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汽車行駛性能的主觀評價(jià)(10)-彎道行駛特性

2023/10/24
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車輛動力學(xué)的一個重點(diǎn)就是車輛的彎道行駛性能,這是因?yàn)樵谠摴r下,車輛的運(yùn)動受到橫向加速度、縱向加速度(由驅(qū)動和制動產(chǎn)生)以及相應(yīng)的輪胎作用力的影響。特別重要的是輪胎的特性,即只有存在側(cè)滑率(側(cè)偏角)或縱滑率的情況下才會產(chǎn)生側(cè)向力和縱向力。此外,由于這些力的作用而導(dǎo)致的輪胎定位參數(shù)的變化會對車輛的橫擺運(yùn)動產(chǎn)生附加作用。這些作用可以通過后面提到的自轉(zhuǎn)向特性、轉(zhuǎn)向橫擺特性、側(cè)傾特性等加以描述。

10.1 自轉(zhuǎn)向特性

在每一次的轉(zhuǎn)向操縱過程中,駕駛員對車輛都會有一個橫擺響應(yīng)預(yù)期。這種預(yù)期是在多年駕駛經(jīng)驗(yàn)所獲得的對車輛動力學(xué)特性理解的基礎(chǔ)上,對車輛橫擺響應(yīng)在時間和幅值上的一種估計(jì)。車輛預(yù)期的橫擺特性和實(shí)際橫擺特性間的偏差,可以被理解為車輛自身的轉(zhuǎn)向運(yùn)動, 即“自轉(zhuǎn)向特性”。經(jīng)簡化后,車輛的自轉(zhuǎn)向特性可以分為過度響應(yīng)(過多轉(zhuǎn)向)或者不足響應(yīng)(不足轉(zhuǎn)向)兩類。在過度響應(yīng)(過多轉(zhuǎn)向)的情況下,駕駛員必須施加一個小于他所估計(jì)的轉(zhuǎn)向角,才可以獲得理想的橫擺響應(yīng)。

在過度響應(yīng)情況下,不僅要施加轉(zhuǎn)向行駛所要求的方向盤轉(zhuǎn)角,而且還需要根據(jù)車速、橫向加速度和轉(zhuǎn)彎半徑修正方向盤轉(zhuǎn)角。此外進(jìn)行主觀評價(jià)時也必須考慮車輛橫擺響應(yīng)建立的時間過程,因?yàn)槿绻麑?shí)際產(chǎn)生的橫擺響應(yīng)過于滯后于所期望的橫擺響應(yīng),那么駕駛員不得不減小方向盤轉(zhuǎn)角,同時他將感受到過多轉(zhuǎn)向。

文獻(xiàn)中提供了很多方法,通過測量獲得的數(shù)據(jù)或者由此推導(dǎo)計(jì)算出的特征參數(shù),來客觀的評價(jià)復(fù)雜的主觀感受。但這些文獻(xiàn)大多僅給出了對車輛穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性的評價(jià)。

為了評價(jià)穩(wěn)態(tài)特性,目前有兩種被廣泛采用的方法,這兩種方法都參考了車輛穩(wěn)態(tài)圓周行駛時的狀態(tài)(圖10.1)。一種方法是比較前輪和后輪的側(cè)偏角,這種方法本質(zhì)上是比較實(shí)際需要的轉(zhuǎn)向角和阿克曼轉(zhuǎn)向角。另一種方法則評價(jià)由側(cè)向加速度變化引起的轉(zhuǎn)向角變化的需求。

根據(jù)輪側(cè)偏角定義的自轉(zhuǎn)向特性

    • 不足轉(zhuǎn)向:前輪側(cè)偏角大于后輪側(cè)偏角
    • 過度轉(zhuǎn)向:前輪側(cè)偏角小于后輪側(cè)偏角
    • 中性轉(zhuǎn)向:前輪側(cè)偏角等于后輪側(cè)偏角

圖 7.27 自轉(zhuǎn)向特性

比較前、后輪側(cè)偏角類似于比較彎道行駛所需的實(shí)際轉(zhuǎn)向角和阿克曼轉(zhuǎn)向角。根據(jù)阿克曼轉(zhuǎn)向角定義的自轉(zhuǎn)向特性

