基于CARSIM的汽車(chē)操縱性研究

基于CARSIM的汽車(chē)操縱性研究摘要：此論文講述了汽車(chē)在不同速度、簧載質(zhì)量、懸架剛度、阻尼系數(shù)等各種條件下汽車(chē)的操縱性狀況，并以此分析影響汽車(chē)操縱性的各種因素，綜合對(duì)比得出最佳操縱性參數(shù)，根據(jù)汽車(chē)在不同參數(shù)條件下的行駛特點(diǎn)，運(yùn)用CARSIM仿真軟件的汽車(chē)動(dòng)力學(xué)模型，并進(jìn)行建模分析，最后對(duì)汽車(chē)的操縱性進(jìn)行曲線和動(dòng)畫(huà)仿真研究，比較各種參數(shù)下的曲線和動(dòng)畫(huà)優(yōu)缺點(diǎn)，最終得出合理結(jié)論。關(guān)鍵詞：操縱性影響因素CARSIM汽車(chē)動(dòng)力學(xué)仿真研究引言車(chē)輛的操縱性是車(chē)輛可以很精確地跟隨駕駛員的思想和操作指令。簡(jiǎn)單地說(shuō)，汽車(chē)司機(jī)要在非直線道路或不平的路面完成或操縱的轉(zhuǎn)向而且轉(zhuǎn)向是合理的，而不是轉(zhuǎn)向過(guò)度或轉(zhuǎn)向不足的現(xiàn)象，這對(duì)汽車(chē)操縱穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)，提供了合理的依據(jù)。汽車(chē)的操縱性往往與穩(wěn)定性密切相關(guān)，可以稱(chēng)之為操作穩(wěn)定性。車(chē)輛操縱穩(wěn)定性對(duì)駕駛員在正常的精神狀態(tài)或身體狀態(tài)有著不過(guò)分的緊張情緒，駕駛汽車(chē)仍能根據(jù)我自己的想法去行駛；如果遇到轉(zhuǎn)彎、大風(fēng)、路面不平等非正常情況，操縱車(chē)還能抵抗這些非正常條件的干擾，并能正常行駛，這是就是汽車(chē)操縱穩(wěn)定性。［1］車(chē)輛操縱穩(wěn)定性一方面會(huì)涉及車(chē)輛駕駛的操縱難易情況，另一方面它也決定車(chē)輛在中高速行駛時(shí)的安全性能，與此同時(shí)還或多或少的干涉到車(chē)輛其他性能，其主動(dòng)安全性占據(jù)主導(dǎo)，重點(diǎn)體現(xiàn)著汽車(chē)技術(shù)含量，也是國(guó)內(nèi)眾多汽車(chē)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。此篇論文主要圍繞汽車(chē)操縱性做研究分析，并且對(duì)穩(wěn)定性做簡(jiǎn)要的介紹。1意義及現(xiàn)狀分析如今,我國(guó)的車(chē)輛產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，并且已經(jīng)開(kāi)始走進(jìn)一個(gè)新的階段，汽車(chē)已經(jīng)普及千家萬(wàn)戶(hù)，可是汽車(chē)普及必然帶來(lái)一定的負(fù)面影響，汽車(chē)的安全性能有待日益改善，而汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性絕大部分取決于汽車(chē)車(chē)輪，汽車(chē)輪胎在不同條件下的操縱性如何，必然關(guān)系著人身及財(cái)產(chǎn)的安危，所以需要對(duì)汽車(chē)的操縱性進(jìn)行研究分析，并且選擇最佳操縱方案。1.1意義本文結(jié)合汽車(chē)的操縱性研究，采用不同的汽車(chē)參數(shù)進(jìn)行比較，運(yùn)用CARSIM軟件模型對(duì)汽車(chē)進(jìn)行整車(chē)建模和仿真分析，最終得出最佳結(jié)論。此論文的研究意義如下：(1)對(duì)選定車(chē)輛進(jìn)行系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)（參照他人實(shí)驗(yàn)結(jié)論），運(yùn)用CARSIM仿真軟件對(duì)汽車(chē)進(jìn)行整車(chē)建模分析。(2)對(duì)選定的車(chē)輛操縱穩(wěn)定性分析實(shí)驗(yàn)，基于選車(chē)CarSim仿真分析結(jié)果是第一階段的績(jī)效評(píng)價(jià)，從而可以靈活方便的設(shè)置測(cè)試過(guò)程和測(cè)試環(huán)境，精確定義每個(gè)車(chē)輛系統(tǒng)的屬性文件和特征參數(shù)。這是汽車(chē)研發(fā)是最重要的一步。(3)運(yùn)用CARSIM軟件對(duì)車(chē)輛采用開(kāi)環(huán)和閉環(huán)結(jié)合的汽車(chē)操縱穩(wěn)定性仿真方法，可以增進(jìn)我們對(duì)此軟件仿真的認(rèn)識(shí)，對(duì)于車(chē)輛底盤(pán)、輪胎開(kāi)發(fā)具有重要意義。1.2CARSIM軟件的現(xiàn)狀分析CARSIM仿真軟件美國(guó)機(jī)械仿真公司MSC（MechanicalSimulationCorporation）在1996年開(kāi)發(fā)的一種車(chē)輛動(dòng)力學(xué)仿真軟件，此軟件的動(dòng)態(tài)仿真來(lái)源于美國(guó)密西根大學(xué)運(yùn)輸研究中心（theUniversityofMichiganTransportationResearchInstitute)理論與實(shí)踐的多年積累。CARSIM軟件擁有準(zhǔn)確、迅速、容易操作的優(yōu)點(diǎn)。而且CARSIM可以模擬出汽車(chē)在各種路況中車(chē)輛的加速、制動(dòng)和汽車(chē)方向盤(pán)調(diào)節(jié)，運(yùn)用動(dòng)畫(huà)效果和曲線圖清晰直觀的研究并分析車(chē)輛對(duì)駕駛員，空氣動(dòng)力學(xué)和路面輸入的各種響應(yīng)。預(yù)測(cè)和仿真汽車(chē)整車(chē)的操縱穩(wěn)定性、制動(dòng)性、平順性、動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代汽車(chē)控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。CarSim仿真軟件的仿真機(jī)械公司MSC（1996機(jī)械仿真公司開(kāi)發(fā)的汽車(chē)動(dòng)力學(xué)仿真軟件，該軟件的動(dòng)態(tài)仿真源在運(yùn)輸研究中心在密歇根大學(xué)交通研究所密歇根大學(xué)）積累多年的理論與實(shí)踐探索。