 轮 胎 模 型 的 精 确 构 建 , 计 算 机 仿 真 技 以
术 为 手段 , 究 汽 车 的操 纵 动 力 学 已成 为 该 领 域 研 研
究 中 的 主要 方 向之 一 。但 由于 这 种仿 真 技 术 是 数 字 化 的, 因此 , 真 结 果 多 数是 以 数 据 的 形 式 给 出 , 仿 有 时 以 曲 线 或 图 形 ( 框 ) 画 的 形 式 给 出 这 种 仿 线 动 真 方 法 , 于 汽 车 操 纵 动 力 学 的 研 究 , 优 点 是 可 用 其 以分 析 研 究 汽 车 操 纵 动 力 学 的 相 关 参 数 , 测 汽 车 预

乘用车操纵稳定性评价方法的研究

乘用车操纵稳定性评价方法的研究

乘用车操纵稳定性评价方法的研究作者:刘杰万里翔王波来源:《汽车科技》2016年第03期摘要:汽车操纵稳定性的好坏直接影响汽车驾驶的操纵方便性以及汽车高速行驶的安全性。

汽车操纵稳定性评价方法制定是否合理,会对汽车生产企业的指导及汽车操纵稳定性的保证产生影响。

目前,由于汽车操纵稳定性评价方法的复杂性,世界各国都未形成统一的汽车操纵稳定性评价方法。

本文分析了国内外汽车操纵稳定的评价方法,提出了国内汽车操纵稳定性评价方法主要存在的问题,针对存在的相关问题,提出了乘用车操纵稳定性新的评价方法和评价指标,并根据具体车型验证新标准的合理性。

关键词:乘用车;操纵稳定性;评价指标中图分类号:U467.1文献标识码:A文章编号:1005-2550(2016)03-0018-07刘杰西南交通大学机械工程学院,车辆工程专业硕士研究生,主要研究方向:汽车设计理论。

1.目前国内汽车操稳性评价主要存在的问题汽车的操纵稳定性是驾驶员在不过分紧张、疲劳的情况下,汽车能按照驾驶员意图行驶,且当遭遇外界干扰时,汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。

汽车的操纵稳定性能是主动安全性中不可忽视的重要部分,显示了驾驶员控制车辆的安全与否,同时也决定着汽车高速时的主动安全。

随着全国道路状况的改善,特别是高速公路的迅速发展,汽车行驶平均速度日益提高,有些运动型轿车的最高车速甚至超过每小时三百公里。

因此,汽车的操纵稳定性将更加被重视,是现代汽车重要的使用性能之一。

1.1国内外汽车操纵稳定性评价方法分析汽车操纵稳定性可分为操纵性和稳定性两个部分,二者相互关联,相互影响。

操纵性主要是驾驶员对汽车的操纵输入的响应效果,包括转向回正性能、变道操纵性能、转向操纵性能等;稳定性则表示车辆应对外界干扰,保持稳定行驶的能力,包括抵抗来自路面干扰和空气干扰的能力。