    • 不足轉(zhuǎn)向:所需轉(zhuǎn)向角小于阿克曼轉(zhuǎn)向角
    • 過度轉(zhuǎn)向:所需轉(zhuǎn)向角大于阿克曼轉(zhuǎn)向角
    • 中性轉(zhuǎn)向:所需轉(zhuǎn)向角等于阿克曼轉(zhuǎn)向角

車輛進(jìn)行圓周行駛,轉(zhuǎn)向半徑保持不變。隨著側(cè)向加速度的增加,所需的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角也相應(yīng)增加。據(jù)此可以定義車輛的自轉(zhuǎn)向特性:

    • 不足轉(zhuǎn)向:隨著側(cè)向加速度的增加,所需的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向角增大(自轉(zhuǎn)向梯度為正)
    • ?過度轉(zhuǎn)向:隨著側(cè)向加速度的增加,所需的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向角減?。ㄗ赞D(zhuǎn)向梯度為負(fù))
    • 中性轉(zhuǎn)向:隨著側(cè)向加速度的增加,所需的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向角保持不變(自轉(zhuǎn)向梯度為零)

為了獲得最后一種定義給出的所需轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角和側(cè)向加速度間的關(guān)系, 建立了四種不同的測試工況,這些測試工況或改變轉(zhuǎn)向半徑,或改變車速,或改變轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角,或改變側(cè)向加速度。

自轉(zhuǎn)向特性的主觀評價(jià)主要針對的是前面提出的過多/不足轉(zhuǎn)向特性,而忽略了瞬態(tài)響應(yīng)部分的影響,同時僅局限于描述所需轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角和側(cè)向加速度間的關(guān)系,這一關(guān)系又是通過改變測試工況來獲得的。為了獲得主觀評價(jià),車輛必須盡可能多得在不同彎道內(nèi)以不同的車速和側(cè)向加速度進(jìn)行試驗(yàn)。

圖 10.2 穩(wěn)態(tài)圓周行駛的試驗(yàn)條件

由于老式汽車的結(jié)構(gòu),人們對車輛的自轉(zhuǎn)向特性也有了一定的了解(前驅(qū):不足轉(zhuǎn)向;后驅(qū):過多轉(zhuǎn)向)。但是新式的汽車已經(jīng)不再適合進(jìn)行這么簡單的分類了。由于汽車底盤的校準(zhǔn)采用了容錯性設(shè)計(jì),現(xiàn)代汽車帶有輕微的不足轉(zhuǎn)向特性而和驅(qū)動方式無關(guān),由此帶來的是在彎道行駛載荷轉(zhuǎn)移時,車輛有一定程度的向車道內(nèi)側(cè)偏轉(zhuǎn)的趨勢。只有在低附著系數(shù)路面上才能體現(xiàn)出不同驅(qū)動方式帶來的自轉(zhuǎn)向特性上的差異。

路面狀況:由不同曲率半徑彎道組成的平整路面(操縱性的試驗(yàn)路段)或不同表面(干燥、濕滑、雪地和冰面路面)組成的測試路面.

行駛工況:車輛以恒定的驅(qū)動力,在附著極限所允許的所有車速范圍內(nèi)進(jìn)行彎道行駛。

研發(fā)目標(biāo):在中、低側(cè)向加速度范圍內(nèi)期望有中性或者輕微的不足轉(zhuǎn)向特性;當(dāng)側(cè)向加速度很高時,不足轉(zhuǎn)向特性應(yīng)該非線性的增大(圖10.3)。保持彎道行駛的轉(zhuǎn)向做功要小并且明確、可預(yù)知。自轉(zhuǎn)向特性應(yīng)該不受路面附著特性(附著系數(shù))以及載荷情況影響。

圖 10.3 穩(wěn)態(tài)圓周行駛時轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角-側(cè)向加速度關(guān)系曲線

影響因素:前、后橋彈性運(yùn)動學(xué)前、后橋側(cè)傾運(yùn)動學(xué)懸架彈簧、穩(wěn)定桿、副彈簧和阻尼的校準(zhǔn)軸荷分布驅(qū)動方式側(cè)傾軸線的位置及其在彈簧變形時的變化在高速范圍內(nèi)的空氣動力學(xué)特性四輪驅(qū)動時的驅(qū)動力矩分配軸間差速器的鎖止特性可控懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)輪胎特性(車輪和輪胎尺寸、特征參數(shù),如側(cè)偏剛度等)