CarSim軟件具有準(zhǔn)確、快速的優(yōu)點(diǎn)，操作方便。分析可以模擬汽車(chē)所有道路車(chē)輛在加速、剎車(chē)和方向盤(pán)的調(diào)整以及使用動(dòng)畫(huà)和圖形的驅(qū)動(dòng)程序的清晰直觀的分析和研究，空氣動(dòng)力學(xué)和路面輸入響應(yīng)。車(chē)輛操縱穩(wěn)定性、制動(dòng)性能、乘坐舒適性、動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的預(yù)測(cè)與仿真在現(xiàn)代汽車(chē)控制系統(tǒng)的發(fā)展中得到了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)在汽車(chē)動(dòng)力性能不斷提高，如發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)增加，渦輪增壓系統(tǒng)能顯著增加汽車(chē)動(dòng)力性能，使汽車(chē)速度更快，但車(chē)在高速化的過(guò)程中如果過(guò)快轉(zhuǎn)向，如遇上冰雪雨造成地面潮濕天氣造成車(chē)輛橫向滑動(dòng)或轉(zhuǎn)向不輕彈，駕駛員造成危及生命。這是風(fēng)雨天氣，交通事故頻發(fā)的原因。當(dāng)車(chē)輛在行駛過(guò)程中的快速轉(zhuǎn)向，離心力的汽車(chē)將汽車(chē)的后輪，車(chē)輪側(cè)的力量大于或等于地面時(shí)的附著力。車(chē)輛橫向滑移問(wèn)題，導(dǎo)致車(chē)輛過(guò)多轉(zhuǎn)向現(xiàn)象。另一種情況是在制動(dòng)曲線道路由于汽車(chē)制動(dòng)力不均勻時(shí)，車(chē)輛，也將導(dǎo)致汽車(chē)甩尾、側(cè)滑，導(dǎo)致車(chē)輛失去操縱穩(wěn)定性。通常的汽車(chē)操縱穩(wěn)定性控制，通常采用橫擺角速度和質(zhì)心的側(cè)方向速度用作評(píng)價(jià)汽車(chē)失去操縱穩(wěn)定性的基準(zhǔn)。車(chē)輛橫向速度值可以反映車(chē)輛側(cè)滑角的變化。車(chē)輛操縱穩(wěn)定性和駕駛?cè)说陌踩允蔷o密相連的，車(chē)輛行駛過(guò)程主要是通過(guò)轉(zhuǎn)向和制動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如果車(chē)輛的穩(wěn)定性好，當(dāng)暴露于外界干擾時(shí)，車(chē)輛行駛的偏差比較少，駕駛員可以有充分的時(shí)間使用車(chē)輪和制動(dòng)系統(tǒng)來(lái)糾正偏差，遇到外的偏差和偏差都很快增加，要控制可能發(fā)生事故［2］。2CARSIM軟件介紹此小節(jié)針對(duì)CARSIM進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，包括CARSIM軟件的組成和CARSIM汽車(chē)模型介紹兩個(gè)方面。CarSim軟件特點(diǎn)：使用方便，操作快速，準(zhǔn)確的模擬，良好的可擴(kuò)展性，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的軟件。CarSim使用的參數(shù)特性的建模思想的形式，簡(jiǎn)單清晰的操作界面，用戶(hù)可以了解車(chē)輛模型，模擬分析的結(jié)果，適合于汽車(chē)的動(dòng)態(tài)仿真。用戶(hù)可以準(zhǔn)確、快速地利用軟件進(jìn)行仿真研究，為機(jī)械工程設(shè)計(jì)提供參考。2.1CARSIM軟件三個(gè)組成部分：1.圖形化數(shù)據(jù)庫(kù)包括控制數(shù)據(jù)庫(kù)的方向和速度，數(shù)據(jù)庫(kù)的外部環(huán)境（道路、外部風(fēng)）和車(chē)輛模型數(shù)據(jù)庫(kù)三部分。這三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)涉及人-車(chē)-路三部分。數(shù)學(xué)模型求解器在數(shù)學(xué)模型的求解，仿真時(shí)間可以設(shè)置，并仿真步長(zhǎng)一系列的信息，這是最重要的操作分析。CarSim可以用C語(yǔ)言、Matlab／Simulink的連接，方便、快速、準(zhǔn)確。仿真結(jié)果后處理CARSIM軟件的后處理能力非常強(qiáng)大，其中包括曲線圖形和動(dòng)畫(huà)仿真兩個(gè)方面。操作者可以根據(jù)某一個(gè)輸出特性參數(shù)隨著時(shí)間的變化或另外一種特性參數(shù)值變化的曲線，還可以根據(jù)動(dòng)畫(huà)仿真直觀了解車(chē)輛的響應(yīng)，并做定量分析。CARSIM整車(chē)模型介紹CarSim軟件結(jié)合現(xiàn)代多體動(dòng)力學(xué)與傳統(tǒng)的車(chē)輛動(dòng)力學(xué)方法建模思想，并簡(jiǎn)化了。如圖所示剛體數(shù)量自由度數(shù)量簧載質(zhì)量1簧載質(zhì)量的移動(dòng)自由度（X、Y、Z)3非簧載質(zhì)量4非簧載質(zhì)量自由度4車(chē)輪4車(chē)輪旋轉(zhuǎn)自由度4發(fā)動(dòng)機(jī)1傳動(dòng)系旋轉(zhuǎn)自由度1總數(shù)10輪胎瞬態(tài)特性自由度8制動(dòng)壓力自由度4總數(shù)27車(chē)輛模型的簡(jiǎn)化3CARSIM整車(chē)模型的建立及車(chē)輛模型系統(tǒng)介紹CarSim軟件模型包括七個(gè)子系統(tǒng)，包括車(chē)身、輪胎、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸架、制動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、空氣動(dòng)力學(xué)。結(jié)合起來(lái)，我們可以建立一個(gè)多自由度的車(chē)輛模型，包括彈簧負(fù)載的自由度，非彈簧負(fù)載的自由度，車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度等。CARSIM汽車(chē)模型CARSIM軟件整車(chē)模型所包括的子系統(tǒng)以下分別對(duì)車(chē)輛模型系統(tǒng)具體的參數(shù)和曲線以及如何獲取進(jìn)行進(jìn)一步分析研究，其中曲線的獲取在仿真中分析。