項(xiàng)目四：汽車穩(wěn)定操作性能檢測(cè)與分析9分析課件

汽車操縱穩(wěn)定性能檢測(cè)與分析課時(shí)：2班級(jí)：汽車檢測(cè)、汽車電子、汽車商務(wù)主講：鄧家林汽車操縱穩(wěn)定性能檢測(cè)與分析課時(shí)：2班級(jí)：汽車檢測(cè)、汽車電子、1學(xué)習(xí)目標(biāo):知識(shí)目標(biāo)：熟悉汽車轉(zhuǎn)向操縱性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)掌握汽車轉(zhuǎn)向操作縱性能各項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)方法了解汽車轉(zhuǎn)向操縱性能檢測(cè)儀器設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)與工作原理能力目標(biāo)：學(xué)會(huì)正確使用汽車轉(zhuǎn)向操縱性能檢測(cè)儀器設(shè)備學(xué)會(huì)應(yīng)用汽車側(cè)滑檢驗(yàn)臺(tái)、汽車四輪定位儀等設(shè)備進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目檢測(cè)3.能根據(jù)轉(zhuǎn)向輪橫向側(cè)滑量、車輪定位參數(shù)等檢測(cè)結(jié)果分析轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)狀況的變化社會(huì)能力

1.培養(yǎng)學(xué)生相互溝通能力2.培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力3.培養(yǎng)學(xué)生的思維修能力學(xué)習(xí)目標(biāo):知識(shí)目標(biāo)：2課程導(dǎo)入汽車操縱穩(wěn)定性汽車的主要性能之一課程導(dǎo)入汽車操縱穩(wěn)定性汽車的主要性能之一3汽車的操控穩(wěn)定性是指司機(jī)在不感到緊張、疲勞的情況下，汽車能按照司機(jī)通過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)給定的方向行駛，而當(dāng)遇到外界干擾時(shí)，汽車所能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的能力。汽車操控穩(wěn)定性通常用汽車的穩(wěn)定轉(zhuǎn)向特性來評(píng)價(jià)。轉(zhuǎn)向特性有不足轉(zhuǎn)向、過度轉(zhuǎn)向以及中性轉(zhuǎn)向三種狀況。有不足轉(zhuǎn)向特性的汽車，在固定方向盤轉(zhuǎn)角的情況下繞圓周加速行駛時(shí)，轉(zhuǎn)彎半徑會(huì)增大；有過度轉(zhuǎn)向特性的汽車在這種條件下轉(zhuǎn)彎半徑則會(huì)逐漸減?。挥兄行赞D(zhuǎn)向特性的汽車則轉(zhuǎn)彎半徑不變。易操控的汽車應(yīng)當(dāng)有適當(dāng)?shù)牟蛔戕D(zhuǎn)向特性，以防止汽車出現(xiàn)突然甩尾現(xiàn)象。汽車的操控穩(wěn)定性是指司機(jī)在不感到緊張、疲勞的情況下，4

汽車的轉(zhuǎn)向特性

(一)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)汽車等速行駛時(shí)，在前輪角階躍輸入下進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)就是等速圓周行駛。常用輸出與輸入的比值，如穩(wěn)態(tài)時(shí)的橫擺角速度與前輪轉(zhuǎn)角之比來評(píng)價(jià)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。這個(gè)比值稱為穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益，也稱為轉(zhuǎn)向靈敏度。前輪角階躍輸入下進(jìn)入的汽車穩(wěn)態(tài)響應(yīng)——等速圓周行駛汽車的轉(zhuǎn)向特性(一)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)前輪角階躍輸入下進(jìn)5

(二)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類型

根據(jù)K的數(shù)值，汽車的穩(wěn)態(tài)應(yīng)可分為三類。1．中性轉(zhuǎn)向K＝0時(shí)，即橫擺角速度增益與車速成線性關(guān)系。這種穩(wěn)態(tài)稱為中性轉(zhuǎn)向，見圖6-17。中性轉(zhuǎn)向的汽車，當(dāng)轉(zhuǎn)向盤保持一個(gè)固定的轉(zhuǎn)角加減速行駛時(shí)，汽車的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向半徑不變，與車速無關(guān)。2．不足轉(zhuǎn)向當(dāng)K＞0，不再與速度成線性關(guān)系，是一條低于中性轉(zhuǎn)向汽車穩(wěn)態(tài)橫擺增益線，后來又向下彎曲的曲線，見圖6-17。具有這樣特性的汽車稱為不足轉(zhuǎn)向汽車。K值愈大，橫擺角速度增益曲線愈低，不足轉(zhuǎn)向量愈大。3．過多轉(zhuǎn)向當(dāng)K＜0時(shí)，橫擺角速度增益比中性轉(zhuǎn)向時(shí)大。隨著車速的增加，曲線向上彎曲(圖6-17)。具有這種特性的汽車稱為過多轉(zhuǎn)向汽車。K值愈，過多轉(zhuǎn)向量愈大。(二)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類型根據(jù)K的數(shù)值，汽車的穩(wěn)態(tài)應(yīng)可分6