圖10.4 列舉了底盤改動對自轉(zhuǎn)向特性的影響,并給出了基本趨勢;通過組合若干種措施可以強(qiáng)化或者削弱作用效果。

圖10.4 影響自轉(zhuǎn)向特性的參數(shù)

10.2 轉(zhuǎn)向橫擺響應(yīng)特性

轉(zhuǎn)向橫擺響應(yīng)特性描述了在給定轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向速度后車輛橫擺響應(yīng)的建立過程。

路面狀況:由直道過度到不同半徑彎道的平整路面(洲際公路,高速公路和匝道路),附著特性不同(干燥、濕滑)。行駛工況:車輛從直道過渡到彎道行駛;車速和轉(zhuǎn)向速度可變。

研發(fā)目標(biāo):車輛橫擺角加速度和橫擺角應(yīng)該和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角成一定比例;在較高車速或不同路面附著系數(shù)的情況下,上述橫擺響應(yīng)特性也不能變化過大。不希望出現(xiàn)時間和相位上的滯后以及過度的響應(yīng)。

影響因素:轉(zhuǎn)向系統(tǒng)彈性前、后橋運(yùn)動學(xué)和彈性運(yùn)動學(xué)懸架特征參數(shù)(前輪前束、車輪外傾、主銷后傾、主銷內(nèi)傾) 側(cè)傾軸線位置和懸架變形時該位置的變化靜態(tài)和動態(tài)轉(zhuǎn)向傳動比?伺服轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向特性曲線軸荷分布輪胎特性(車輪和輪胎尺寸、特征參數(shù),如側(cè)偏剛度等)

10.3 側(cè)向力的建立

該原則評價(jià)了側(cè)向加速度的建立方式以及側(cè)向力是如何作用于車輛的;特別關(guān)注車輛的側(cè)傾、橫擺特性相對于轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)速間的關(guān)系,以及相應(yīng)的前、后輪的響應(yīng)特性。

路面狀況:由直道過度到不同半徑彎道的平整路面(洲際公路,高速公路和匝道路),附著特性不同(干燥,濕滑)行駛工況:車輛從直道過度到彎道行駛;車速、側(cè)向加速度和轉(zhuǎn)向盤速度可變。

研發(fā)目標(biāo):前、后輪側(cè)向力的建立應(yīng)該不存在相位差;不希望產(chǎn)生可感知的側(cè)向彈性和拖拽、張緊效應(yīng)。

影響因素:前、后橋運(yùn)動學(xué)和彈性運(yùn)動學(xué)(尤其在受側(cè)向力的情況下)(圖 10.5)前、后橋側(cè)向彈性懸架彈簧、穩(wěn)定桿和阻尼的校準(zhǔn)輪胎特性(車輪和輪胎尺寸、特征參數(shù),如側(cè)偏剛度等)?可控懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

圖 10.5 側(cè)向力(側(cè)向力轉(zhuǎn)向)對車輪前束改變的影響

10.4 橫擺角速度的建立

該指標(biāo)主要評價(jià)車輛轉(zhuǎn)向時,橫擺角速度、橫擺角相對于轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動速度之間的關(guān)系, 以及為保持車道所需的轉(zhuǎn)向做功。路面狀況:均質(zhì)表面的平整路面。路面需開闊,可以進(jìn)行單次或者兩次變道。(雪地或者橢圓形高速環(huán)道、三車道高速公路、試車場的動態(tài)試驗(yàn)區(qū));不同附著特性表面(干燥、濕滑)。行駛工況:車輛保持直線行駛,然后進(jìn)行一次或者兩次變道。車速和轉(zhuǎn)向速度介于高速公路上緩慢變道速度和類似于避讓突然出現(xiàn)的障礙物時的速度之間,并可改變。

研發(fā)目標(biāo):橫擺角速度的建立應(yīng)該和轉(zhuǎn)向速度成比例。不希望橫擺角速度出現(xiàn)反向變化、慣性、相位滯后等不穩(wěn)定情況或者幅值的嚴(yán)重超調(diào)。這將惡化車輛的車道保持能力、穩(wěn)定性和操縱性能。

影響因素:前、后橋運(yùn)動學(xué)和彈性運(yùn)動學(xué)靜態(tài)和動態(tài)轉(zhuǎn)向傳動比懸架彈簧、穩(wěn)定桿和阻尼的校準(zhǔn)車輛繞 z 軸的轉(zhuǎn)動慣量輪胎特性(車輪和輪胎尺寸、特征參數(shù),如側(cè)偏剛度等)