3.1車(chē)體（SprungMassfromWholeVehicle)車(chē)體部分也作為建模部分，主要介紹了汽車(chē)的質(zhì)量、外形尺寸參數(shù)汽車(chē)質(zhì)心位置、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、尺寸參數(shù)沒(méi)有嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)采集，但通過(guò)查閱相關(guān)資料和理性選擇的參考軟件CarSim，因?yàn)樗郊s束和參數(shù)的選擇并不是最準(zhǔn)確的，但相對(duì)合理的。具體如下：序號(hào)具體參數(shù)數(shù)值單位整車(chē)質(zhì)量M1車(chē)寬1880mm2車(chē)高1480mm3軸距3050mm4輪距1600mm5質(zhì)心高度h530mm6質(zhì)心距前軸距離x1400mm7簧載質(zhì)量M1650kg8前輪高度h320mm9后輪高度h300mm10轉(zhuǎn)動(dòng)慣量928.1Kg-11轉(zhuǎn)動(dòng)慣量2788.5Kg-12轉(zhuǎn)動(dòng)慣量3234.0Kg-圖3.1.1:車(chē)體（SprungMassfromWholeVehicle)界面在CarSim坐標(biāo)系統(tǒng)建立一個(gè)相對(duì)完整的車(chē)體的界面，如圖所示：在CarSim軟件，你可以使用車(chē)輛前輪軸中心的高度確定車(chē)輛坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)，通常輸入一定載荷下車(chē)輪半徑。汽車(chē)左、右對(duì)稱(chēng)平面內(nèi)定義X軸線，車(chē)頭前面是正面的；Z軸的方向垂直于地面的方向，上方為正；利用右手定則確定Y軸，向右為正方向。圖3.1.2CARSIM汽車(chē)坐標(biāo)系3.2輪胎（Tires)圖3.2.1CARSIM中輪胎（Tires)界面CARSIM具體參數(shù)值如下:參數(shù)數(shù)值Effectiverollingradius（有效轉(zhuǎn)動(dòng)半徑）365mmUnloadedradius(非承載半徑）390mmSpringrate(彈簧剛度）420N/mmMaximumallowedforce(最大承載壓力）N100000Rollingresistancemoment(旋轉(zhuǎn)阻力矩）不懂輪胎參數(shù)175/65R143.2.1輪胎的坐標(biāo)系在CARSIM軟件中建立輪胎坐標(biāo)系是為了研究輪胎的力學(xué)特性，如圖所示：在垂直汽車(chē)輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的車(chē)輪中分平面設(shè)為車(chē)輪平面，車(chē)輪旋轉(zhuǎn)軸線在地平面上的投影線與地平面和車(chē)輪平面的交線的交點(diǎn)定義為坐標(biāo)系的原點(diǎn)。地平面和車(chē)輪平面的交線記為X軸，取向前為正。Z軸與地平面垂直，取上方為正。Y軸位于地平面，取面向車(chē)輪前進(jìn)方向左方向?yàn)檎?。圖中還標(biāo)記了地面切向反作用力Fx、地面?zhèn)认蚍醋饔昧y、地面法向反作用力Fz、回正力矩Tz（地面反作用力繞Z軸的力矩）、側(cè)偏角α（輪胎接地印記中心位移方向與X軸的夾角）、外傾角β（垂直平面與車(chē)輪平面的夾角）。（待改動(dòng)）圖3.2.2CARSIM輪胎模型3.3轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(SteeringSystem)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SteeringSystem）界面3.3.1轉(zhuǎn)向系統(tǒng)介紹轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)研究汽車(chē)的操縱性至關(guān)重要，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的好壞很大一部分決定了操縱性如何，因此在論文中主要研究轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，也是建模的另一部分。對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求就是工作要可靠、操縱要輕便、汽車(chē)在轉(zhuǎn)向時(shí)車(chē)輪盡可能的做純滾動(dòng)盡可能的減少滑動(dòng)，否則會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)漂移甩尾現(xiàn)象，如果轉(zhuǎn)向輪收到的沖擊較大或者方向盤(pán)的感覺(jué)太明顯（打手），對(duì)駕駛員是不利的，所以要確保駕駛員有很好的路面感覺(jué)。如下為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)內(nèi)的一些參數(shù)布置：具體參數(shù)數(shù)值Columninertia(轉(zhuǎn)向柱慣量）0.02Systeminertia(系統(tǒng)慣量）0.0001Columndamping(轉(zhuǎn)向柱阻尼）0.01Nm-s/degColumnhysteresis(轉(zhuǎn)向柱干摩擦）0.1NmHysteresisrefangle(參考角度）0.5deg轉(zhuǎn)向系內(nèi)參數(shù)布置如下為主銷(xiāo)幾何學(xué)參數(shù)：在后面的CARSIM軟件仿真中將著重介紹轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中主銷(xiāo)力矩、車(chē)輪轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向力矩、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、車(chē)輛縱向加速度、不足轉(zhuǎn)向梯度等隨汽車(chē)參數(shù)的變化而變化的情況。3.3.2CARSIM轉(zhuǎn)向系模型在CARSIM汽車(chē)模型中，轉(zhuǎn)向受到兩個(gè)特性的影響：懸架K&C特性和轉(zhuǎn)向系特性。兩個(gè)特性效應(yīng)疊加達(dá)到總體的轉(zhuǎn)向效果，下面介紹轉(zhuǎn)向系的影響。