产品设计时,应使二者之间合理协调。

汽车的操纵稳定性最终应通过试验的方法来测定与评价,试验中的性能评价包括主观评价和客观评价两种方法。

汽车操纵稳定性的研究与评价

汽车操纵稳定性的研究与评价

汽车操纵稳定性的研究与评价随着汽车工业的不断发展,汽车性能得到了显著提升。

汽车操纵稳定性作为衡量汽车性能的重要指标之一,直接影响着驾驶者的操控感受和行车安全。

因此,对汽车操纵稳定性进行深入研究,提高其评价水平,对于提升汽车产品竞争力具有重要意义。

汽车操纵稳定性研究主要涉及车辆动力学、控制理论、机械系统等多个领域,其目的是在各种行驶条件下,保证汽车具有良好的操控性能和稳定性。

然而,目前汽车操纵稳定性研究仍存在一定的问题,如评价标准不统测试条件不完善等,制约了其发展。

汽车操纵稳定性对于保证驾驶安全具有重要意义。

在行驶过程中,车辆受到外部干扰或自身惯性力的影响,容易导致车身失稳,从而引发交通事故。

良好的汽车操纵稳定性通过有效抑制车身晃动、调整轮胎磨损,为驾驶者提供稳定的操控感,降低交通事故风险。

影响汽车操纵稳定性的因素主要包括以下几个方面:(1)车辆动力学性能:车辆的加速、减速、转弯等动力学性能直接影响驾驶者的操控感受和行车安全。

(2)轮胎性能:轮胎的抓地力、摩擦系数等性能对车辆的操控性和稳定性具有重要影响。

(3)悬挂系统:悬挂系统的设计直接影响车辆的侧倾、振动等特性,从而影响操纵稳定性。

(4)驾驶者的操控技巧:驾驶者的预判、反应速度、操控技巧等直接影响车辆的操纵稳定性。

为提高汽车操纵稳定性,需要采取相应的控制策略。

其中,最重要的是采取主动控制策略,包括:(1)防抱死制动系统(ABS):通过调节制动压力,防止轮胎抱死,提高制动过程中的稳定性。

(2)电子稳定系统(ESP):通过传感器实时监测车辆状态,对过度转向或不足转向进行纠正,保证车辆稳定行驶。

(3)四轮驱动(4WD):通过将驱动力分配到四个轮胎上,提高车辆的加速性能和操控稳定性。

汽车操纵稳定性的评价主要从以下几个方面进行:(1)侧向稳定性:评价车辆在侧向受力情况下的稳定性。

(2)纵向稳定性:评价车辆在纵向受力情况下的稳定性。

(3)横向稳定性:评价车辆在横向受力情况下的稳定性。

多轴轮式车辆操纵稳定性试验研究

多轴轮式车辆操纵稳定性试验研究
第2 9卷
第 5期








Vo 1 . 2 9 N o . 5 O c t . 2 0 1 3
2 0 1 3年 1 0月
J O U VE R S I TY
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 2 0 9 5— 4 5 6 5 . 2 0 1 3 . 0 5 . 0 0 2
多轴 轮 式 车辆操纵 稳定 性试 验研 究
邢俊 文 , 蒲宏 武 , 李 炯 , 张传 清 , 鲍立群
( 装 甲兵 工程学院 机 械工 程系 , 北京 1 0 0 0 7 2 ) 摘 要 : 汽车操纵稳定性试验和评价方法不能完全适用于多轴车辆 , 制定和完善多轴车辆的操纵稳定性
试验方法具有现实意义 。针对某前 四轮转向四轴车辆 , 制定了操纵稳定性试验方案 , 进行 了定半径稳态 回转试验 、 蛇行试验和转向盘转角脉冲输入试验 , 对该车稳态与瞬态转向特性进行了评价 , 为多轴车辆操 纵稳定性试验与评价的科学化与规范化奠定了基础。
ma d e, t h e g i v e n r a d i u s s t e a d y—s t a t e c i r c u l a r t e s t , p y l o n c o u r s e s l lo a m t e s t a n d s t e e in r g wh e e l ng a l e p u l s e i n p u t
MI l l t i —a x l e Ⅵ, l l e e l e d Ve h i c l e s
J u n w e n, P u Ho n g wu , L i 0 , Z h a n g C h u a n q i n g, B a o L i q u n

基于Trucksim整车操纵稳定性仿真分析研究

基于Trucksim整车操纵稳定性仿真分析研究
基于trueksim整车操纵稳定性仿真分析研究3整车参数的优化从图9一图11中可以看出降低整车质心高31质心高度对操纵稳定性的影响度整车的横摆角速度车辆侧偏角变化不大对车当汽车发生侧倾整车的质心高度发生变化时辆的侧倾角影响较大稳态值从32782减少为汽车的侧倾力矩也发生变化而侧倾力矩是影响侧30639减少了02143变化幅度为65说明倾角最重要的因素故质心高度的变化会改变汽车在原车型基础上降低质心高度能改善整车的操纵的侧倾角从而影响整车的操纵稳定性
图 1 T r u c k s i m 工 作 界 面 和 组 成
1 . 1 车辆模 型的建 立
立模 型 的可信 度 , 而且 在产 品开 发过 程 中减少 大量
的物 理样 机测 试 , 缩 短 了开 发周 期 , 大 大 降低 了开
发成 本 。
T r u c k s i m软 件 中车 辆 模 型 由车 体 、 轮胎 、 动 力 总成 、 悬架 系统 、 转 向系统 、 制动 系统 以及 空气 动力
D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 2 0 9 5— 5 0 9 X . 2 0 1 7 . 0 2 . 0 0 6
基于 T r u c k s i m 整 车 操 纵 稳 定 性 仿 真 分 析 研 究
章 雪华 , 石柏 军 , 李 岩
( 华 南理 工大 学机 械 与汽车 工程 学 院 , 广东 广州 5 1 0 6 4 0 )
收 稿 日期 : 2 0 1 7一 O l一 0 5
1 ) 车体 : 以某款改装专用 车为例, 其 整 车 长/ 宽/ 高为 7 5 3 0 m m / 2 4 6 0 m m / 2 8 4 0 m m, 质 心 高 度 l 1 7 5 m m, 质心距前轴距离 1 1 0 0 m m, 轴距 4 2 om m, 簧

汽车操纵稳定性主观评价试验方法

汽车操纵稳定性主观评价试验方法

文献综述
文献综述
在已有的文献中,对于汽车操纵稳定性的主观评价主要采用问卷调查、模糊评价等方法,这些方法虽 然在一定程度上可以反映汽车的操纵稳定性,但是存在评价结果不够客观、评价标准不统一等问题。
研究现状
目前,国内外对于汽车操纵稳定性的主观评价研究主要集中在建立客观评价体系、制定评价标准等方 面,但是这些研究还存在着一定的不足之处,需要进一步完善和发展。
结果评估
根据主观评价标准和数据处理结果,对车辆的操纵稳定性进行 评价。
建议反馈
根据评估结果,提出针对性的改进建议,为车辆设计和性能优 化提供参考。
03
试验方法的应用
车辆选择与准备
车辆选择
应选择具有代表性的汽车,包括不同品牌、型号、配置和性能的车辆,以确保试验结果的广泛适用性 。
车辆准备
进行试验前,应对车辆进行详细检查和预处理,确保其处于正常工作状态,并安装必要的仪器和设备 ,如GPS定位仪、速度传感器等。
中的表现进行评估。
结论总结果,对车辆的操纵稳定性进行总结, 指出其优点和不足之处,并提出相应的改进建议。
要点二
建议提出
针对车辆操纵稳定性的不足之处,提出具体的改进方案 和建议,包括优化车辆结构设计、调整悬挂系统参数、 改进驾驶辅助系统等,以提高车辆的操纵稳定性和驾驶 安全性。
《汽车操纵稳定性主观评价 试验方法》
2023-10-29
目录
• 引言 • 主观评价试验方法 • 试验方法的应用 • 试验结果分析 • 结论与展望
01
引言
背景介绍
汽车工业的发展
随着汽车技术的不断进步,对于汽车的操纵稳定性要求也越 来越高,因此需要一种主观评价试验方法来评估汽车的操纵 稳定性。