10.5 側(cè)向引導(dǎo)能力

側(cè)向引導(dǎo)能力描述了當(dāng)側(cè)向力升高至附著極限時,汽車底盤的固有特性。該指標(biāo)評價(jià)可傳遞到前、后輪的最大側(cè)向力以及接近或超越附著極限時車輛響應(yīng)的過渡特性。路面狀況:由不同半徑彎道組成的平整、不同附著性能(操縱性試驗(yàn)路段、動態(tài)試驗(yàn)區(qū)、干燥、濕滑)的路面。行駛工況:車輛首先以中等側(cè)向加速度行駛(圖10.6);車速和側(cè)向加速度將一直提高到附著極限。

研發(fā)目標(biāo):前、后輪上的側(cè)向力應(yīng)該平衡且盡可能的大。前、后輪的平衡應(yīng)該不受附著系數(shù)和路面附著特性的影響。當(dāng)超過路面附著極限時,車輛不允許出現(xiàn)過度的橫擺響應(yīng);車輛響應(yīng)的過渡特性應(yīng)該柔和,能給予駕駛員車輛后備側(cè)向附著能力的反饋信息,以及使轉(zhuǎn)向修正變得更加容易。

圖 10.6 側(cè)向加速度和彎道半徑及車速間的關(guān)系

影響因素:前、后橋運(yùn)動學(xué)和彈性運(yùn)動學(xué)?懸架彈簧、穩(wěn)定桿和阻尼的校準(zhǔn)輪胎特性(車輪和輪胎尺寸、特征參數(shù),如側(cè)偏剛度等)?軸荷分布可控懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

10.6 側(cè)傾特性

車輛的側(cè)傾特性描述彎道行駛工況下車輛的側(cè)向傾斜特性,即側(cè)傾角(圖 10.7)、側(cè)傾角速度和側(cè)傾角加速度隨側(cè)向加速度的變化情況。路面狀況:由直道和不同曲率半徑、不同轉(zhuǎn)向方向的彎道組成的平整、均質(zhì)表面的跑道行駛工況:車輛以不同的速度和不同的側(cè)向加速度在跑道上行駛,并改變轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角速度。研發(fā)目標(biāo):車身側(cè)傾角和側(cè)傾角速度應(yīng)該盡可能小,并隨側(cè)向加速度成比例增加。左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)的側(cè)傾特性應(yīng)該一致?,F(xiàn)代歐洲轎車的側(cè)傾角介于 4°/g 和 8°/g 之間。采用主動懸架,可以使側(cè)傾角大幅減小。為了在彎道行駛過程中能較好的感受到側(cè)向力,側(cè)傾角不允許控制到 0 度。人們對“身處彎道”往往感覺很不舒服。

影響因素:抗側(cè)傾設(shè)計(jì)(彈簧、穩(wěn)定桿、副彈簧和阻尼)?側(cè)傾軸線位置和懸架變形時該位置的變化可控懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

圖 10.7 側(cè)傾角-側(cè)向加速度關(guān)系曲線

10.7 對角側(cè)傾

車輛進(jìn)入彎道行駛時,駕駛員預(yù)計(jì)車輛會繞縱軸發(fā)生側(cè)傾運(yùn)動。對角側(cè)傾會讓人產(chǎn)生這樣的感覺:車輛轉(zhuǎn)向時會繞空間上對角線布置的軸線發(fā)生側(cè)傾運(yùn)動。這種“扭曲”的感覺在前、后橋上都會出現(xiàn)。通常該指標(biāo)用來評價(jià)前、后橋側(cè)傾運(yùn)動(側(cè)傾角、側(cè)傾角速度)建立的協(xié)調(diào)性、一致性,以及側(cè)傾運(yùn)動相對于側(cè)向加速度的相位滯后。路面狀況:由直道和不同曲率半徑、不同轉(zhuǎn)向方向的彎道組成的平整、均質(zhì)表面的跑道.行駛工況:車輛以不同的速度在跑道上行駛,并突然猛打方向研發(fā)目標(biāo):盡可能準(zhǔn)確地繞車輛縱軸或者側(cè)傾軸產(chǎn)生側(cè)傾運(yùn)動。前、后懸架的彈簧應(yīng)該同相位的運(yùn)動,這樣就感覺不到車輛在沿對角軸線運(yùn)動。影響因素:抗側(cè)傾力矩的分布(前/后橋)懸架彈簧、穩(wěn)定桿、副彈簧和阻尼的校準(zhǔn)側(cè)傾軸線位置和懸架變形時該位置的變化可控懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