CARSIM轉(zhuǎn)向系包括彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性（Compliance)和轉(zhuǎn)向系運(yùn)動(dòng)學(xué)特性（Kinematics),下面簡(jiǎn)稱(chēng)K特性和C特性。Roadwheelsteer（車(chē)輪轉(zhuǎn)向）Roadwheelsteer（車(chē)輪轉(zhuǎn)向）OutOutOutOutInInInInGearratio+Compliance+ComplianceGearratio+Compliance+ComplianceCARSIM轉(zhuǎn)向系模型車(chē)輪轉(zhuǎn)向盤(pán)與轉(zhuǎn)向器之間的關(guān)系如圖所示，轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)向器輸出之比由GearRatio（傳動(dòng)比）表示。由于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的彈性輪角度的變化，在轉(zhuǎn)向力矩變動(dòng)的時(shí)候，左、右車(chē)輪被干擾。3.4懸架系統(tǒng)（Suspension)在CARSIM軟件懸架選項(xiàng)里有扭轉(zhuǎn)梁懸架、獨(dú)立懸架、非獨(dú)立懸架三種懸架形式。運(yùn)動(dòng)學(xué)（Kinematics)特性和彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)(Compliance)特性都存在于三種懸架中，而此篇論文只針對(duì)獨(dú)立懸架做研究分析。3.4.1獨(dú)立懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)特性（IndependentSuspensionkinematics)獨(dú)立懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)特性界面此界面講述了獨(dú)立懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性（K特性），詳細(xì)參數(shù)如下：序號(hào)具體參數(shù)數(shù)值單位1非簧載質(zhì)量（Unsprungmass）90kg2部分轉(zhuǎn)向（Fractionsteered）0.803車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（spininertia）0.94前輪輪心高度320mm5后輪輪心高度300mm6車(chē)輪外傾角值（camber）Left:0、right:0deg7車(chē)輪前束角值（toe)Left:0.1、right:0.1deg除此之外，在獨(dú)立懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)特性中還定義了一系列參數(shù)隨輪跳的變化曲線，主銷(xiāo)后傾角、車(chē)輪外傾角線、輪心縱向位移、輪心側(cè)向位移和車(chē)輪前束角。由于汽車(chē)在行駛過(guò)程中，車(chē)輪的質(zhì)量中心和車(chē)輪的中心位置發(fā)生改變，從而會(huì)影響車(chē)輛的控制。3.4.2獨(dú)立懸架彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性（IndependentSuspensionCompliance)獨(dú)立懸架彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)界面（C特性）界面在此界面中主要包含了C特性參數(shù)，前懸架的剛度為34N/mm,后懸架剛度為46N/mm.詳細(xì)參數(shù)曲線有減振器速度特性曲線、橫向穩(wěn)定桿輔助側(cè)傾剛度曲線和懸架彈性特性曲線。懸架的C特性曲線通常是線性關(guān)系，所以C特性系數(shù)在CARSIM軟件中可以用來(lái)論述車(chē)輪中心位置以及輪胎參數(shù)定位隨汽車(chē)車(chē)輪受到外力變化的情況，詳細(xì)情況如下：序號(hào)變化參數(shù)LeftRight1前束角與縱向力系數(shù)（Toe/)-1.9e-6-1.9e-62外傾角與縱向力系數(shù)（Camber/)003輪心縱向位移與縱向力系數(shù)（Longitudinaldisplacement/)2.0e-42.0e-44前束角與側(cè)向力系數(shù)（Steer/)-3.3e-5-3.3e-55車(chē)輪外傾角與側(cè)向力系數(shù)（Inclination/)5e-55e-56輪心側(cè)向位移與側(cè)向力系數(shù)（Lateraldisplacement/)2.2e-52.2e-57前束角與回正力矩系數(shù)（Steer/)1.4e-41.4e-48外傾角與回正力矩系數(shù)（Inclination/)-5.3e-5-5.3e-5在懸架K&C特性中，前束角的變化是由懸架引起的轉(zhuǎn)向效應(yīng)，車(chē)輪的最終轉(zhuǎn)向角是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向性能和懸架引起的轉(zhuǎn)向組合，本文并不對(duì)此做過(guò)多贅述。3.5傳動(dòng)系（Powertrain)本文傳動(dòng)系采用的是前輪驅(qū)動(dòng)，符合大多數(shù)汽車(chē)車(chē)型。傳動(dòng)系界面汽車(chē)傳動(dòng)系由傳動(dòng)系由離合器、變速器、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋組成，在CARSIM詳細(xì)參數(shù)如下：序號(hào)變化參數(shù)曲線或數(shù)值1發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特效曲線略2離合器特性曲線略3離合器扭轉(zhuǎn)剛度略4變速器各檔齒輪傳動(dòng)比及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量5變速器各檔位傳動(dòng)效率6加減檔時(shí)刻表略7減速器力矩特性曲線略8發(fā)動(dòng)機(jī)功率125kw9內(nèi)部傳動(dòng)6-speedtransmission10阻尼系數(shù)（dampratio）0.9變速器各檔齒輪傳動(dòng)比及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在傳動(dòng)系中只對(duì)傳動(dòng)比和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量做簡(jiǎn)單的介紹，并不深究。