《汽车理论》课程教学资源（实验指导）汽车操纵稳定性的路上试验

汽车操纵稳定性的路上试验

1 汽车操纵稳定性的路上试验

汽车操纵稳定性的路上试验操纵稳定性路上试验的测量仪器和测取的参数测量仪器测取的参数测量车速和时间非接触式车速仪或第五轮仪和时间信号发生器测力转向盘测量转向盘作用转矩及转角加速度计测量加速度陀螺仪测量横摆角速度、航向角和侧倾角2

2 操纵稳定性路上试验的测量仪器和测取的参数 汽车操纵稳定性的路上试验 测量仪器 测取的参数 非接触式车速仪或第五 轮仪和时间信号发生器 测量车速和时间 测力转向盘 测量转向盘作用转矩及转角 加速度计 测量加速度 陀螺仪 测量横摆角速度、航向角和 侧倾角

汽车操纵稳定性的路上试验一、低速行驶转向轻便性试验Rmin标桩16个图5-92测定转向轻便性的双纽线>双纽线轨迹的极坐标方程为1=d/cos2，=0 时，双纽线顶点处的曲率半径最小，R=d/3，最小曲率半径应按试验汽车的最小转向半径的1.1倍，并圆整到比此乘积大的一个整数来确定

3 一、低速行驶转向轻便性试验 双纽线轨迹的极坐标方程为 ， 时，双 纽线顶点处的曲率半径最小， ，最小曲率半径应按试 验汽车的最小转向半径的1.1倍，并圆整到比此乘积大的一个整 数来确定。 l  d cos 2Ψ Ψ  0 Rmin  d /3 汽车操纵稳定性的路上试验

汽车操纵稳定性的路上试验转向盘转矩一转向盘转角曲线(./2010360°720°7200转向盘转角（向右）（向左）-20>按照场地上的双纽线，车速10km/h。>以转向盘最大转矩、转向盘最大作用力及转向盘作用功评价转向轻便性

4 转向盘转矩—转向盘转角曲线 按照场地上的双纽线，车速10km/h。 以转向盘最大转矩、转向盘最大作用力及转向盘作用 功评价转向轻便性。 汽车操纵稳定性的路上试验

汽车操纵稳定性的路上试验二、稳态转向特性试验>试验目的：测定汽车对转向盘转角输入达到稳定行驶状态时的汽车的稳态横摆响应。>我国主要采用定转向盘转角试验法。>试验前，在试验场地上画出半径为15m或20m的圆周作为试验起始圆周。>先使轮胎升温，而后汽车以最低稳定速度沿所画圆周行驶。>保持转向盘转角不变，使汽车缓慢连续而均匀地加速（纵向加速度不超过0.25m/s2），直至汽车的侧向加速度达到6.5m/s2。5

5 二、稳态转向特性试验 汽车操纵稳定性的路上试验 试验目的：测定汽车对转向盘转角输入达到稳定行 驶状态时的汽车的稳态横摆响应。 我国主要采用定转向盘转角试验法。 试验前，在试验场地上画出半径为15m或20m的圆 周作为试验起始圆周。 先使轮胎升温，而后汽车以最低稳定速度沿所画圆 周行驶。 保持转向盘转角不变，使汽车缓慢连续而均匀地加 速（纵向加速度不超过0.25m/s2），直至汽车的侧向 加速度达到6.5 m/s2

汽车操纵稳定性的路上试验二、禾稳态转向特性试验起始点当车速很低时，R。=uo/のro随着车速的提高，由测得的车速u和横摆角速度の可得过多R多转向R=u/ora,=uo-ISUZU不足转向2.0WFR1.0R231图5-94定转向盘连续加速ay/(m·s-2)行驶试验中汽车行径的轨迹6

6 二、稳态转向特性试验 当车速很低时， R0  u0 r0 随着车速的提高，由测得的 车速u和横摆角速度ω r可得 r R  u / r a u y  汽车操纵稳定性的路上试验