(三)幾個(gè)表征穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的參數(shù)

1．前、后輪側(cè)偏角絕對(duì)值之差前、后輪側(cè)偏角絕對(duì)值之差增加，轉(zhuǎn)向半徑增加，汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性。前、后輪側(cè)偏角絕對(duì)值之差減小，轉(zhuǎn)向半徑減小，汽車具有過多轉(zhuǎn)向特性。絕對(duì)值等于零時(shí)，汽車為中性轉(zhuǎn)向。

2．轉(zhuǎn)向半徑的比值穴R／R0R／R0＝1為中性轉(zhuǎn)向；R／R0＞1，則為不足轉(zhuǎn)向；R／R0＜1，為過多轉(zhuǎn)向。(三)幾個(gè)表征穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的參數(shù)1．前、后輪側(cè)偏角絕對(duì)7（四）瞬態(tài)響應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)（1）響應(yīng)時(shí)間 以轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角達(dá)到終值的50％的時(shí)刻，作為時(shí)間坐標(biāo)原點(diǎn)，到所測(cè)橫擺角速度第一次過渡到新穩(wěn)態(tài)值的50％所用的時(shí)間，稱為響應(yīng)時(shí)間。這段時(shí)間應(yīng)盡量短些，響應(yīng)時(shí)間太長(zhǎng)，駕駛員將感到汽車轉(zhuǎn)向反應(yīng)遲鈍。（2）峰值響應(yīng)時(shí)間 從時(shí)間坐標(biāo)原點(diǎn)開始，到所測(cè)橫擺角速度響應(yīng)達(dá)到第一個(gè)峰值止，這段時(shí)間稱為峰值響應(yīng)時(shí)間。由于打轉(zhuǎn)向盤的起始時(shí)間難以準(zhǔn)確確定，而且開始轉(zhuǎn)動(dòng)及停止轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤前，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角變化速率較大，所以響應(yīng)時(shí)間與峰值響應(yīng)時(shí)間只是一個(gè)相互比較的參考性數(shù)據(jù)。（四）瞬態(tài)響應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)（1）響應(yīng)時(shí)間8（3）橫擺角速度超調(diào)量 在t=ε時(shí)，橫擺角速度達(dá)到最大值ω1、ω2往往大于ω0，ω1/ω0的百分?jǐn)?shù)稱為超調(diào)量。超調(diào)量表明瞬態(tài)響應(yīng)中執(zhí)行指令誤差的大小。超調(diào)量越小越好。減小超調(diào)量可使橫擺角速度波動(dòng)較快衰減。（4）橫擺角速度的波動(dòng)量 在瞬態(tài)響應(yīng)中，橫擺角速度值ω在ω0值上、下波動(dòng)。車速一定時(shí)，ω值的波動(dòng)表現(xiàn)在轉(zhuǎn)向半徑R的時(shí)大時(shí)小，這就增加了駕駛的困難。汽車橫擺角速度的波動(dòng)周期T或頻率，也是評(píng)價(jià)瞬態(tài)應(yīng)的重要參數(shù)。（5）穩(wěn)定時(shí)間 橫擺角速度達(dá)到穩(wěn)定值ω的95％~105％之間的時(shí)間，稱為穩(wěn)定時(shí)間。這段時(shí)間應(yīng)盡量短些，凡是能使橫擺角速度加快衰減的因素，也是使穩(wěn)定時(shí)間縮短的因素。（3）橫擺角速度超調(diào)量9汽車時(shí)域響應(yīng)是把汽車作為開環(huán)控制系統(tǒng)的控制特性。駕駛員－汽車系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)：在汽車行駛過程中，駕駛員根據(jù)需要，操縱轉(zhuǎn)向盤使汽車做轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。路面的凹凸不平、側(cè)風(fēng)、偏載等影響汽車的行駛。駕駛員根據(jù)道路、交通等情況，通過眼、手及身體感知的汽車運(yùn)動(dòng)狀況（輸出參數(shù)），經(jīng)過頭腦的分析、判斷（反饋），修正其對(duì)轉(zhuǎn)向盤的操縱。如此不斷地反復(fù)循環(huán)，操縱汽車行駛前進(jìn)。