汽车操纵稳定性道路试验测试方法研究

汽车操纵稳定性道路试验测试方法研究

汽车操纵稳定性道路试验测试方法研究汽车操纵稳定性是指车辆在行驶过程中保持平稳、可控的能力。

这是一个非常重要的指标,直接影响车辆的安全性能和驾驶舒适性。

为了评估和测试车辆的操纵稳定性,需要进行道路试验。

本文将研究汽车操纵稳定性道路试验测试方法。

在进行道路试验时,一般采用以下几种测试方法。

首先是曲线行驶测试。

这项测试是通过在特定的道路上,让车辆以一定的速度行驶,进行曲线转弯。

测试时需要记录车辆横向加速度、方向盘转角等参数。

曲线行驶测试可以评估车辆在转弯时的操控稳定性和抓地力。

其次是蛇形行驶测试。

这项测试是让车辆在连续的左右变道中行驶。

测试时需要记录车辆的姿态变化、横向加速度等参数。

蛇形行驶测试可以评估车辆的侧倾稳定性和方向盘的响应能力。

第三是紧急避障测试。

这项测试是模拟紧急情况下的避让障碍物动作。

测试时需要记录车辆的刹车距离、避障动作的稳定性等参数。

紧急避障测试可以评估车辆的刹车性能和操控的可靠性。

最后是稳定性控制系统测试。

现代汽车普遍配备了稳定性控制系统,用于提高车辆的操纵稳定性。

测试时可以模拟车辆在不同路面条件或动态情况下的行驶,评估稳定性控制系统的效果。

在进行道路试验测试时,需要注意以下事项。

首先是确保测试道路的光滑度和平面度。

道路的几何形状会影响到车辆的操控稳定性,因此应选择平整度较高的道路进行测试。

其次是选择合适的测试速度。

测试速度应当符合实际的行驶条件,同时注意遵守交通规则和安全要求。

第三是对测试数据进行准确记录和分析。

记录准确的测试数据是评估车辆操纵稳定性的基础,对于数据的处理和分析可以通过计算机辅助模拟或专业软件进行。

最后是综合考虑试验结果。

道路试验只是评估车辆操纵稳定性的一种方法,还应结合其他测试方法和虚拟仿真数据,综合考虑综合性能和实际使用情况。

总之,汽车操纵稳定性道路试验测试方法的研究是评估车辆操纵性能和安全性能的重要内容。

通过合理选择测试方法和准确记录数据,可以为汽车制造商和消费者提供有关车辆操纵稳定性的参考信息,促进汽车行业的发展。

汽车操纵稳定性实验指导书

汽车操纵稳定性实验指导书

汽车操纵稳定性实验指导书(总10页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--汽车操纵稳定性实验指导书课程编号:课程名称:实验一汽车转向轻便性实验一、实验目的汽车的转向轻便性和操纵稳定性是现代汽车重要的使用性能,通过对实验了解和掌握测试系统的安装调试、基本实验方法并学会数据处理和运用理论知识对汽车操纵稳定性研究、评价。

以培养学生解决实际工程问题的能力。

二、实验的主要内容了解测试系统的组成和测试原理,汽车转向轻便性实验的数据的实时采集和处理。

测定汽车在低速大转角时的转向轻便性,与操纵稳定性其他试验项目一起,共同评价汽车的操纵稳定性。

采集测量变量及参数方向盘转角;方向盘力矩;方向盘直径。

三、实验设备和工具1.测量仪器汽车方向盘转角——力矩传感器汽车操纵稳定性数据采集和分析仪2.实验车辆小型客车一辆3.标明试验路径的标桩16个。

四、实验原理测定汽车在道路上进行转向行驶时,驾驶员作用在方向盘上的力矩和方向盘转角的变化关系评价汽车的转向操纵性能五、验方法和步骤1.实验准备试验场地应为干燥、平坦而清洁的水泥或柏油路面。

任意方向上的坡度不大于2%。

在试验场地上,用明显颜色画出双纽线路径(图1),双纽线轨迹的极坐标方程为:轨迹上任意点的曲率半径R为:当Ψ=0°时,双纽线顶点的曲率半径为最小值,即双纫线的最小曲率半径(m)应按试验汽车的最小转弯半径(m)乘以倍,并圆整到比此乘积大的一个整数来确定。