汽车操纵稳定性的路上试验1-α1 -α2 = 57.3L=ua..RRK>0不足转向K-0 中性转向ZD0-IDaK<0过多转向

7          R R L 1 1 57.3 0 1 2 r a u y  汽车操纵稳定性的路上试验

汽车操纵稳定性的路上试验三、瞬态横摆响应试验常用阶跃试验来测定汽车对转向盘转角输入时的瞬态响应1.05r0or0.95/r0r(0)稳定时间反应时间时间！MOswo时间！图5-3转向盘角阶跃输入下的汽车瞬态响应0O

8 三、瞬态横摆响应试验 常用阶跃试验来测定汽车对转向盘转角输入时的瞬态响应。 汽车操纵稳定性的路上试验

汽车操纵稳定性的路上试验三、瞬态横摆响应试验试验在平坦的场地上进行，汽车先以直线行驶，达到试验车速后，突然以最快的速度（我国国标规定不小于200°/s美国ESV规定不小于500°/s）打转向盘。转向盘转角位移因车速不同而异，但要求达到一定的稳态圆周行驶时的侧向加速度，如l～3m/s2，间隔为0.5m/s2或0.4g（美国ESV规定）。>转向盘转至应有转角后保持不变，节气门（油门）亦不变，汽车从直线进入圆周行驶。试验要求在最高车速的70%车速下或在40km/h及110km/h两种车速下（美国ESV规定）进行。记录汽车车速、时间、转向盘转角、横摆角速度和侧向加速度等数据。根据所记录的数据，整理成横摆角速度增益与稳态横摆角速度增益之比随时间变化的曲线。从曲线上可找出反应时间、超调量和稳定时间等参数。>阶跃试验要求很大的场地，试验中要特别注意安全

9 三、瞬态横摆响应试验 试验在平坦的场地上进行，汽车先以直线行驶，达到试验 车速后，突然以最快的速度（我国国标规定不小于200°/s， 美国ESV规定不小于500°/s)打转向盘。转向盘转角位移因 车速不同而异，但要求达到一定的稳态圆周行驶时的侧向加 速度，如l～3m/s2，间隔为0.5m/s2或0.4g（美国ESV规定）。 转向盘转至应有转角后保持不变，节气门（油门）亦不变， 汽车从直线进入圆周行驶。试验要求在最高车速的70%车速 下或在40km/h及110km/h两种车速下（美国ESV规定）进行。 记录汽车车速 、时间 、转向盘转角 、横摆角速度 和侧向加 速度 等数据。根据所记录的数据，整理成横摆角速度增益 与稳态横摆角速度增益之比 随时间变化的曲线。从曲线上 可找出反应时间、超调量和稳定时间等参数。 阶跃试验要求很大的场地，试验中要特别注意安全。 汽车操纵稳定性的路上试验

汽车操纵稳定性的路上试验四、汽车回正能力试验>今汽车沿半径为15m的圆周行驶，调整车速使侧向加速度达到4m/s2，然后突然松开转向盘，在回正力矩作用下，前轮将恢复到直线行驶。>记录这个过程的时间t、车速u、转向盘转角Ssw和横摆角速度の,，整理出の,-t曲线。>回正试验是表征和测定汽车从曲线行驶到直线行驶的过渡过程，是测定自由操纵力输入的基本性能试验。>对于一辆没有回正能力的，或基本上回不到正中，或回正过程中行驶方向往复摆动的汽车，驾驶员和乘客都是不能满意的。10

10 四、汽车回正能力试验 令汽车沿半径为15m的圆周行驶，调整车速使侧向加速 度达到4m/s2，然后突然松开转向盘，在回正力矩作用下， 前轮将恢复到直线行驶。 记录这个过程的时间 t、车速 u、转向盘转角 δSW 和横 摆角速度ωr，整理出ωr - t 曲线。 回正试验是表征和测定汽车从曲线行驶到直线行驶的过 渡过程，是测定自由操纵力输入的基本性能试验。 对于一辆没有回正能力的，或基本上回不到正中，或回 正过程中行驶方向往复摆动的汽车，驾驶员和乘客都是不能 满意的。 汽车操纵稳定性的路上试验