汽車時(shí)域響應(yīng)是把汽車作為開環(huán)控制系統(tǒng)的控制特性。101、“飄”—汽車自己改變方向。升力或轉(zhuǎn)向系、輪胎、懸架等問題。2、“反應(yīng)遲鈍”—轉(zhuǎn)向反映慢。傳動(dòng)比太大。3、“晃”—左右搖擺，行駛方向難于穩(wěn)定。4、“喪失路感”—操縱穩(wěn)定性不好的汽車在高速或急劇轉(zhuǎn)向時(shí)會(huì)喪失路感，導(dǎo)致駕駛員判斷的困難。5、“失控”—某些工況下汽車不能控制方向。制動(dòng)時(shí)無法轉(zhuǎn)向,甩尾，側(cè)滑，側(cè)翻。操縱穩(wěn)定性不好的具體表現(xiàn)1、“飄”—汽車自己改變方向。升力或轉(zhuǎn)向系、輪胎、懸架等問11項(xiàng)目四：汽車穩(wěn)定操作性能檢測(cè)與分析9分析課件12ABS系統(tǒng)對(duì)比試驗(yàn)ABS系統(tǒng)對(duì)比試驗(yàn)13車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（VSC）作用車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)14汽車操穩(wěn)性引起的事故汽車操穩(wěn)性引起的事故15項(xiàng)目四：汽車穩(wěn)定操作性能檢測(cè)與分析9分析課件161、轉(zhuǎn)向盤最大自由轉(zhuǎn)動(dòng)量：是指汽車轉(zhuǎn)向輪在保持直線行駛位置靜止不動(dòng)時(shí)，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，使轉(zhuǎn)向盤從一側(cè)轉(zhuǎn)到另一側(cè)所轉(zhuǎn)過的角度。傳動(dòng)件配合、過大→轉(zhuǎn)向遲緩、過小→路面反沖大，駕駛不柔和，疲勞汽車轉(zhuǎn)向操縱性能評(píng)價(jià)指標(biāo)1、轉(zhuǎn)向盤最大自由轉(zhuǎn)動(dòng)量：汽車轉(zhuǎn)向操縱性能評(píng)價(jià)指標(biāo)172、轉(zhuǎn)向盤最大轉(zhuǎn)向力車輛在一定的行駛條件下，作用在轉(zhuǎn)向盤外緣上最大切向力。零件配合調(diào)整不當(dāng)→零件磨損、變形↗轉(zhuǎn)向沉重疲勞、操作失控。2、轉(zhuǎn)向盤最大轉(zhuǎn)向力車輛在一定的行駛條件下，作用在轉(zhuǎn)向盤外緣183、最小轉(zhuǎn)彎直徑和最大轉(zhuǎn)向角汽車前輪轉(zhuǎn)向，在轉(zhuǎn)向的每一時(shí)刻所有車輪都應(yīng)圍繞一個(gè)中心點(diǎn)做圓弧行駛，這個(gè)延長(zhǎng)線的中心心點(diǎn)這瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心。轉(zhuǎn)彎直徑越小，場(chǎng)地越小，機(jī)動(dòng)性就越小轉(zhuǎn)向角大，轉(zhuǎn)彎直徑越小轉(zhuǎn)向輪的最大轉(zhuǎn)向角→轉(zhuǎn)彎直徑的大小，是轉(zhuǎn)向系重要參數(shù)之一3、最小轉(zhuǎn)彎直徑和最大轉(zhuǎn)向角汽車前輪轉(zhuǎn)向，在轉(zhuǎn)向的每一時(shí)刻所194、轉(zhuǎn)向輪橫向側(cè)滑量因前束角與外傾角，車輛行駛過和中，車輪與地面之間產(chǎn)生一種相互作用力，使轉(zhuǎn)向輪在前滾動(dòng)的同時(shí)，還將產(chǎn)生橫向滑移，這種滑移是側(cè)滑。前束角與外傾角不配——車輪直線行駛時(shí)不作純滾動(dòng)，產(chǎn)生橫向滑移現(xiàn)象。滑移嚴(yán)重——破壞附著條件，減少汽車定向能力，導(dǎo)致輪胎異常磨損。4、轉(zhuǎn)向輪橫向側(cè)滑量因前束角與外傾角，車輛行駛過和中，車輪與205、車輪定位參數(shù)車輛在使用中，車架、車軸、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的變形與磨損，將改變?cè)袇?shù)值，車輪定位失準(zhǔn)，正確的車輪定位參數(shù)。是具有好操縱性能，保持直線行駛能力及避免車身振動(dòng)、減少機(jī)件磨損保證。前輪前束、前輪外傾、主銷內(nèi)傾、主銷后傾調(diào)整正確：消除車輛在行駛中的不安全因素可以減少輪胎和懸架系統(tǒng)磨損，降低燃油消耗5、車輪定位參數(shù)車輛在使用中，車架、車軸、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的變形與磨21項(xiàng)目四：汽車穩(wěn)定操作性能檢測(cè)與分析9分析課件22

