文档介绍：汽车转向系统动力学
转向系统等效动力学模型
图4-1 汽车转向系统
图4-2 绕转向主销的转向系统等效动力学模型
等效转化
图4-5 单位向量的时间微分
汽车转向行驶动力学方程
代入
(1)
(2)
(1)、(2)可分别改写为
表4-1 汽车操纵性和稳定性的基本内容及评价参量
基本内容
评价参量
操
纵
性
转向盘角阶跃输入下的稳态响应
稳态横摆角速度增益—转向灵敏度﹑前﹑后轮侧偏角之差﹑转向半径的比﹑静态储备系数。
转向盘角阶跃输入下的瞬态响应
横摆角速度波动的固有频率﹑阻尼比﹑反应时间﹑达到第一峰值的时间。
横摆角速度频率响应特性
共振峰频率﹑共振时振幅比﹑相位滞后角﹑稳态增益。
转向盘中间位置时的操纵稳定性
转向灵敏度﹑转向盘力特性—转向盘转矩梯度﹑转向功灵敏度。
转向轻便性
转向力﹑转向功。
转弯半经
最小转弯半经。
直线行驶性
转向盘转角(维持直线行驶所需的转向盘累计转角)。
典型行驶工况(蛇行﹑移线﹑双移线—回避障碍)性能
转向盘转角﹑转向力﹑侧向加速度﹑横摆角速度﹑侧偏角﹑车速等。
极限行驶能力
极限侧向加速度﹑极限车速。
稳
定
性
回正性
回正后剩余横摆角速度与剩余横摆角﹑达到剩余横摆角速度的时间。
直线行驶性(侧向风敏感性、路面不平敏感性)
侧向偏移。
转向和操纵系统动力学研究内容
汽车转向系统动力学
汽车操纵动力学
转向系统等效动力学模型
汽车操纵稳定性模型建立与坐标系
汽车转向动力学方程
基于两自由度模型的操纵稳定性分析
转向系统对汽车转向性能的影响
汽车操纵稳定性的稳态、瞬态响应
汽车电动助力转向系统(EPS)
汽车操纵稳定性的频率响应特性
汽车转向性能是指汽车能遵循驾驶者转向盘的输入,通过转向系及转向车轮给定的方向,按预定轨迹行驶的能力。
汽车转向与操纵动力学概述
驾驶员不感到过度紧张、疲劳的条件下,汽车能遵循驾驶者通过转向系及转向车抡给定的方向行驶,且遇到外界干扰时,汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力,汽车的这种性能称为操纵稳定性。
汽车转向和操纵稳定性定义
当汽车行驶时,若给转向盘某一角度,则转向轮产生的侧偏力将绕转向主销形成回正力矩,如图4-3:
图4-3 转向侧偏力绕转向主销的回正力矩
转向盘和转向轮绕转向主销的等效动力学方程式:
图4-4 汽车在地面固定坐标系中的运动描述
质心速度
C点加速度
汽车质心侧偏角
汽车转向行驶动力学方程
4-6 a) 车轮侧偏力
汽车在水平面内的运动
汽车运动方程式
当V一定时,有
汽车在水平面内的运动
4-6 b) 车轮速度
各车轮侧偏角为:
前后轮的左右轮侧偏角分别相等,可表示为: