汽車操縱穩(wěn)定性的研究

1、汽車操縱穩(wěn)定性的研究馬濤鋒江蘇大學汽車與交通工程學院摘要疲勞的條件下且當遭遇外界干擾時為此綜述了操穩(wěn)性研究和評價的歷史著重介紹了客觀測量評價人提出了操穩(wěn)性研究的發(fā)展趨勢交通運輸工程綜述U463文獻標識碼1003188X(200503027802目前駕駛?cè)藛T非職業(yè)化和汽車密集化的趨勢交通事故劇增為此而汽車的操縱穩(wěn)定性是影響其主動安全性的主要性能之一獲得良好的操穩(wěn)性對操穩(wěn)性的研究工作主要集中在3個方面汽車操穩(wěn)性的計算機仿真及控制1研究的歷史與現(xiàn)狀對汽車操穩(wěn)性的系統(tǒng)研究而利用2 自由度汽車模型對操穩(wěn)性的研究是從20世紀50年代開始的運動方程式通過各種研究修正得越來越精密如輪胎的動特性懸架特性因素常常

2、通過等效側(cè)偏剛度簡化為2自由度系統(tǒng)進行分析處理人們也提出自由度越來越多的動力學模型汽車的運動性能在設(shè)計之初就可以詳細地預知目前主要是建立精確的多自由度數(shù)學模型研究各設(shè)計參數(shù)對操穩(wěn)性的影響力學模型逐漸由線性模型發(fā)展到非線性復合參數(shù)模型以多體系統(tǒng)動力學理論為基礎(chǔ)編寫的大型通用軟件ADAMS可 達到上百個更全面地描述了汽車各個子系統(tǒng)的運動及相互耦合作用20世紀60年代以前基本上都是用開環(huán)評價方法人們用系統(tǒng)工程學方法探索操縱性的評價方法利用駕駛員對汽車直線行駛性能進行主觀評價從理論和實驗兩個方面著手車輛90年代以來2研究和評價方法開環(huán)研究是把汽車作為一個開環(huán)控制系統(tǒng)求出汽車曲線行駛的時域響應和頻率響應

3、特性如圖1所示汽車閉環(huán)系統(tǒng)的被控環(huán)節(jié)對汽車的操穩(wěn)性進行研究和評價該方法能更全面徹底地研究和評價汽車的操穩(wěn)性主觀評收稿日期馬濤 峰,男碩士 價然后與相應的標準比較進行評價依據(jù)對操縱動作難易程度的感覺來評價汽車操穩(wěn)性按操穩(wěn)性定義可分為指令反應和擾動反應按駕駛員操縱輸入可分為力輸入反應和角輸入反應2.1客觀測量評價在實車試驗的基礎(chǔ)上進行ESV是以安全性為研究目標確定以響應參數(shù)作為評價汽車固有特性的指標瞬態(tài)響應特性側(cè)風穩(wěn)定性及路面不平敏感性的安全允許范圍或限值(1穩(wěn)態(tài)圓周試驗并由此確定汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性(2瞬態(tài)響應試驗需要用時域(3試驗車它模擬汽車超車后為研究非穩(wěn)態(tài)行駛特性通過時間還記錄其它行駛動態(tài)量

4、轉(zhuǎn)向盤力矩橫擺角速度航向角(4蛇行試驗通常為 30m且至少設(shè)置7根標桿可用行駛通過時間或閉環(huán)評價指標進行評價角階躍試驗正弦角輸入試驗撒手穩(wěn)定性字形行駛試驗風撓反應試驗25名并盡可能地排除一些干擾因素為避免評價者利用技術(shù)知識彌補觀察的不足汽車操穩(wěn)性主觀評價的重要評價項目有直線行 駛特性側(cè)風敏感性轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性固有轉(zhuǎn)向特性以及操縱負荷等還常常在多彎道路段上評價總的特性一類是閉環(huán)系統(tǒng)的控制效果閉環(huán)系統(tǒng)控制效果通常用 汽車實際軌跡與目標值偏差的大小表示體力作業(yè)負擔受駕駛氣氛危機感等精神方面的影響若采用動力轉(zhuǎn)向裝置3人人們一直試圖在開環(huán)內(nèi)解決汽車操穩(wěn)性的評價和研究問題客觀評價指標是在開環(huán)條件下提出的這種感覺

5、不僅取決于汽車本身的特性對道路跟蹤的要求汽車操穩(wěn)性的研究和評價必須是包括駕駛員在內(nèi)的人路閉環(huán)系統(tǒng)操穩(wěn)性的研究和評價研究者們重新開始了駕駛員行為特性的研究其中較具代表性的是MacAdam的最優(yōu)預瞄控制模型和郭孔輝教授提出的最優(yōu)預瞄加速度模型并且解決了主觀評價和客觀評價不一致的矛盾人車閉環(huán)系統(tǒng)的定量評價方面做了大量的研究工作適用于汽車非線性車閉環(huán)系統(tǒng)的綜合評價指標 參考文獻車輛故障診斷學M.北京:北京理工大學出版社,2001.189-195.2羊拯民,張成寶.時序分析在車輛變速箱齒輪故障診斷中的應用J.農(nóng)業(yè)機械學報,2000,(3:92-95.3鐘秉林,黃仁.機械故障診斷學M.北京:機械工業(yè)出版社

6、,1998.68-74電力情報,1994,(4:23-27.6吳今培振動測試與診斷,1999,(2:79This paper briefly introduces the development present situation and existing problem of fault diagnosis of vehicle transmission in and out of the country.At last, some trends and directions for future studies and applications of fault diagnosis of

7、vehicle transmission are discussed.Key words上接第279 頁人為感覺及環(huán)境條件等多種因素影響閉環(huán)系統(tǒng)中在考慮駕駛員負擔時再如臨界狀態(tài)操穩(wěn)性和駕駛員特性的研究等 整車參數(shù)和部件懸架特性的選擇對操穩(wěn)性的影響等汽車在接近側(cè)滑狀態(tài)下的運動特性與汽車的安全事故之間的關(guān)系如果以上問題得以解決參考文獻:1李軍,邢俊文,覃文潔,等.ADAMS實例教程M.北京:北京理工大學出版社,2002.1-18.2郭孔.汽車操縱動力學M.長春:吉林科學技術(shù)出版社,1991.1-42.3KenjiK.EvaluationandImprovementofVehicleRollBeha

8、viorJ.SAEPaper970093:25-35.4ISO/7975-1985,InternationalStandard.RoadVehicle-BrakinginaTurn-Open-LoopTestProcedure.S.5蔡世芳.汽車操縱穩(wěn)定性評價指標和參數(shù)匹配的工程分析方法J.汽車工程,1985,7(3:24-28.6郭孔輝.人路閉環(huán)操縱系統(tǒng)主動安全性的綜合評價與優(yōu)化設(shè)計J.汽車技術(shù),1993,(4:2225.7LincleW.SimulationandMeasurementofDriverVehicleHandlingPerformanceJ.SAE730489:30-33.8

9、BergmanW.CorrelationbetweenOpenandClosedLoopVehicleHandlingMeasurementsJ.SAEPaper80084.9郭孔輝.預瞄跟隨理論與人The importance of research of h andling and stability has been described in the paper.This paper describes the history, current situation and existing problems in the research and evaluation of handling and stability. The emphasis is placed on objective evaluation, subjective evaluation,