主觀評(píng)價(jià)法指讓試驗(yàn)評(píng)價(jià)人員根據(jù)試驗(yàn)時(shí)自己的感覺進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法?？陀^評(píng)價(jià)法是通過測(cè)試儀器測(cè)出能夠表征汽車操縱穩(wěn)定性能的參數(shù)，如橫擺加速度、側(cè)向加速度以及側(cè)傾角等來評(píng)價(jià)操縱穩(wěn)定性的方法。

汽車操縱穩(wěn)定性的主觀評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)項(xiàng)目可分為：直線行駛穩(wěn)定性（包括轉(zhuǎn)向回正能力、側(cè)風(fēng)敏感性、路向不平敏感性等）、行車變道的操縱轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定（包括轉(zhuǎn)向的準(zhǔn)確性、固有轉(zhuǎn)向特性、轉(zhuǎn)彎制動(dòng)特性等）以及操縱負(fù)荷等。

主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)主觀評(píng)價(jià)法指讓試驗(yàn)評(píng)價(jià)人員根據(jù)試驗(yàn)時(shí)自己的感覺進(jìn)行評(píng)23一、汽車位置穩(wěn)定性汽車行駛有時(shí)會(huì)遇到縱向或橫向斜坡，或者彎道。在這種情況下，汽車能否保持穩(wěn)定行駛屬汽車的穩(wěn)定性。一、汽車位置穩(wěn)定性汽車行駛有時(shí)會(huì)遇到縱向或橫向斜241）汽車的縱向翻倒汽車在縱向坡道上行駛，隨著坡度的增大，可能出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)力大于附著力而使驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，也有可能使汽車產(chǎn)生縱向翻倒。1）汽車的縱向翻倒汽車在縱向坡道上行駛，隨著坡度的增大，可252、汽車不產(chǎn)生后驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)的縱向坡度角

當(dāng)坡道傾角或道路縱坡度i≥iφ時(shí)，汽車可能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)。如果這時(shí)汽車使用駐車制動(dòng)器（手剎）停在縱向斜坡上，因?yàn)轳v車制動(dòng)器一般安裝于后輪，制動(dòng)力等于下滑力Gsinα，只要路面附著力足夠，即滿足式（5-5），即可避免汽車上坡倒溜。2、汽車不產(chǎn)生后驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)的縱向坡度角當(dāng)坡道傾角或道263、滑轉(zhuǎn)先于縱翻發(fā)生的條件汽車處在較大縱向坡上面言，寧肯讓驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)而不希望汽車縱翻產(chǎn)生前輪驅(qū)動(dòng)上坡永遠(yuǎn)也不會(huì)有汽車縱向翻倒的情況發(fā)生3、滑轉(zhuǎn)先于縱翻發(fā)生的條件汽車處在較大縱向坡上面言，寧肯讓274、汽車在橫坡上的側(cè)翻與側(cè)滑汽車不發(fā)生側(cè)翻的橫向坡度角重心降低和輪距增大對(duì)汽車的橫向穩(wěn)定性是有好處的。4、汽車在橫坡上的側(cè)翻與側(cè)滑汽車不發(fā)生側(cè)翻的橫向坡度角重心285、側(cè)滑先于側(cè)翻發(fā)生同樣，寧可讓汽車橫向滑移，而不希望產(chǎn)生汽車側(cè)翻。需滿足以下關(guān)系5、側(cè)滑先于側(cè)翻發(fā)生同樣，寧可讓汽車橫向滑移，而不希望產(chǎn)生汽29ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)30項(xiàng)目四：汽車穩(wěn)定操作性能檢測(cè)與分析9分析課件31ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)ESP是電子穩(wěn)定程序（ElectronicStabilityProgramme)的簡(jiǎn)稱電子穩(wěn)定程序?qū)儆谲囕v的主動(dòng)安全.人們也可稱之為動(dòng)態(tài)駕駛控制系統(tǒng).簡(jiǎn)單地說它是一個(gè)防滑系統(tǒng).ESP能夠識(shí)別車輛不穩(wěn)定狀態(tài)，并通過對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)和變速箱管理系統(tǒng)實(shí)施控制，從而有針對(duì)性地彌補(bǔ)車輛滑動(dòng)。ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)ESP是電子穩(wěn)定程序（Electroni32beteiligtesFahrzeugUnfallstelleESP主動(dòng)安全性防止車輛側(cè)滑發(fā)生意外事故ESP被動(dòng)安全性在事故中減少側(cè)面碰撞發(fā)生幾率beteiligtesFahrzeugUnfallstell33ESP典型工作工況一、躲避前方突然出現(xiàn)的障礙物ESP典型工作工況一、躲避前方突然出現(xiàn)的障礙物34ESP典型工作工況二、在急轉(zhuǎn)彎車道上高速行駛ESP典型工作工況二、在急轉(zhuǎn)彎車道上高速行駛35ESP典型工作工況三、在地面附著力不同的路面行駛ESP典型工作工況三、在地面附著力不同的路面行駛36不足轉(zhuǎn)向ESP控制目標(biāo)無ESP有ESP不足轉(zhuǎn)向ESP控制目標(biāo)無ESP有ESP37過度轉(zhuǎn)向ESP控制目標(biāo)無ESP有ESP過度轉(zhuǎn)向ESP控制目標(biāo)無ESP有ESP38當(dāng)一輛推土機(jī)向右轉(zhuǎn)彎行駛，那么內(nèi)弧線履帶制動(dòng)而外履帶加速。ESP工作原理當(dāng)一輛推土機(jī)向右轉(zhuǎn)彎行駛，那么內(nèi)弧線履帶制動(dòng)而外履帶加速。E39ESP工作原理ESP在對(duì)危急駕駛情況作出反應(yīng)前，必須獲得兩個(gè)問題的應(yīng)答：從方向盤角度傳感器（1）和輪速傳感器（2）得到a問題答案。a、駕駛者想操縱車駛向哪里？b、車輛實(shí)際駛向哪里？從橫擺率傳感器（3）和側(cè)向加速度傳感器（4）得到b問題答案。ESP控制單元進(jìn)行比較a≠b車輛出現(xiàn)危急行駛狀況，需要ESP進(jìn)行控制調(diào)整。a=b車輛行駛情況正常Ⅰ、當(dāng)車輛出現(xiàn)不足轉(zhuǎn)向，通過對(duì)內(nèi)弧線后部車輪施加相應(yīng)的制動(dòng)，并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱管理系統(tǒng)施加控制，ESP可以阻止車輛向外駛出彎道。Ⅱ、當(dāng)車輛出現(xiàn)過度轉(zhuǎn)向，通過對(duì)外弧線前部車輪施加相應(yīng)的制動(dòng)，并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱管理系統(tǒng)施加控制，ESP可以阻止車輛向內(nèi)滑移。ESP工作原理ESP在對(duì)危急駕駛情況作出反應(yīng)前，必須獲得兩個(gè)40無ESP行駛狀況車輛躲避突然出現(xiàn)的障礙物，駕駛者首先向左急打轉(zhuǎn)向緊接著又向右轉(zhuǎn)向。車輛由于駕駛者急打方向盤轉(zhuǎn)彎而出現(xiàn)甩尾現(xiàn)象。由于車輛沿著垂直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，出現(xiàn)失控狀態(tài)。YN無ESP行駛狀況車輛躲避突然出現(xiàn)的障礙物，駕駛者首先向左急打41思考題?為什么在修建公路時(shí)，常將彎道處筑有一定的坡度？思考題?為什么在修建公路時(shí)，常將彎道處筑有一定的坡度？42謝謝同學(xué)們！小結(jié)！??！作業(yè)：

