汽車操縱穩(wěn)定性、汽車操縱穩(wěn)定性是指什么
一、汽車操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容
汽車操縱穩(wěn)定性涉及到的問題較為廣泛,與前面討論過的幾個(gè)性能有所不同,它需要采用較多的物理參量從幾個(gè)方面來評(píng)價(jià)。表中給出了汽車操縱穩(wěn)定性的基本內(nèi)容及其評(píng)價(jià)用的物理參量。下面對(duì)此稍加說明。
在汽車操縱穩(wěn)定性的研究中,常把汽車作為一控制系統(tǒng),求出汽車曲線行駛的時(shí)域響應(yīng)與頻率響應(yīng)特性,并以它們來表征汽車的操縱穩(wěn)定性能。
汽車曲線行駛的時(shí)域響應(yīng)系指汽車在方向盤輸入或外界側(cè)向干擾輸入下的側(cè)向運(yùn)動(dòng)響應(yīng),方向盤輸入有兩種形式:給方向盤作用一個(gè)角位移,稱為角位移輸入,簡(jiǎn)稱為角輸入:給方向盤作用一個(gè)力矩,稱為力矩輸入,簡(jiǎn)稱為力輸入。駕駛員在實(shí)際駕駛車輛時(shí),對(duì)方向盤的這兩種輸入是同時(shí)加入的。外界側(cè)向干擾輸入主要是指?jìng)?cè)向風(fēng)與路面不平產(chǎn)生的側(cè)向力。
表中的方向盤角階躍輸入下進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)及方向盤角階躍輸入下的瞬態(tài)響應(yīng),就是表征汽車操縱穩(wěn)定性的方向盤角位移輸入下的時(shí)域響應(yīng)。回正性是一種方向盤力輸入下的時(shí)域響應(yīng)。
橫擺角速度頻率響應(yīng)特性是方向盤轉(zhuǎn)角正弦輸入下,頻率由0→○時(shí),汽車橫擺角速度與方向盤轉(zhuǎn)角的振幅比及相位差的變化圖形。它是另一個(gè)重要的表征汽車操縱穩(wěn)定性的基贈(zèng)特性。
轉(zhuǎn)向半徑是評(píng)價(jià)汽車機(jī)動(dòng)靈活性的物理參量。
轉(zhuǎn)向輕便性是評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤輕便程度的特性。
汽車的直線行駛性是評(píng)價(jià)汽車操縱穩(wěn)定性的另一個(gè)重要方面。其中,側(cè)向風(fēng)穩(wěn)定性與路面不平度穩(wěn)定性是汽車直線行駛時(shí)在外界側(cè)向干擾輸入下的時(shí)域響應(yīng)。由于實(shí)際直線行駛時(shí)總是不斷地伴隨著微曲率大轉(zhuǎn)向半徑的曲線行駛,所以直線行駛性還包括微曲率彎道行駛性。
它是汽車在方向盤小轉(zhuǎn)角、低頻正弦輸入下的行駛性能。
典型行駛工況性能(task performance)是指汽車通過某種模擬典型駕駛操作的通道的性能。它們能更如實(shí)地反映汽車的操縱穩(wěn)定性。
極限行駛性能是指汽車在處于正常行駛與異常危險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)之間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的特性。它表明了汽車安全行駛的極限性能。
作為基本學(xué)習(xí)內(nèi)容,本章只著重介紹上述各項(xiàng)中的兩個(gè)基礎(chǔ)部分:方向盤角階躍輸入下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)、瞬態(tài)響應(yīng)與橫擺角速度頻率特性。
汽車是由若干部件組成的一個(gè)物理系統(tǒng)。它具有慣性、彈性、阻尼等許多動(dòng)力學(xué)的特點(diǎn),所以它是一個(gè)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。應(yīng)指出,構(gòu)成汽車動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的元件,如輪胎、懸架、轉(zhuǎn)向系等,具有非線性特性,描述汽車運(yùn)動(dòng)的微分方程應(yīng)是非線性微分方程,即汽車為一非線性系統(tǒng)。但是在大多數(shù)行駛狀況下,汽車的側(cè)向加速度不超過0.4g,若忽略掉一些次要因素,則可以把汽車看作一線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),本章就是把汽車作為線性系統(tǒng)來分析討論的。