并据此画出双纽线,在双纽线最宽处、顶点和中点(即结点)的路径两侧共放置16个标桩(图1)。

标桩与试验路径中心线的距离,按汽车的轴距确:定,当试验汽车轴距大于时,为车宽一半加50cm,当试验汽车轴距小于或等于2m时,为车宽一半加30cm。

图1 双纽线路径示意图2.试验方法2.1接通仪器电源,使之预热到正常工作温度。

2.2汽车以低速直线滑行,驾驶员松开方向盘,停车后,记录方向盘中间位置及方向盘力矩零线。

汽车操纵稳定性试验的相关研究

汽车操纵稳定性试验的相关研究

21 稳态 回转 .
稳 态 回转 试 验 包 括 中 性 转 向 点 的 侧 向加 速 度 值 不 足 转 向度 U和 车 身 侧倾 角 K 三 个 指 标 评 价 ,此 试验 的 目的 是 确 定 车 辆 的稳 态 操 控 特 性 , 要 表现 为侧 向加 速 度 的 函数 特 性 。 主 汽车转弯 时的特征 如图 1 示。在稳态 回转试 验时 , 所 固定 方 向盘不 动, 随着 车速 的不断升高 , 向特 性可能变化 , 转 如里转
容。
22 转 向 回正性 .
转 向 回 正 性 能试 验 分 为 低 速 转 向 回 正 性 能 试 验 和 高 速 转 向 回正 性 能 试 验 ,两 种 速 度 的 评 价 指 标 都 是 松 开 转 向盘 3 时 s 的残 留横 摆 角 速 度 对 值 △ 和 横 摆 角速 度 总 方 差 E 。△ 越 小 说 r t r 明汽车转向后 自动回正保持直线行驶 的能力越 好, r E 越小说 明

右摇摆 , 行驶方 向难于稳定 。这种汽车在 受到路面不平或突然
陈 风 的 拢 动 时 , 会 出现 这 种 摇 摆 。 也 () 丧失路感 ” 2“ 。正常汽车 的转弯 的程度 , 会通过方向盘在 驾 驶 员 手 上 产 生相 应 的 感觉 。有 些 操 纵 性 能 不 好 的汽 车 , 别 特 是在 车速 较 高 时或 转 向剧 时会 丧 失这 种 感 觉 。这 会增 加 驾驶 员 的 操 纵 困 难 或 影 响 驾驶 员作 出正 确 的判 断 。 () 车 辆 发 飘 ” 3“ 。有 时 驾驶 员并 未 发 指 令 到 转 向盘 , 汽 车 但 自 己不 断 改变 行驶 的方 向 , 人 感 到 飘 浮 。 使 () 失去 控 制  ̄ 4“ * I P 时汽 车 在 车 速 超 过 一 个 临 界 值 之 后 或 o有 向 一 D 速 度 超 过 一 定 值 之 后 , 驶 员 已经 完 全 不 能控 制 汽 车 的 CH  ̄ , 驾 行驶 方向。可 能驾驶 员向左 打方 向而汽车却产生 向的转 向。

汽车的操纵稳定性分析和评价指标

汽车的操纵稳定性分析和评价指标
当车速为 ucr -1 K u c r称为临界车速。临界车速越低,过多转向量越大。
32
以上分析可知: 具有适度不足转向的汽车具有良好的操作稳定性; 过度的不足转向会加剧轮胎的磨损。
FY k
k—侧偏刚度。
FY一定时希望侧 偏角越小越好,所 以 |k| 越大越好。
(1)扁平率小,k大 (2)垂直载荷大,k大 (3)轮胎气压高,k大
垂直载荷过 大时,轮胎与 地面接触区的 压力分布不均 匀,使 k反而有 所减小。
18
α一定时, W大,FY大。
FY = k ,即k 大。
19
(3)轮胎气压高,k大
20
(4)FX 越大,FY 越小
FY1
FY2
FX2
FX1
21
(5)路面干湿状态
22
轮胎胎面、路面粗糙程度、水层厚度与滑水现象的关系
转向油泵
转向减振器 转向直拉杆 转向器 转向摇臂
转向横拉杆
转向油管 转向控制阀
转向节臂
3
4
5
操纵稳定性的研究方法
将汽车作为开路控制系统 人—汽车系统作为闭路系统
6
操纵稳定性的两种试验评价方法
开路系统
人—汽车闭路系统
客观评价法
主观评价法
通过仪器测出横摆角 速度、侧向加速度、侧 倾角及转向力。
让试验评价人员根 据试验时自己的感觉 进行评价。
7
4.1 汽车的转向特性
➢轮胎的侧偏特性 ➢汽车的转向特性
一、轮胎的侧偏现象和侧偏力—侧偏角曲线 1.侧偏力FY
地面作用于车轮的侧向反作用力。
8
1)在刚性轮上作用侧向力 F y
c
c
u
u
u'

对汽车操纵稳定性的影响因素分析及对操稳性的研究评价

对汽车操纵稳定性的影响因素分析及对操稳性的研究评价

#& % 前轴或车架变形导致汽车操纵失稳
由于车架是汽车的基础,它的变形会直接影响各部件的连 接及配合, 从而直接影响操纵稳定性。如果汽车前轴变形, 就会 改变主销孔的轴线位置, 使主销内倾角变大, 则外倾角变小, 反 之, 内倾角变小, 外倾角变大, 从而行驶时会产生转向沉重, 磨 胎和无自动回正的能力。
万方数据 # 来稿日期: (""+ # "% # (%
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++,
前悬架导向机构的几何参数决定前轮定位参数的变化趋 势和变化率。在车轮跳动时,外倾角的变化包括由车身侧倾产 生的车轮外倾变化和车轮相对车身的跳动而引起的外倾变化 两部分。在双横臂独立悬架中,前一种变化使车轮向车身侧倾 的方向倾斜, 即外倾角增大, 结果使轮胎侧偏刚度变小, 因而使 整车不足转向效果加大;后一种变化取决于悬架上、下臂运动 的几何关系,在双横臂结构中,往往是外倾角随弹簧压缩行程 的增大而减小,这种变化与车身侧倾引起的外倾角变化相反, 会产生过度转向趋势。 后悬架结构参数对汽车操纵稳定性的影响, 近似于前悬架的 “干涉转向” 。它是在汽车转向时,由于车身侧倾导致独立悬架的 左右车轮相对车身的距离发生变化,外侧车轮上跳,与车身的距 离缩短,内侧车轮下拉,与车身的距离加大。悬架的结构参数不 同, 车轮上下跳动时, 车轮前束角的变化规律也必然会不同。 前轮前束指汽车转向的前端向内收使两前轮的前端距离 小于后端距离。两车轮前后的距离之差, 称为前束值, 一般不大 于 Y X !(OO。其作用是消除由于前轮外倾使车轮滚动时向外分 开, 引起车轮滚动时边滚边拖的现象, 引导前轮沿直线行驶。 主销内倾角与后倾角由结构上保证, 在调整时难以改变。调 整时主要调整前轮外倾及前轮前束。前轮外倾随负荷的变化而变 化。当车辆转向时, 在离心力作用下, 车身向外倾斜, 外轮悬架处 于压缩状态, 车轮外倾角逐渐减小 ’ 向负外倾变化 * ; 内轮悬架处 于伸张状态,使得本来对道路向负外倾变化的外倾角减弱。从而 提高车轮承受侧向力的能力, 使汽车转向时稳定性大为提高。前 轮前束不可过大,若前束过大,会使车轮外倾角、主销后倾角变 小, 会使前轮出现摆头现象, 行驶中有蛇行, 转向操作不稳。 横向稳定杆常用来提高悬架的侧倾角刚度,或是调整前、后 悬架侧倾角刚度的比值。在汽车转弯时,它可以防止车身产生很 大的横向侧倾和横向角振动,以保证汽车具有良好的行驶稳定 性。提高横向稳定杆的刚度后, 前悬架的侧倾角刚度增加, 转向时 左右轮荷变化加大,前轴的每个车轮的平均侧偏刚度减小,汽车