1、什么是汽車的操縱穩(wěn)定性？2、能解釋輪胎的側(cè)偏彈性?3、什么是汽車的瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)?謝謝同學(xué)們！小結(jié)?。?！作業(yè)：43汽車操縱穩(wěn)定性能檢測(cè)與分析課時(shí)：2班級(jí)：汽車檢測(cè)、汽車電子、汽車商務(wù)主講：鄧家林汽車操縱穩(wěn)定性能檢測(cè)與分析課時(shí)：2班級(jí)：汽車檢測(cè)、汽車電子、44學(xué)習(xí)目標(biāo):知識(shí)目標(biāo)：熟悉汽車轉(zhuǎn)向操縱性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)掌握汽車轉(zhuǎn)向操作縱性能各項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)方法了解汽車轉(zhuǎn)向操縱性能檢測(cè)儀器設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)與工作原理能力目標(biāo)：學(xué)會(huì)正確使用汽車轉(zhuǎn)向操縱性能檢測(cè)儀器設(shè)備學(xué)會(huì)應(yīng)用汽車側(cè)滑檢驗(yàn)臺(tái)、汽車四輪定位儀等設(shè)備進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目檢測(cè)3.能根據(jù)轉(zhuǎn)向輪橫向側(cè)滑量、車輪定位參數(shù)等檢測(cè)結(jié)果分析轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)狀況的變化社會(huì)能力

1.培養(yǎng)學(xué)生相互溝通能力2.培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力3.培養(yǎng)學(xué)生的思維修能力學(xué)習(xí)目標(biāo):知識(shí)目標(biāo)：45課程導(dǎo)入汽車操縱穩(wěn)定性汽車的主要性能之一課程導(dǎo)入汽車操縱穩(wěn)定性汽車的主要性能之一46汽車的操控穩(wěn)定性是指司機(jī)在不感到緊張、疲勞的情況下，汽車能按照司機(jī)通過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)給定的方向行駛，而當(dāng)遇到外界干擾時(shí)，汽車所能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的能力。汽車操控穩(wěn)定性通常用汽車的穩(wěn)定轉(zhuǎn)向特性來評(píng)價(jià)。轉(zhuǎn)向特性有不足轉(zhuǎn)向、過度轉(zhuǎn)向以及中性轉(zhuǎn)向三種狀況。有不足轉(zhuǎn)向特性的汽車，在固定方向盤轉(zhuǎn)角的情況下繞圓周加速行駛時(shí)，轉(zhuǎn)彎半徑會(huì)增大；有過度轉(zhuǎn)向特性的汽車在這種條件下轉(zhuǎn)彎半徑則會(huì)逐漸減小；有中性轉(zhuǎn)向特性的汽車則轉(zhuǎn)彎半徑不變。易操控的汽車應(yīng)當(dāng)有適當(dāng)?shù)牟蛔戕D(zhuǎn)向特性，以防止汽車出現(xiàn)突然甩尾現(xiàn)象。汽車的操控穩(wěn)定性是指司機(jī)在不感到緊張、疲勞的情況下，47