10.8 懸架支撐效應(yīng) Aufstützen

懸架支撐效應(yīng)是車輛的固有特性。在彎道行駛過程中,車輛靠彎道外側(cè)一面的懸架位移明顯小于靠內(nèi)側(cè)一面的懸架位移。這讓人感覺到懸架的彈性很差;車輛在側(cè)向力的作用下猶如被“杠桿”撐起一般。此時需要評價(jià)在哪一車橋上能感受到這種支撐現(xiàn)象。某些情況下這會影響到車輛的車道保持性能。路面狀況:由直道和不同曲率半徑、不同轉(zhuǎn)向方向的彎道組成的平整、均質(zhì)表面的跑道.行駛工況:車輛以不同的速度在跑道上行駛,并突然猛打方向研發(fā)目標(biāo):車輛受側(cè)向力作用時,不允許感覺到這種支撐效應(yīng)。

影響因素:抗側(cè)傾力矩的分布(前/后橋)懸架彈簧、穩(wěn)定桿、副彈簧和阻尼的校準(zhǔn)側(cè)傾軸線位置和懸架變形時該位置的變化前、后橋的設(shè)計(jì)可控懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

10.9 側(cè)傾螺旋效應(yīng)(Wankschrauben)

側(cè)傾螺旋效應(yīng)描述了車輛在表面有大的波紋或凹陷的路面上行駛時,車身側(cè)傾振動和橫擺振動的疊加過程。出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因主要在于后橋運(yùn)動學(xué)特性的非對稱性,當(dāng)施加相應(yīng)的激勵時,非對稱性會導(dǎo)致后橋螺旋般的垂向和側(cè)向運(yùn)動。側(cè)傾螺旋效應(yīng)評價(jià)車輛繞垂直和縱軸的運(yùn)動和車身前、后部的垂向運(yùn)動。路面狀況:由彎道和至少一道波紋或凹陷組成的表面均質(zhì)的路面。行駛工況:車輛以不同速度在跑道上往復(fù)行駛研發(fā)目標(biāo):車輛后懸架的這種螺旋式往復(fù)運(yùn)動應(yīng)該平行于路面。無論車輛左轉(zhuǎn)還是右轉(zhuǎn), 都不應(yīng)該感覺到這種側(cè)傾螺旋效應(yīng)。

影響因素:前、后橋側(cè)傾運(yùn)動學(xué)及其對稱性偏差運(yùn)動學(xué)和彈性運(yùn)動學(xué),尤其是在受側(cè)向力作用的情況下側(cè)傾軸線位置和懸架變形時該位置的變化橫向穩(wěn)定桿引起的附加轉(zhuǎn)向懸架彈簧、穩(wěn)定桿、副彈簧和阻尼的校準(zhǔn)轉(zhuǎn)向特性可控懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

10.10 變道特性

變道特性評價(jià)了車輛在變道工況下的行駛穩(wěn)定性,以及車輛的橫擺響應(yīng)特性(橫擺角速度、橫擺角的建立和消除過程)。該行駛工況可以評價(jià)駕駛員在危險(xiǎn)情況下,為躲避突然出現(xiàn)的障礙物做出緊急轉(zhuǎn)向時車輛的性能。

圖 10.8 VDA 和 ISO 變道行駛

路面狀況:均質(zhì)表面的平整路面。路面需開闊,可以進(jìn)行單次或者兩次變道。(雪地或者高速環(huán)道、三車道高速公路、試車場的動態(tài)試驗(yàn)區(qū));不同表面(干燥、濕滑、雪地、冰面)行駛工況:車輛保持直線行駛,然后進(jìn)行一次或者兩次變道。車速和轉(zhuǎn)向速度介于高速公路上緩慢變道速度和類似于躲避突然出現(xiàn)的障礙物時的速度之間,并可以改變直至極限情況。除了采用自由駕駛的方法外,還可以采用 ISO 標(biāo)準(zhǔn)提供的雙移線工況和 VDA 標(biāo)準(zhǔn)提供的避讓工況。雖然這兩種方法都很有幫助,但是試驗(yàn)費(fèi)用較高,同時變道時只允許中、低車速(圖10.8)。研發(fā)目標(biāo):車輛應(yīng)該精確且無相位滯后地跟蹤轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角輸入。不希望出現(xiàn)車輛的過度響應(yīng)(激轉(zhuǎn))或者克服慣性所必需的轉(zhuǎn)向修正。