汽车操纵稳定性评价方法研究

汽车操纵稳定性评价方法研究

汽车操纵稳定性评价方法研究汽车的操纵稳定性是衡量汽车行驶质量的一个重要指标。

一辆汽车的操纵稳定性,不仅关乎乘坐者的安全与舒适,也直接影响车辆的市场竞争力。

为了精确地评价一辆汽车的操纵稳定性,需要运用科学的测试方法和评价标准。

评价方法1. 车载试验车载试验是评价一辆汽车操纵稳定性的一个重要手段。

通过在车内安装多种测试仪器,如惯性测量单元(IMU)、制动力反馈(BBFM)、转向率传感器(TSR)等,对汽车在不同的路况和驾驶状态下进行测试和分析。

车载试验可以动态地评估汽车的加速度、制动、转向等指标,及时反馈车辆运动学和动力学参数的变化,有利于发现和整改车辆操纵稳定性的缺陷,提高行驶安全性和舒适性。

2. 静态试验静态试验是对汽车操纵稳定性的一种简单而又直接的评估方式。

通过推拉车测量系统、悬架测试机等设备对汽车的悬架系统、悬挂刚度、车身刚度等进行测试分析,从而评估汽车悬架系统的稳定性。

静态试验方法可以帮助设计人员优化汽车结构设计,提高车辆操纵稳定性。

3. 路试路试是指在真实路况下对汽车操纵稳定性进行评估。

通过在不同路段进行测试,如山路、高速公路等,可以评估车辆在不同路况下的操纵稳定性。

路试有利于检测车辆在实际操作中的运动学和动力学性能,全面评估车辆的操纵稳定性。

评价标准1. 车辆侧倾角(roll angle)车辆在转弯时的侧倾角是评估操纵稳定性的一个重要指标。

一辆汽车悬挂系统的稳定性能够直接影响车辆的侧倾角大小。

在较高的车辆侧倾角下,车辆容易失去操纵,导致事故的发生。

2. 车辆侧向加速度(Lateral Acceleration)侧向加速度能够反映车辆在转弯时的稳定性。

较小的侧向加速度代表车辆的稳定性较好。

在高速公路上行驶,若车辆的侧向加速度过大,则容易导致车辆失去操纵。

3. 车辆制动减速度(Braking Deceleration)车辆制动减速度是一个反映汽车操纵稳定性的重要指标。

在制动时,车辆制动减速度越大,代表汽车的稳定性越好。

汽车的操纵稳定性和平顺性教案

汽车的操纵稳定性和平顺性教案

总结词:不良车型在操纵稳定性和平 顺性方面存在明显不足,驾驶和乘坐 体验较差。
操纵稳定性:不良车型通常存在转向 反馈模糊、行驶轨迹不稳定的问题。 车轮定位参数不合理或悬挂系统调校 不当可能导致操控性能不佳,使驾驶 员难以控制车辆的行驶轨迹。在高速 行驶或紧急变道时,不良车型可能表 现出较大的侧倾或摆动,降低驾驶安 全性。
07
总结与展望
本课程总结
01
02
03
04
掌握汽车操纵稳定性和平顺性 的基本概念和评价指标。
学习了影响汽车操纵稳定性和 平顺性的主要因素,包括轮胎 、悬挂系统、转向系统等。
理解了如何通过设计优化和调 整来提高汽车的操纵稳定性和
平顺性。
实践了汽车操纵稳定性和平顺 性的测试和评价方法。
对未来研究的展望
路面状况
不同路面状况对车辆的平顺性产 生直接影响,如颠簸的路面会导
致车辆振动加剧。
悬挂系统设计
悬挂系统是影响平顺性的关键因素, 设计合理的悬挂系统可以有效吸收 路面振动,提高平顺性。
座椅舒适度
座椅的舒适度直接影响乘坐人员的 感受,高品质的座椅能够提供更好 的减震效果。数, 提高悬挂系统对路面振动的吸收
平顺性:不良车型可能采用较为粗糙 的减震技术,导致在颠簸路面上行驶 时出现明显的震动和冲击。座椅设计 缺乏人体工程学考虑,长时间乘坐容 易引发疲劳。此外,发动机、传动系 统和底盘之间的匹配不佳可能导致动 力输出不顺畅,进一步影响行驶的平 顺性。整体而言,不良车型在操纵稳 定性和平顺性方面的不足会严重影响 驾驶和乘坐的舒适度及安全性。
驾驶员操作
驾驶员的驾驶技术、对车 辆性能的了解程度以及驾 驶心态等都会影响操纵稳 定性。
道路条件
道路的曲率、路面状况、 能见度等因素也会影响汽 车的操纵稳定性。

车辆操纵稳定性对比试验研究

车辆操纵稳定性对比试验研究

汽牛试验
而 : 一
66 3 .6 30 6 .6
03 9 .9 6 016 .9 6
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14 7 4 .l 5 02 1 9 .7 6
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G OWSB R —OW 一4 A 陀螺 仪 ; L I VG 4 C 2 .L转 向参 数 测试 仪 ;G S测试 系统 ;Fepo80数 据 处理软 件 。 P l r . x
车速
右 转
表 1 稳态 回转试验数据 侧 向加速度
(/) ms Biblioteka 2m/) s 横 摆角速度 (
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Ab t a t T r u h o h a e mo e y t i e e tma u a t r r e t v h ce h n l g a d sa i t s r c : h o g n t e s m d lb wo d f r n n f cu e s ts e i l a d i n tb l y f n i c mp r d t s t es me d t b a n d wi et r e e t t o swe e c mp r dwi x e i n a a a t e o a e , ot t h a a a o t i e t t e s h d r o a e t e p rme t l t h e h h h t me h d
HAO h o f n S a —e g
S a nxi ha He v D y ut mo l O. TD Au mo a y ut A o bi C L , to bi 1 E gi e ri g es a c I ti ut , n n e n R e r h ns t e Xi’ a 71 01 n, 02

汽车的操作稳定性论文范文

汽车的操作稳定性论文范文

第一章绪论1.1课题研究的意义根据路面的交通情况,汽车有时直线行驶,有时沿曲线行驶。

在出现意外情况时,驾驶员还要做出紧急的转向操作,以求避免事故。

此外,汽车在行驶中还不断受到地面不平和大风等外界因素的干扰。

为此,汽车应具备良好的操纵稳定性。

在实际中,从驾驶员感性的角度描述,操纵稳定性不好的汽车通常有以下几类表现:“飘”。

有时驾驶员并未发出指令,而汽车白己不断改变方向;“晃”。

驾驶员给出稳定的转向指令,但汽车却左右摇摆,行驶方问难于稳定。

汽车在受到路面不平或忽然阵风的扰动时,也会出现这种感觉;3)“反应迟饨”,驾驶员己经发出指令相当长的时间,但汽车还没有反应或转向过程完成太慢; 4)“丧失路感”。

正常汽车的转弯程度会通过方向盘在驾驶员的于上产生相应的感觉。

有些操纵性能不好的汽车,特别是在高速或转向剧烈的时候会丧失这种感觉。

这会增加驾驶员的操纵困难或影响驾驶员做出正确的判断;5)“失去控制”。

某些汽车在车速超过一个临界值后或向心加速度超过定值之后,驾驶员已经完全不能控制其方向。

随着道路的改善,特别是高速公路的发展,不仅轿车,连货车以100 km/h车速行驶的情况也是常见的,而许多汽车设计时速更超过200 km/h。

随着汽车速度的不断提高。

汽车操纵稳定性的问题就显得更加突出。

操纵稳定性不仅影响到汽车驾驶的操纵方便程度,而且也是决定高速汽车安全行驶的一个主要性能,被称之为“高速汽车的生命线”。

所以,汽车操纵稳定性的研究日益受到重视,成为现代汽车研究中最重要的课题之一。

汽车控制是靠驾驶员对转向系统的操纵而进行的,在一般的操纵条件下能够达到要求,但汽车处于恶劣工作状态或紧急状况时,汽车的控制往往比较困难,而绝大多数交通事故就发生在这种非理想的驾驶状况下,所以在这些工况下增加辅助控制以提高汽车操纵性、稳定性是十分必要的。

1.2操纵稳定性研究的概况操纵稳定性研究的早期,一般采用经典力学分析方法,进行一些简单、局部的校核计算,不能对车辆的整体性能进行评价和分析,不能对汽车设计提供直接的指导。

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汽车操纵稳定性研究方法探讨汽车操纵稳定性研究方法探讨1 操纵稳定性的研究历史和概况研究对汽车操稳性的系统研究, 早在20 世纪3O 年代就已经开始。