汽車的轉(zhuǎn)向特性

(一)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)汽車等速行駛時(shí)，在前輪角階躍輸入下進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)就是等速圓周行駛。常用輸出與輸入的比值，如穩(wěn)態(tài)時(shí)的橫擺角速度與前輪轉(zhuǎn)角之比來評(píng)價(jià)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。這個(gè)比值稱為穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益，也稱為轉(zhuǎn)向靈敏度。前輪角階躍輸入下進(jìn)入的汽車穩(wěn)態(tài)響應(yīng)——等速圓周行駛汽車的轉(zhuǎn)向特性(一)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)前輪角階躍輸入下進(jìn)48

(二)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類型

根據(jù)K的數(shù)值，汽車的穩(wěn)態(tài)應(yīng)可分為三類。1．中性轉(zhuǎn)向K＝0時(shí)，即橫擺角速度增益與車速成線性關(guān)系。這種穩(wěn)態(tài)稱為中性轉(zhuǎn)向，見圖6-17。中性轉(zhuǎn)向的汽車，當(dāng)轉(zhuǎn)向盤保持一個(gè)固定的轉(zhuǎn)角加減速行駛時(shí)，汽車的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向半徑不變，與車速無關(guān)。2．不足轉(zhuǎn)向當(dāng)K＞0，不再與速度成線性關(guān)系，是一條低于中性轉(zhuǎn)向汽車穩(wěn)態(tài)橫擺增益線，后來又向下彎曲的曲線，見圖6-17。具有這樣特性的汽車稱為不足轉(zhuǎn)向汽車。K值愈大，橫擺角速度增益曲線愈低，不足轉(zhuǎn)向量愈大。3．過多轉(zhuǎn)向當(dāng)K＜0時(shí)，橫擺角速度增益比中性轉(zhuǎn)向時(shí)大。隨著車速的增加，曲線向上彎曲(圖6-17)。具有這種特性的汽車稱為過多轉(zhuǎn)向汽車。K值愈，過多轉(zhuǎn)向量愈大。(二)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類型根據(jù)K的數(shù)值，汽車的穩(wěn)態(tài)應(yīng)可分49

(三)幾個(gè)表征穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的參數(shù)

1．前、后輪側(cè)偏角絕對(duì)值之差前、后輪側(cè)偏角絕對(duì)值之差增加，轉(zhuǎn)向半徑增加，汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性。前、后輪側(cè)偏角絕對(duì)值之差減小，轉(zhuǎn)向半徑減小，汽車具有過多轉(zhuǎn)向特性。絕對(duì)值等于零時(shí)，汽車為中性轉(zhuǎn)向。