影響因素:前、后橋運(yùn)動學(xué)和彈性運(yùn)動學(xué)抗側(cè)傾設(shè)計(jì)(彈簧、穩(wěn)定桿、阻尼)?轉(zhuǎn)向特性轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的彈性和阻尼軸荷分布輪胎特性(車輪和輪胎尺寸、特征參數(shù),如側(cè)偏剛度等)?高速時的空氣動力學(xué)特性可控懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

10.11 轉(zhuǎn)向—制動特性

當(dāng)車輛穩(wěn)態(tài)圓周運(yùn)動時進(jìn)行制動,能評價(jià)車輛彎道行駛的穩(wěn)定性、包括橫擺角、橫擺角速度和橫擺角加速度在內(nèi)的橫擺響應(yīng)特性和用于修正行駛路線偏差的轉(zhuǎn)向做功。路面狀況:由不同曲率半徑的彎道組成的、平整、均質(zhì)路面;車速范圍要接近其所能達(dá)到的最高車速。行駛工況:車輛以不同車速和側(cè)向加速度行駛于彎道中。當(dāng)車輛處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)狀態(tài)時,對車輛進(jìn)行中等至大強(qiáng)度制動。對于裝備有制動力控制系統(tǒng)的車輛,制動工況要分為觸發(fā)制動控制和不觸發(fā)制動控制兩種情況來完成。

圖 10.9 彎道制動過程中車輛的橫擺響應(yīng)特性

研發(fā)目標(biāo):車輛在制動過程中必須保持方向穩(wěn)定性,橫擺響應(yīng)應(yīng)該盡可能小并易于修正。由制動引起的車道偏離應(yīng)該趨向于一定程度上輔助駕駛員的操縱。這可以通過中等制動強(qiáng)度下車輛在彎中輕微的“卷入效應(yīng)”來實(shí)現(xiàn)。隨著車速的增加“卷入效應(yīng)”的趨勢應(yīng)該逐步減小。影響因素:前、后橋運(yùn)動學(xué)和彈性運(yùn)動學(xué)動態(tài)軸荷分布制動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(制動力分配、踩踏板特性、制動摩擦片和制動盤的摩擦、溫度特性)主銷偏移距高速下的空氣動力學(xué)特性電子底盤控制系統(tǒng)(ABS,ESP,半主動和主動懸架系統(tǒng))的設(shè)計(jì)輪胎特性(車輪和輪胎尺寸、特征參數(shù),如側(cè)偏剛度等)

10.12 轉(zhuǎn)向-加速特性

轉(zhuǎn)向-加速特性描述了在驅(qū)動力作用的影響下,車輛自轉(zhuǎn)向特性的改變。該評價(jià)適用于車輛彎道行駛工況,特別是出彎的時候。車輛以不同大小的驅(qū)動力加速行駛,評價(jià)駕駛員保持車道所需的做功。路面狀況:由不同曲率半徑的彎道組成的、表面附著特性不同的平整路面(操縱性測試路段)或者試車場的動態(tài)試驗(yàn)區(qū)。行駛工況:車輛首先以恒定的側(cè)向加速度在彎道或者環(huán)道上行駛,然后突然猛踩油門踏板,改變驅(qū)動力大小。通過不同的踩踏板速度來改變側(cè)向加速度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩直至極限值。研發(fā)目的:車輛在穩(wěn)態(tài)圓周行駛時會存在輕微的不足轉(zhuǎn)向趨勢,在加速時該不足轉(zhuǎn)向趨勢會有所減弱。車輛加速帶來的過多轉(zhuǎn)向趨勢會使行車路線發(fā)生一定的偏移。車輛的橫擺響應(yīng)應(yīng)該可以預(yù)知的,而不是讓人猝不及防。同時僅需要很小的轉(zhuǎn)向做功就應(yīng)該能修正該橫擺響應(yīng)。同時該特性不應(yīng)受路面附著特性和載荷情況的影響。

影響因素:前、后橋運(yùn)動學(xué)和彈性運(yùn)動學(xué)懸架彈簧、穩(wěn)定桿、阻尼的校準(zhǔn)動態(tài)軸荷分布發(fā)動機(jī)特性(轉(zhuǎn)矩—功率變化過程)?轉(zhuǎn)向特性高速下的空氣動力學(xué)特性輪胎特性(車輪和輪胎尺寸、特征參數(shù),如側(cè)偏剛度等)?軸間差速器的鎖止特性四輪驅(qū)動車輛的驅(qū)動力分配

10.13 載荷變換反應(yīng)

車輛以中、高側(cè)向加速度彎道行駛時,突然中斷驅(qū)動力,隨后評價(jià)車輛保持原來的車道所需的做功。(圖10.10)路面狀況:由不同曲率半徑的彎道組成的、表面附著特性不同的平整路面(操縱性測試路段,特別是急彎)或者試車場的動態(tài)試驗(yàn)區(qū)。行駛工況:車輛首先以恒定的側(cè)向加速度在彎道或者環(huán)道上行駛,然后突然松開油門踏板,切斷驅(qū)動力輸入。試驗(yàn)過程中可以改變側(cè)向加速度,以及通過不同的檔位選擇來改變發(fā)動機(jī)的制動扭矩。研發(fā)目的:車輛在穩(wěn)態(tài)圓周行駛時會存在輕微的不足轉(zhuǎn)向趨勢,在載荷變換反應(yīng)工況下, 該不足轉(zhuǎn)向趨勢會有所減弱。車輛加速帶來的過多轉(zhuǎn)向趨勢會使行車路線發(fā)生一定的偏移。車輛的橫擺響應(yīng)應(yīng)該可以預(yù)知的,而不是讓人猝不及防。僅需要很小的轉(zhuǎn)向做功就應(yīng)該能修正該橫擺響應(yīng)。通過調(diào)節(jié)驅(qū)動力來設(shè)置車輛穩(wěn)態(tài)出彎時的性能。同時該特性不應(yīng)受路面附著特性和載荷情況的影響。影響因素:前、后橋運(yùn)動學(xué)和彈性運(yùn)動學(xué)?懸架彈簧、穩(wěn)定桿、阻尼的校準(zhǔn)動態(tài)軸荷分布發(fā)動機(jī)和驅(qū)動力矩特性轉(zhuǎn)向特性高速下的空氣動力學(xué)特性輪胎特性(車輪和輪胎尺寸、特征參數(shù),如側(cè)偏剛度等)?軸間差速器的鎖止特性四輪驅(qū)動車輛的驅(qū)動力分配

圖 10.10?載荷變換反應(yīng)下車輛的橫擺角速度響應(yīng)

圖10.11 影響載荷變換反應(yīng)的原因

圖 10.11 列舉了引起載荷變換反應(yīng)最重要的原因及其作用趨勢。

10.14 路面影響

當(dāng)車輛在不同表面(路面不平度、路面附著特性)的直道和彎道上行駛時,根據(jù)所行駛的路面表面不同,對車輛保持行駛軌跡的穩(wěn)定性、保持行駛路線所需的做功以及前、后輪的側(cè)向引導(dǎo)能力相對于路面附著系數(shù)的關(guān)系加以評定。路面狀況:不同表面的平整直道和彎道。試驗(yàn)道路應(yīng)該具有盡可能多的路面附著系數(shù)和表面特性以供選擇,比如不同粗糙度的瀝青路面、不同磨損程度的路面、水泥路面、碎石路面、干燥和濕滑的路面、雪地和冰路面。行駛工況:車輛以不同的車速和縱向力(驅(qū)動/制動)在車道上行駛。研發(fā)目的:車輛行駛特性和轉(zhuǎn)向特性在上述所有不同路面的情況下應(yīng)該保持不變。前輪相對于后輪的后備側(cè)向引導(dǎo)能力應(yīng)該基本保持不變。影響因素:前、后橋運(yùn)動學(xué)和彈性運(yùn)動學(xué)?懸架彈簧、穩(wěn)定桿、阻尼的校準(zhǔn)轉(zhuǎn)向特性驅(qū)動形式軸間差速器的鎖止特性可控懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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