对车辆控制的重视导致对悬架和转向机构的运动学研究。

1925 年平顺性理论初步形成规模。

同年, Broulheit 在文章中首次提出侧偏和侧偏角的概念【Broulheit, 1925】。

1931 年, Becker、Fromm 和Maruhn 在发表的文章中分析了轮胎在转向系振动中起的作用, 进一步研究了轮胎特性【Becker,1931】。

对轮胎的研究使进一步分析车辆稳定性成为可能。

20 世纪50 年代, 建立简单的汽车动力学模型,研究人员开始从事汽车动力学性能仿真, 分析汽车操纵稳定性。

19 世纪50 年代中期所作的研究工作为建立汽车数学模型打下基础。

对轮胎的基本了解使建立相对精确的轮胎数学模型成为可能。

20 世纪60 年代, 开始从控制理论和振动理论出发, 采用开环系统瞬态响应、系统特性分析和系统稳定性理论设计汽车的总成系统。

但是, 应用开环系统分析方法, 仅用于分析汽车的方向稳定性条件, 因为当时不知道如何评价汽车的开环特性和瞬态特性, 很难直接在车辆设计中应用。

到20 世纪70 年代, 安全实验车( ESV)研究计划实施, 促使人们去研究之中实用方法, 用来设计汽车的动力学性能。

这个阶段, 各国主要采用系统工程学方法探索汽车动力学性能评价方法。

依据大量实验和理论分析, 形成了以驾驶员主观评价为主, 客观评价指标限制为辅的一整套主观评价设计方法。

20 世纪70 年代车辆动力学仿真模型变得更加复杂和真实。

这主要归功于计算机技术的发展。

以前的仿真工作都在模拟计算机上进行, 它能解决实时动力学问题, 但其致命缺点是不能解决非线性问题。

由于数字计算机逐步取代了模拟计算机和混合计算机, 因而必须建立完全数字化的车辆动力学模型。

考虑到计算机的费用及计算速度, 建立有效的计算机模型是必要的。

近年来, 随着多体动力学的诞生和发展, 汽车建模方法出现了新的改变。

由于对汽车模型的精确度要求越来越高, 大型的多体系统动力学方程推导十分困难, 因而通用的多体仿真软件(如ADAMS等)逐渐被应用。

应用多体仿真软件建模将使汽车每一部件看作是刚性体或弹性体, 他们的连接是通过各种约束来描述, 多体动力学软件自动生成运动和动力学方程, 并利用软件内部的数学求解器准确的求解。

然而, 多体模型包含的部件较多, 有些参数难以测量, 因而不能从整体上保证系统的准确性;另外, 复杂的模型在计算机上求解时运行较慢, 使得仿真运算有一定困难。

2 操纵稳定性研究方法随着汽车拥有量的增加和行驶速度的不断提高, 汽车行驶的安全性越来越受到人们的重视, 因而汽车操纵稳定性的研究是当前汽车研究中的一个热门和前沿的课题。

近年来, 对汽车操纵稳定性的研究主要从如下三个方向展开:2.1 研究方法和评价方法的研究( 1)基于“汽车—驾驶员—环境(道路)闭环系统”的汽车操纵稳定性研究20 世纪60 年代以前, 汽车操纵稳定性的研究主要以开环研究为主, 所谓开环研究就是把汽车作为一个开环控制系统, 求出汽车行驶时的时域响应和频率响应特性, 对系统进行稳态和瞬态分析, 用横摆角速度频率响应特性、方向盘角阶跃输入下的稳态响应、方向盘角阶跃输入下的瞬态响应、不足转向特性和过度转向特性等等来表征汽车的特性。

按照这种方法研究汽车操纵稳定性, 需要建立精确的汽车动力学模型。

因为有精确数学模型, 能够得出精确的数字解, 这些研究工作对车辆的设计、分析和评价车辆性能还是很有价值的。

人们提出了自由度越来越多的数学力学模型, 同时也提出了各种评价指标来评价汽车的操纵稳定性。

然而, 一个关键的问题是, 通常不同的评价指标所得出的结论并不一致, 甚至互相抵触, 这些精巧的数学模型, 是建立在汽车的理想化假设基础之上的, 这种理想假设条件与实际汽车之间的情况是存在着差异(有时这种差异还很显著)的。

近年来, 人们逐渐认识到, 在汽车操纵稳定性的研究中, 对驾驶汽车的驾驶者的特性缺乏基本的认识。

因而, 人们只能知道汽车对一定的转向盘输入的响应如何, 却难以断定整个汽车一驾驶员一道路系统的性能如何。

汽车操纵稳定性的研究必须基于汽车—驾驶员—道路闭环系统进行研究。

(2)基于模糊神经理论的汽车操纵稳定性的研究模糊控制是建立在人类思维模糊性的基础之上的, 模糊控制与传统的控制有着本质的区别, 它不象经典控制那样需要精确数字所描述的传递函数, 也不象现代控制理论那样需要用矩阵来表示的状态方程。

模糊控制的核心是在于它用具有模糊性的语言条件语句, 作为控制规则去执行控制, 而控制规则往往是由对被控制过程十分熟悉的专门人员给出的,所以模糊控制本质上是一种专家控制, 这种控制充分反映了人类的智能活动。

在国外, 神经网络和模糊控制理论在汽车操纵稳定性的研究较早, 主要的研究方向为汽车操纵运动控制、车辆动力学、自动驾驶模型和驾驶员控制模型的研究。

(3)基于虚拟试验技术的汽车操纵稳定性研究虚拟试验技术是一种先进的以高性能计算机系统为支撑平台的计算机仿真技术, 是随着计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、并行技术、传感器技术等一系列技术的迅速发展而在上一世纪90 年代发展起来的新技术。

进行虚拟试验需要解决两个问题: 一是根据研究对象的总体或某一部件的设计信息建立其能符合相应物理实验要求的“虚拟原型”或者数学模型; 二是要根据物理实验条件建立起相应的“虚拟试验环境”。

对汽车操纵稳定性虚拟试验, 需要建立汽车—驾驶员—环境的数学模型和建立虚拟试验场的虚拟试验场景。

由于虚拟试验技术具有易理解、可重复、无危险、低成本等特点, 所以它在车辆工程领域的应用受到了世界各大汽车公司、大学和研究机构的极大关注, 其研究工作方兴未艾。

2.2 主要评价指标及实验方法的研究汽车的操纵性能应通过试验来进行测定与评价, 性能评价的方法有客观评价法和主观评价法两种。

(1)客观评价法所谓客观评价法是通过实车试验, 检测一些与汽车操纵稳定性有关的物理量, 再与相应的标准进行比较而进行的评价, 它主要包括ESV(实验安全车)和ISO(国际标准化)两种评价方法。

客观评价的主要评价指标有: 横摆角速度(横摆角速度总方差)、侧向加速度(侧向加速度总方差)、前后轮侧向力(前、后轮侧向力系数总方差)、转向盘角速度(转向盘角速度总方差)、转向力(转向力系数总方差)等。

(2)主观评价法所谓主观评价法即感觉评价, 是让试验评价人员根据试验时对汽车操纵动作难易程度的感觉来进行评分的评价方法。

主观评价一般包括定性评价和定量评价两种。

定性评价是一种对多种汽车车型的相对排序; 定量评价有两种: 一是采用相对分数法, 即首先确定一参考样车, 其他车型的主观评价分数都是相对于样车而言的; 二是绝对分数法, 即把主观评价的结果用数值化的评分等级表示。

主观评价的主要评价项目有: 直线行驶特性(包括转向回正能力、侧风敏感性、路面不平敏感性等) , 行车变道的操纵性、转弯稳定性(包括转向的准确性、固有转向特性、转弯制动特性等)以及操纵负荷等。

由于在闭环系统中考虑了驾驶员的反馈作用, 因而它更符合实际情况, 但是, 驾驶员的反馈作用十分复杂。

为此, 80 年代以来, 人们一直致力于闭环系统的关键问题一对驾驶员的行为特性进行研究, 并提出了各种驾驶员方向控制模型, 其中较具代表性的是MacAdam 的最优预瞄控制模型和我国学者郭孔辉提出的最优预瞄加速度模型。

尽管对驾驶员—汽车闭环系统的研究取得了一定的进展, 但还有许多问题有待于人们去解决。

2.3 智能控制技术在汽车操纵稳定性研究中的应用80 年代中期, 传统控制技术(是经典控制和现代控制理论的统称)的应用,使汽车系统及其总成的性能有了较大的提高, 相应地也暴露出一些不足。

人工智能的出现和发展, 促进了传统控制向智能控制的发展。

90 年代初, 许多专家学者已经开始重视智能控制技术在汽车领域中的应用。

目前应用最为广泛的智能控制主要有模糊控制和神经网络控制。

l992 年, Yester, J. L and McFall, R. H. 将模糊理论运用到了1/4 汽车模型主动悬架的控制策略中, 将车身速度v、车身加速度a 或悬架变形d 作为模糊控制器的输入变量, 输出为动力装置产生lN 的作用力u, 其控制原理如图1 所示。

l992 年, Moran and Nagai 将神经网络理论应用于汽车主动悬架系统中, 其控制原理如图2 所示。

该神经网络控制系统是一个三层反馈网络, 它包括一个神经汽车模型: 描述车辆的动力学; 两个神经控制网络: 产生非线性控制力, 分别控制前后悬架系统; 一个神经辩识网络: 识别前悬反馈, 从而确定激励悬架的路面干扰的大小。

汽车神经模型的输入是路面干扰的速度向量w={wf ,wr}T , 输出是汽车的状态向量x={xf ,xr}T, 每个状态变量包括四个量. 即悬架和轮胎的变形、簧载质量和非簧载质量的速度。

3 操纵稳定性研究发展趋势趋势一: 由多刚体系统动力学向多柔体系统动力学发展。

所建立的模型更复杂精确。

趋势二: 由运动学动力学分析向NVH 方向发展。

趋势三: 由传统的机械系统控制系统分开分析向机械系统与控制系统联合分析。

4 结束语汽车操纵性能是关系到汽车行驶安全的主要因素之一, 研究汽车操纵稳定性的目的是改善汽车的运动性能, 减少由此引发的交通事故。

操纵稳定性很多研究还处于探索和完善阶段。

由于操稳性受研究目的、人为感觉及环境条件等多种因素影响,迄今为止还没有找出公认的评价操稳性的基准; 闭环系统中在考虑驾驶员负担时, 精神负担模型化的问题还没有解决; 此外, 空气动力特性和各种阵风(特别是横向阵风)对汽车操纵稳定性的影响; 整车参数和部件(特别是轮胎、悬架、转向系等)特性的选择对汽车操纵稳定性的影响等等, 也还有不少没有被认识的领域, 即使在汽车生产十分发达的国家, 凭经验来评价和凭经验来设计仍然占有相当重要的地位。

相信随着汽车设计和制造水平的不断提高, 人们对汽车操纵稳定性的认识必将更加深入和全面。

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