2．轉(zhuǎn)向半徑的比值穴R／R0R／R0＝1為中性轉(zhuǎn)向；R／R0＞1，則為不足轉(zhuǎn)向；R／R0＜1，為過多轉(zhuǎn)向。(三)幾個(gè)表征穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的參數(shù)1．前、后輪側(cè)偏角絕對(duì)50（四）瞬態(tài)響應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)（1）響應(yīng)時(shí)間 以轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角達(dá)到終值的50％的時(shí)刻，作為時(shí)間坐標(biāo)原點(diǎn)，到所測(cè)橫擺角速度第一次過渡到新穩(wěn)態(tài)值的50％所用的時(shí)間，稱為響應(yīng)時(shí)間。這段時(shí)間應(yīng)盡量短些，響應(yīng)時(shí)間太長(zhǎng)，駕駛員將感到汽車轉(zhuǎn)向反應(yīng)遲鈍。（2）峰值響應(yīng)時(shí)間 從時(shí)間坐標(biāo)原點(diǎn)開始，到所測(cè)橫擺角速度響應(yīng)達(dá)到第一個(gè)峰值止，這段時(shí)間稱為峰值響應(yīng)時(shí)間。由于打轉(zhuǎn)向盤的起始時(shí)間難以準(zhǔn)確確定，而且開始轉(zhuǎn)動(dòng)及停止轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤前，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角變化速率較大，所以響應(yīng)時(shí)間與峰值響應(yīng)時(shí)間只是一個(gè)相互比較的參考性數(shù)據(jù)。（四）瞬態(tài)響應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)（1）響應(yīng)時(shí)間51（3）橫擺角速度超調(diào)量 在t=ε時(shí)，橫擺角速度達(dá)到最大值ω1、ω2往往大于ω0，ω1/ω0的百分?jǐn)?shù)稱為超調(diào)量。超調(diào)量表明瞬態(tài)響應(yīng)中執(zhí)行指令誤差的大小。超調(diào)量越小越好。減小超調(diào)量可使橫擺角速度波動(dòng)較快衰減。（4）橫擺角速度的波動(dòng)量 在瞬態(tài)響應(yīng)中，橫擺角速度值ω在ω0值上、下波動(dòng)。車速一定時(shí)，ω值的波動(dòng)表現(xiàn)在轉(zhuǎn)向半徑R的時(shí)大時(shí)小，這就增加了駕駛的困難。汽車橫擺角速度的波動(dòng)周期T或頻率，也是評(píng)價(jià)瞬態(tài)應(yīng)的重要參數(shù)。（5）穩(wěn)定時(shí)間 橫擺角速度達(dá)到穩(wěn)定值ω的95％~105％之間的時(shí)間，稱為穩(wěn)定時(shí)間。這段時(shí)間應(yīng)盡量短些，凡是能使橫擺角速度加快衰減的因素，也是使穩(wěn)定時(shí)間縮短的因素。（3）橫擺角速度超調(diào)量52汽車時(shí)域響應(yīng)是把汽車作為開環(huán)控制系統(tǒng)的控制特性。駕駛員－汽車系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)：在汽車行駛過程中，駕駛員根據(jù)需要，操縱轉(zhuǎn)向盤使汽車做轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。路面的凹凸不平、側(cè)風(fēng)、偏載等影響汽車的行駛。駕駛員根據(jù)道路、交通等情況，通過眼、手及身體感知的汽車運(yùn)動(dòng)狀況（輸出參數(shù)），經(jīng)過頭腦的分析、判斷（反饋），修正其對(duì)轉(zhuǎn)向盤的操縱。如此不斷地反復(fù)循環(huán)，操縱汽車行駛前進(jìn)。汽車時(shí)域響應(yīng)是把汽車作為開環(huán)控制系統(tǒng)的控制特性。531、“飄”—汽車自己改變方向。升力或轉(zhuǎn)向系、輪胎、懸架等問題。2、“反應(yīng)遲鈍”—轉(zhuǎn)向反映慢。傳動(dòng)比太大。3、“晃”—左右搖擺，行駛方向難于穩(wěn)定。4、“喪失路感”—操縱穩(wěn)定性不好的汽車在高速或急劇轉(zhuǎn)向時(shí)會(huì)喪失路感，導(dǎo)致駕駛員判斷的困難。5、“失控”—某些工況下汽車不能控制方向。制動(dòng)時(shí)無法轉(zhuǎn)向,甩尾，側(cè)滑，側(cè)翻。操縱穩(wěn)定性不好的具體表現(xiàn)1、“飄”—汽車自己改變方向。升力或轉(zhuǎn)向系、輪胎、懸架等問54項(xiàng)目四：汽車穩(wěn)定操作性能檢測(cè)與分析9分析課件55ABS系統(tǒng)對(duì)比試驗(yàn)ABS系統(tǒng)對(duì)比試驗(yàn)56車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（VSC）作用車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)57汽車操穩(wěn)性引起的事故汽車操穩(wěn)性引起的事故58項(xiàng)目四：汽車穩(wěn)定操作性能檢測(cè)與分析9分析課件591、轉(zhuǎn)向盤最大自由轉(zhuǎn)動(dòng)量：是指汽車轉(zhuǎn)向輪在保持直線行駛位置靜止不動(dòng)時(shí)，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，使轉(zhuǎn)向盤從一側(cè)轉(zhuǎn)到另一側(cè)所轉(zhuǎn)過的角度。傳動(dòng)件配合、過大→轉(zhuǎn)向遲緩、過小→路面反沖大，駕駛不柔和，疲勞汽車轉(zhuǎn)向操縱性能評(píng)價(jià)指標(biāo)1、轉(zhuǎn)向盤最大自由轉(zhuǎn)動(dòng)量：汽車轉(zhuǎn)向操縱性能評(píng)價(jià)指標(biāo)602、轉(zhuǎn)向盤最大轉(zhuǎn)向力車輛在一定的行駛條件下，作用在轉(zhuǎn)向盤外緣上最大切向力。零件配合調(diào)整不當(dāng)→零件磨損、變形↗轉(zhuǎn)向沉重疲勞、操作失控。2、轉(zhuǎn)向盤最大轉(zhuǎn)向力車輛在一定的行駛條件下，作用在轉(zhuǎn)向盤外緣613、最小轉(zhuǎn)彎直徑和最大轉(zhuǎn)向角汽車前輪轉(zhuǎn)向，在轉(zhuǎn)向的每一時(shí)刻所有車輪都應(yīng)圍繞一個(gè)中心點(diǎn)做圓弧行駛，這個(gè)延長(zhǎng)線的中心心點(diǎn)這瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心。轉(zhuǎn)彎直徑越小，場(chǎng)地越小，機(jī)動(dòng)性就越小轉(zhuǎn)向角大，轉(zhuǎn)彎直徑越小轉(zhuǎn)向輪的最大轉(zhuǎn)向角→轉(zhuǎn)彎直徑的大小，是轉(zhuǎn)向系重要參數(shù)之一3、最小轉(zhuǎn)彎直徑和最大轉(zhuǎn)向角汽車前輪轉(zhuǎn)向，在轉(zhuǎn)向的每一時(shí)刻所624、轉(zhuǎn)向輪橫向側(cè)滑量因前束角與外傾角，車輛行駛過和中，車輪與地面之間產(chǎn)生一種相互作用力，使轉(zhuǎn)向輪在前滾動(dòng)的同時(shí)，還將產(chǎn)生橫向滑移，這種滑移是側(cè)滑。前束角與外傾角不配——車輪直線行駛時(shí)不作純滾動(dòng)，產(chǎn)生橫向滑移現(xiàn)象?；茋?yán)重——破壞附著條件，減少汽車定向能力，導(dǎo)致輪胎異常磨損。4、轉(zhuǎn)向輪橫向側(cè)滑量因前束角與外傾角，車輛行駛過和中，車輪與635、車輪定位參數(shù)車輛在使用中，車架、車軸、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的變形與磨損，將改變?cè)袇?shù)值，車輪定位失準(zhǔn)，正確的車輪定位參數(shù)。是具有好操縱性能，保持直線行駛能力及避免車身振動(dòng)、減少機(jī)件磨損保證。前輪前束、前輪外傾、主銷內(nèi)傾、主銷后傾調(diào)整正確：消除車輛在行駛中的不安全因素可以減少輪胎和懸架系統(tǒng)磨損，降低燃油消耗5、車輪定位參數(shù)車輛在使用中，車架、車軸、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的變形與磨64項(xiàng)目四：汽車穩(wěn)定操作性能檢測(cè)與分析9分析課件65