3.6制動(dòng)系（Brakes)制動(dòng)系界面在CARSIM汽車(chē)制動(dòng)系中可以描繪出制動(dòng)力矩曲線以及制動(dòng)壓力分配曲線等。具體性能參數(shù)如下：序號(hào)性能參數(shù)LeftRight1流體運(yùn)動(dòng)學(xué)時(shí)間常數(shù)0.06sec0.06sec2流體傳遞滯后003ABS開(kāi)啟和關(guān)閉的滑移率門(mén)限值OFF0.2、ON0.5OFF0.2、ON0.54ABS工作最低車(chē)速?zèng)]找到5制動(dòng)力矩250N-m/MPa150N-m/MPa3.5空氣動(dòng)力學(xué)（Aerodynamics)圖3.5空氣動(dòng)力學(xué)界面在CARSIM汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)中的一系列具體參數(shù)如下：序號(hào)性能參數(shù)1空氣動(dòng)力學(xué)參考點(diǎn)坐標(biāo)2車(chē)輛正投影面積3空氣動(dòng)力學(xué)力矩參考長(zhǎng)度4空氣動(dòng)力學(xué)六分力系數(shù)與側(cè)風(fēng)角度的關(guān)系曲線空氣動(dòng)力學(xué)部分也不作為論文研究重點(diǎn)4CARSIM操縱性仿真分析操縱性對(duì)于汽車(chē)的行駛、安全至關(guān)重要，并且在大學(xué)汽車(chē)專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)中曾做過(guò)汽車(chē)操縱性的實(shí)驗(yàn)，包括轉(zhuǎn)向輕便型實(shí)驗(yàn)、穩(wěn)態(tài)回正實(shí)驗(yàn)、高速回正實(shí)驗(yàn)、低速回正實(shí)驗(yàn)、轉(zhuǎn)向角脈沖實(shí)驗(yàn)、轉(zhuǎn)向角階躍實(shí)驗(yàn)等等，由于本文選定的車(chē)輪模型實(shí)驗(yàn)受到限制，故省略了對(duì)選定汽車(chē)的操縱性試驗(yàn)，直接利用理論實(shí)驗(yàn)結(jié)果并根據(jù)理論知識(shí)及向指導(dǎo)老師學(xué)習(xí)之后，利用CARSIM仿真軟件進(jìn)行深入分析。在CARSIM仿真中運(yùn)用到以下基本可變數(shù)據(jù)：車(chē)速、簧載質(zhì)量、非簧載質(zhì)量、懸架剛度、懸架阻尼系數(shù)。以下是可變數(shù)據(jù)的默認(rèn)值序號(hào)參數(shù)數(shù)值單位1速度120Km/h2簧載質(zhì)量1650kg3非簧載質(zhì)量90kg4懸架剛度前懸架34、后懸架46N/mm5懸架阻尼系數(shù)06仿真數(shù)據(jù)選擇六個(gè)與汽車(chē)操縱性相關(guān)的曲線圖，分別是:（1）主銷(xiāo)力矩（KingpinTorque)隨時(shí)間的變化曲線圖（2）車(chē)輪轉(zhuǎn)向角（RoadWheelSteerAngle)隨時(shí)間的變化曲線圖（3）轉(zhuǎn)向力矩（SteerTorque)隨時(shí)間的變化曲線圖(4）阻尼力（DampingForce)隨時(shí)間的變化曲線圖(5)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角（SteerWheelAngle)隨時(shí)間的變化曲線圖(6）不足轉(zhuǎn)向梯度（UndersteerGradient)對(duì)比側(cè)向加速度（LatAccel)的變化曲線4.1CARSIM速度仿真研究如果汽車(chē)的操縱性較差并且發(fā)生跑偏時(shí)，駕駛員需要轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)進(jìn)行方向矯正，所以駕駛感覺(jué)較差，給駕駛帶來(lái)很大的負(fù)擔(dān)，如果長(zhǎng)途駕駛導(dǎo)致的疲勞程度會(huì)更大，因?yàn)轳{駛員要時(shí)刻保持汽車(chē)能沿著直線行駛，如果在筆直的道路汽車(chē)行駛的軌跡彎彎曲曲，一方面導(dǎo)致燃油消耗嚴(yán)重，另一方面也會(huì)加快輪胎或者汽車(chē)零部件的磨損。當(dāng)汽車(chē)磨損達(dá)到一定程度汽車(chē)的操縱性就會(huì)變得更差，形成惡性循環(huán)，久而久之交通事故就很難避免在CARSIM速度試驗(yàn)中采用三種速度進(jìn)行仿真，分別為80km/h、120km/h、200km/h，三種速度對(duì)比分析梯度較大，目的是為了得到更有效的結(jié)果對(duì)比，以下是CARSIM仿真分析結(jié)果。120km/h仿真結(jié)果4.1.1不同車(chē)速對(duì)比分析仿真曲線選用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Steeringsystem）中的一些參數(shù)，包括主銷(xiāo)轉(zhuǎn)矩、車(chē)輪轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向力矩、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、阻尼力、不足轉(zhuǎn)向與車(chē)輪縱向加速度等，以下是速度仿真曲線如圖： 圖1不同車(chē)速下的主銷(xiāo)轉(zhuǎn)矩對(duì)比圖2不同車(chē)速下的車(chē)輪轉(zhuǎn)向力矩對(duì)比圖3不同車(chē)速下的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角對(duì)比圖4不同車(chē)速下的車(chē)輪轉(zhuǎn)角對(duì)比圖5不同車(chē)速下的輪胎側(cè)向力對(duì)比 圖5不同車(chē)速下的不足轉(zhuǎn)向梯度對(duì)比由以上仿真曲線對(duì)比可得到結(jié)論：（1）行駛速度較低的汽車(chē)操縱性相對(duì)好些，切各項(xiàng)參數(shù)變化較為平穩(wěn)，基本不會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)向失穩(wěn)、滑移等現(xiàn)象，所以低速行駛?cè)绻倏v性能不好導(dǎo)致汽車(chē)跑偏，告訴情況下一定會(huì)發(fā)生跑偏，而在告訴行駛發(fā)生跑偏，低速則不一定。（2）如果汽車(chē)在超速行駛時(shí)會(huì)主銷(xiāo)轉(zhuǎn)矩、車(chē)輪轉(zhuǎn)向角會(huì)發(fā)生非常頻繁的波動(dòng)，不足轉(zhuǎn)向梯度在告訴轉(zhuǎn)向過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)峰值，這也應(yīng)該是國(guó)家在設(shè)定高速公路120km/h的依據(jù)之一，防止因轉(zhuǎn)向操縱失穩(wěn)而發(fā)生交通事故。隨著汽車(chē)速度升高轉(zhuǎn)向力矩逐漸變大，具體參見(jiàn)縱坐標(biāo)數(shù)值，當(dāng)車(chē)速超過(guò)一定值時(shí)，當(dāng)輪胎可提供的側(cè)向力達(dá)到飽和狀態(tài)，轉(zhuǎn)向力矩并發(fā)生一定的緩慢波動(dòng)，基本不再增加隨后開(kāi)始減小，總的回正力矩不再增加。4.2CARSIM簧載質(zhì)量仿真研究在CARSIM軟件中簧載質(zhì)量的默認(rèn)值為1950kg,非簧載質(zhì)量默認(rèn)值90kg（無(wú)法變動(dòng)),通過(guò)改動(dòng)簧載質(zhì)量的數(shù)值來(lái)對(duì)比分析仿真結(jié)果，分別采用簧載質(zhì)量為1500kg、1650kg、1900kg進(jìn)行對(duì)比研究。以下是仿真曲線：圖1不同簧載質(zhì)量下的主銷(xiāo)轉(zhuǎn)矩對(duì)比圖2不同簧載質(zhì)量下的車(chē)輪轉(zhuǎn)向力矩對(duì)比圖3不同簧載質(zhì)量下的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角對(duì)比圖4不同簧載質(zhì)量下的車(chē)輪轉(zhuǎn)角對(duì)比圖5不同簧載質(zhì)量下的阻尼力對(duì)比圖6不同簧載質(zhì)量下的不足轉(zhuǎn)向梯度對(duì)比簧載質(zhì)量是懸架以上并且由彈性元件支撐的汽車(chē)零部件的質(zhì)量，所以在懸架以下不受支撐的部件屬于非簧載質(zhì)量，包括車(chē)橋和車(chē)輪，本文討論的是簧載質(zhì)量的變化引起的汽車(chē)操縱性變化，暫不討論非簧載質(zhì)量。通過(guò)曲線仿真分析得出以下結(jié)論：4.3CARSIM懸架剛度仿真研究本文車(chē)輛的懸架采用的是獨(dú)立懸架，懸架剛度對(duì)汽車(chē)的操縱性會(huì)產(chǎn)生一定的影響，如果懸架剛度較小或者懸架比較軟，可以提高汽車(chē)的舒適性，但是操縱性將會(huì)相對(duì)降低，汽車(chē)舒適性與汽車(chē)操縱性往往成反比，以下采用不同的懸架剛度來(lái)研究汽車(chē)操縱性。4.3.1不同懸架剛度對(duì)比分析仿真曲線如下：圖1不同懸架剛度下的主銷(xiāo)轉(zhuǎn)矩對(duì)比圖2不同懸架剛度下的車(chē)輪轉(zhuǎn)向力矩對(duì)比圖3不同懸架剛度下的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角對(duì)比圖4不同懸架剛度下的車(chē)輪轉(zhuǎn)角對(duì)比圖5不同懸架剛度下的阻尼力對(duì)比圖5不同懸架剛度下的不足轉(zhuǎn)向梯度對(duì)比4.4CARSIM懸架減振器阻尼系數(shù)仿真研究減振器阻尼增大時(shí)，耗散的能量會(huì)增加，懸架動(dòng)撓度在車(chē)身和懸架共振區(qū)的幅值都降低，而兩共振區(qū)之間動(dòng)撓度幅值幾乎沒(méi)有變化．圖1不同車(chē)速下的主銷(xiāo)轉(zhuǎn)矩對(duì)比圖2不同車(chē)速下的車(chē)輪轉(zhuǎn)向力矩對(duì)比圖3不同車(chē)速下的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角對(duì)比圖4不同車(chē)速下的車(chē)輪轉(zhuǎn)角對(duì)比圖5不同車(chē)速下的阻尼力對(duì)比圖5不同車(chē)速下的不足轉(zhuǎn)向梯度對(duì)比4汽車(chē)操縱穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)汽車(chē)操縱穩(wěn)定性關(guān)系到車(chē)輛的諸多方面，對(duì)操縱穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)需要運(yùn)用非常多的物理參量。最基本的兩種評(píng)價(jià)方法是主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)。4.1車(chē)輛操穩(wěn)性評(píng)價(jià)的基本概念想要更好的研究車(chē)輛操穩(wěn)性的評(píng)價(jià)，首先要分析評(píng)價(jià)的幾個(gè)基本概念。4.1.1擾動(dòng)反應(yīng)評(píng)價(jià)和指令反應(yīng)評(píng)價(jià)車(chē)輛行駛時(shí)，車(chē)輛是在2個(gè)方面輸入，一是由路面帶來(lái)的不平坦或降雪天氣擾動(dòng)輸入即擾動(dòng)響應(yīng)評(píng)價(jià)。二是驅(qū)動(dòng)程序自己的指令輸入命令響應(yīng)評(píng)估。4.1.2角輸入反應(yīng)評(píng)價(jià)和力輸入反應(yīng)評(píng)價(jià)采用角輸入來(lái)控制車(chē)輛的轉(zhuǎn)向角輸入響應(yīng)評(píng)價(jià)汽車(chē)司機(jī)評(píng)價(jià)，汽車(chē)司機(jī)輸入力來(lái)控制車(chē)輛的轉(zhuǎn)向評(píng)價(jià)威力輸入響應(yīng)評(píng)價(jià)。4.1.3不同工作點(diǎn)的評(píng)價(jià)在日常生活中，車(chē)輛行駛速度、行駛速度、地面附著條件等不同，使車(chē)輛行駛工況多變。因此，在綜合考慮車(chē)輛速度，有什么樣的道路條件和橫向加速度的情況下，進(jìn)行了全面的評(píng)價(jià)。和三維點(diǎn)建立的一些工作條件是“工作點(diǎn)”。4.1.4線性區(qū)評(píng)價(jià)和非線性區(qū)評(píng)作為一個(gè)復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，車(chē)輛需要分為兩個(gè)區(qū)域：線性區(qū)域和非線性區(qū)域。在地面上，車(chē)輛具有小的接地系數(shù)是一個(gè)較大的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)設(shè)置的非線性區(qū)域評(píng)價(jià)，而在地面上的車(chē)輛與地面上的一個(gè)大的接地系數(shù)做一個(gè)小的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)的非線性區(qū)評(píng)價(jià)。車(chē)輛通常在線性區(qū)域，所以線性評(píng)價(jià)是車(chē)輛保持良好的操縱性和穩(wěn)定性的基本評(píng)價(jià)。非線性區(qū)域的車(chē)輛將導(dǎo)致車(chē)輛操縱穩(wěn)定性和嚴(yán)重惡化，并在非線性區(qū)域發(fā)生嚴(yán)重的交通事故，因此對(duì)車(chē)輛的非線性評(píng)價(jià)是保持良好的處理和穩(wěn)定的重要性4.1.5穩(wěn)態(tài)評(píng)價(jià)和動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)穩(wěn)態(tài)指的是車(chē)輛的速度是恒定的，沒(méi)有外界干擾，方向盤(pán)指示不改變，車(chē)輛的輸出達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的平衡。當(dāng)車(chē)輛達(dá)到穩(wěn)定平衡狀態(tài)時(shí)，則是穩(wěn)態(tài)評(píng)價(jià)。然而，這是很少在實(shí)際車(chē)輛運(yùn)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)的。對(duì)車(chē)輛的接受程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)車(chē)輛的轉(zhuǎn)向命令的穩(wěn)定平衡狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)。所有車(chē)輛的運(yùn)行問(wèn)題都來(lái)自于動(dòng)態(tài)響應(yīng)，因?yàn)樵诜€(wěn)定狀態(tài)下沒(méi)有穩(wěn)定問(wèn)題。穩(wěn)態(tài)特性是汽車(chē)的結(jié)果具有的基本條件和穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)良好的動(dòng)態(tài)特性可以達(dá)到非線性區(qū)域，或限制側(cè)滑，但動(dòng)態(tài)測(cè)試不是那么容易。穩(wěn)態(tài)評(píng)價(jià)操作簡(jiǎn)便，可通過(guò)穩(wěn)態(tài)評(píng)價(jià)對(duì)汽車(chē)動(dòng)力特性進(jìn)行進(jìn)一步研究。4.1.6開(kāi)環(huán)評(píng)價(jià)和閉環(huán)評(píng)價(jià)開(kāi)環(huán)評(píng)價(jià)是實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的主要方法，它指的是不考慮駕駛員特征，只考慮車(chē)輛自身性能的評(píng)價(jià)，閉環(huán)評(píng)價(jià)是綜合考慮駕駛員和車(chē)輛本身的評(píng)價(jià)，更加全面。然而駕駛員因人而異，不能完全達(dá)到統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。開(kāi)環(huán)評(píng)價(jià)是實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的主要方法，它是不考慮駕駛員的特性，只考慮對(duì)車(chē)輛本身性能的評(píng)價(jià)，對(duì)閉環(huán)評(píng)價(jià)是綜合考慮駕駛員和車(chē)輛本身的綜合考慮，比較全面。然而，司機(jī)因人而異，不能完全符合統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。路面不平側(cè)風(fēng)駕駛?cè)寺访娌黄絺?cè)風(fēng)駕駛?cè)寺访鏃l件路面條件汽車(chē)運(yùn)動(dòng)（橫擺、側(cè)傾汽車(chē)運(yùn)動(dòng)（橫擺、側(cè)傾......)駕駛員的手腳交通狀況汽駕駛員的手腳交通狀況汽車(chē)氣候氣候4.1.7主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)（待改動(dòng)）1、主觀評(píng)價(jià)汽車(chē)操穩(wěn)性主觀評(píng)價(jià)是一個(gè)合理的評(píng)價(jià)，使評(píng)估人員根據(jù)測(cè)試，以評(píng)估他們的感情。根據(jù)項(xiàng)目和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，也有一個(gè)閉環(huán)評(píng)價(jià)。主觀評(píng)價(jià)的優(yōu)點(diǎn)：（1）主觀評(píng)價(jià)主要考慮到人自身的條件，更加切合實(shí)際狀況，駕駛員自己來(lái)操縱汽車(chē)，所以操穩(wěn)性的最終評(píng)價(jià)方法依舊是主觀評(píng)價(jià)法；（2）駕駛員自身在進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)時(shí)，還能發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)儀器檢驗(yàn)不到的問(wèn)題。主觀評(píng)價(jià)的缺點(diǎn)：主觀評(píng)價(jià)受很多因素的影響,評(píng)價(jià)的結(jié)果不同的司機(jī)會(huì)有很大差異；（2）一般來(lái)說(shuō),它不給“性能”和“汽車(chē)結(jié)構(gòu)”這兩者之間有什么聯(lián)系信息。（3）在設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生的原型,因此增加成本評(píng)估和設(shè)計(jì)周期。2、客觀評(píng)價(jià)汽車(chē)操穩(wěn)性客觀評(píng)價(jià)方法是基于操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)儀器表征的物理量,如橫擺角速度、橫向加速度、傾斜角度和轉(zhuǎn)向力評(píng)估的穩(wěn)定性控制方法，其優(yōu)缺點(diǎn)省略。