主觀評(píng)價(jià)法指讓試驗(yàn)評(píng)價(jià)人員根據(jù)試驗(yàn)時(shí)自己的感覺進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法?？陀^評(píng)價(jià)法是通過測(cè)試儀器測(cè)出能夠表征汽車操縱穩(wěn)定性能的參數(shù)，如橫擺加速度、側(cè)向加速度以及側(cè)傾角等來評(píng)價(jià)操縱穩(wěn)定性的方法。

汽車操縱穩(wěn)定性的主觀評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)項(xiàng)目可分為：直線行駛穩(wěn)定性（包括轉(zhuǎn)向回正能力、側(cè)風(fēng)敏感性、路向不平敏感性等）、行車變道的操縱轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定（包括轉(zhuǎn)向的準(zhǔn)確性、固有轉(zhuǎn)向特性、轉(zhuǎn)彎制動(dòng)特性等）以及操縱負(fù)荷等。

主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)主觀評(píng)價(jià)法指讓試驗(yàn)評(píng)價(jià)人員根據(jù)試驗(yàn)時(shí)自己的感覺進(jìn)行評(píng)66一、汽車位置穩(wěn)定性汽車行駛有時(shí)會(huì)遇到縱向或橫向斜坡，或者彎道。在這種情況下，汽車能否保持穩(wěn)定行駛屬汽車的穩(wěn)定性。一、汽車位置穩(wěn)定性汽車行駛有時(shí)會(huì)遇到縱向或橫向斜671）汽車的縱向翻倒汽車在縱向坡道上行駛，隨著坡度的增大，可能出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)力大于附著力而使驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，也有可能使汽車產(chǎn)生縱向翻倒。1）汽車的縱向翻倒汽車在縱向坡道上行駛，隨著坡度的增大，可682、汽車不產(chǎn)生后驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)的縱向坡度角

當(dāng)坡道傾角或道路縱坡度i≥iφ時(shí)，汽車可能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)。如果這時(shí)汽車使用駐車制動(dòng)器（手剎）停在縱向斜坡上，因?yàn)轳v車制動(dòng)器一般安裝于后輪，制動(dòng)力等于下滑力Gsinα，只要路面附著力足夠，即滿足式（5-5），即可避免汽車上坡倒溜。2、汽車不產(chǎn)生后驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)的縱向坡度角當(dāng)坡道傾角或道693、滑轉(zhuǎn)先于縱翻發(fā)生的條件汽車處在較大縱向坡上面言，寧肯讓驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)而不希望汽車縱翻產(chǎn)生前輪驅(qū)動(dòng)上坡永遠(yuǎn)也不會(huì)有汽車縱向翻倒的情況發(fā)生3、滑轉(zhuǎn)先于縱翻發(fā)生的條件汽車處在較大縱向坡上面言，寧肯讓704、汽車在橫坡上的側(cè)翻與側(cè)滑汽車不發(fā)生側(cè)翻的橫向坡度角重心降低和輪距增大對(duì)汽車的橫向穩(wěn)定性是有好處的。4、汽車在橫坡上的側(cè)翻與側(cè)滑汽車不發(fā)生側(cè)翻的橫向坡度角重心715、側(cè)滑先于側(cè)翻發(fā)生同樣，寧可讓汽車橫向滑移，而不希望產(chǎn)生汽車側(cè)翻。需滿足以下關(guān)系5、側(cè)滑先于側(cè)翻發(fā)生同樣，寧可讓汽車橫向滑移，而不希望產(chǎn)生汽72ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)73項(xiàng)目四：汽車穩(wěn)定操作性能檢測(cè)與分析9分析課件74ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)ESP是電子穩(wěn)定程序（ElectronicStabilityProgramme)的簡(jiǎn)稱電子穩(wěn)定程序?qū)儆谲囕v的主動(dòng)安全.人們也可稱之為動(dòng)態(tài)駕駛控制系統(tǒng).簡(jiǎn)單地說它是一個(gè)防滑系統(tǒng).ESP能夠識(shí)別車輛不穩(wěn)定狀態(tài)，并通過對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)和變速箱管理系統(tǒng)實(shí)施控制，從而有針對(duì)性