5影響車(chē)輛操縱穩(wěn)定性的因素有很多因素可以影響車(chē)輛轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性，主要有傳動(dòng)系統(tǒng)和行駛系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)三個(gè)方面。5.1行駛系行駛系中影響操縱穩(wěn)定性的主要因素有：前輪定位參數(shù)、后懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)及橫向穩(wěn)定桿、輪胎、前軸或車(chē)架變形、懸架等。5.1.1前輪定位參數(shù)的影響前輪定位參數(shù)包括：前輪外傾角、主銷(xiāo)內(nèi)傾角、主銷(xiāo)后傾角和前輪前束。前輪外傾角，是指通過(guò)前輪中心的汽車(chē)橫向平面與前輪平面的交線線與地面垂直線所成的夾角，前輪外傾角一般在1°左右，如圖5.1.1所示。它的作用主要是當(dāng)汽車(chē)行駛時(shí)，將輪轂壓向內(nèi)軸承，而減輕外端較小的軸承載荷，同時(shí)，可以防止因前軸變形和主銷(xiāo)孔與主銷(xiāo)間隙過(guò)大引起前輪內(nèi)傾，減輕輪胎著地與主銷(xiāo)軸線與地面交點(diǎn)間的距離，從而使轉(zhuǎn)向輕便。圖5.1-1前輪外傾角圖5.1-2朱銷(xiāo)內(nèi)傾角主銷(xiāo)內(nèi)傾角，是指主銷(xiāo)軸線與地面垂直的橫向平面的車(chē)輛角度，如圖2所示。主銷(xiāo)傾角對(duì)操縱穩(wěn)定性的影響，主要是回正力矩，它是提高車(chē)身前部車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，由于對(duì)輪回系統(tǒng)勢(shì)能的提高的時(shí)刻，它和側(cè)向力無(wú)關(guān)。所以可以說(shuō)，主銷(xiāo)角主要是在低速時(shí)的正效應(yīng)，“后傾距離”主要是在高速時(shí)的正效應(yīng)。主銷(xiāo)后傾角、主銷(xiāo)軸線是指在汽車(chē)縱向平面角的地面上，如圖3所示。自動(dòng)控制的主銷(xiāo)后傾角的穩(wěn)定性的影響主要通過(guò)“向后拖動(dòng)輪胎地面?zhèn)认蛄Ξa(chǎn)生的回正力矩，力矩的產(chǎn)生和輪胎側(cè)偏角類(lèi)似附加轉(zhuǎn)向角，它和側(cè)向力是成正比的，使汽車(chē)往往足以將增加，有利于提高車(chē)輛穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性。如果施法者角度減小，返回力矩變小，轉(zhuǎn)向盤(pán)的擾動(dòng)力矩大于方向盤(pán)的擾動(dòng)力矩。圖5.1.-3主銷(xiāo)后傾角圖5.1-4前輪前束當(dāng)車(chē)輛轉(zhuǎn)向時(shí)，在離心力作用下，車(chē)身向外傾斜，外懸掛在壓縮狀態(tài)下，外傾角逐漸減小，向負(fù)外傾角變化；內(nèi)輪懸掛處于拉伸狀態(tài)，使原本變?nèi)醯呢?fù)外傾角改變外傾角。從而提高了車(chē)輪軸承側(cè)力的能力，提高了車(chē)輛的穩(wěn)定性。前束（如圖4所示）不會(huì)太大，如果前束過(guò)大，外傾角、主銷(xiāo)內(nèi)傾角變小，將使前輪擺頭現(xiàn)象出現(xiàn)，驅(qū)動(dòng)狩獵，轉(zhuǎn)向操作不穩(wěn)定。前懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)幾何參數(shù)的確定變化趨勢(shì)和前輪定位參數(shù)變化率。在車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)，車(chē)輪的外傾角變化，包括車(chē)身和車(chē)輪的滾動(dòng)產(chǎn)生的外傾角變化，由兩個(gè)部分引起的車(chē)輪相對(duì)車(chē)身的跳動(dòng)。雙橫臂式獨(dú)立懸架，一改之前的車(chē)輪車(chē)身側(cè)方向傾斜，使外傾角、輪胎側(cè)偏剛度小，使車(chē)輛在轉(zhuǎn)向效果提高；改變?nèi)Q于懸架幾何后，手臂的運(yùn)動(dòng)下，雙橫臂結(jié)構(gòu)，往往彎度彈簧壓縮行程減小，和身體側(cè)傾外傾變化相反的變化的原因，會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向過(guò)度的傾向。（2）后懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響后懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)車(chē)輛操縱穩(wěn)定性的影響與前懸架結(jié)構(gòu)相似。正是在汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，左右輪獨(dú)立懸架由于車(chē)身的相對(duì)距離變化，由于車(chē)身滾動(dòng)，在外輪上跳躍，縮短了車(chē)身之間的距離，內(nèi)輪下降，車(chē)身與距離增大。懸架的結(jié)構(gòu)參數(shù)是不同的，當(dāng)車(chē)輪在上下跳動(dòng)時(shí)，車(chē)輪的角度變化會(huì)有所不同。前輪前端是指汽車(chē)轉(zhuǎn)向向內(nèi)的前端，使前輪的前端小于后端的距離。兩個(gè)前和背輪之間的差異，稱(chēng)為前束值，一般不超過(guò)8~12mm。它的作用是消除由于外傾角使車(chē)輪滾動(dòng)出來(lái)，車(chē)輪滾動(dòng)側(cè)邊修剪現(xiàn)象引起的，引導(dǎo)前輪行駛沿著一條直線。（3）橫向穩(wěn)定桿的影響橫向穩(wěn)定桿通常用于改善懸架的側(cè)剛度，或前后懸架的角度剛度比。當(dāng)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，它可以防止出現(xiàn)大的橫向橫滾和橫向角振動(dòng)體，以保證車(chē)輛具有良好的行駛穩(wěn)定性。提高橫向穩(wěn)定桿剛度，前懸架的剛度增大的滾動(dòng)角，方向盤(pán)附近的變負(fù)荷增加，前軸的側(cè)偏剛度減小，平均每個(gè)車(chē)輪，汽車(chē)轉(zhuǎn)向不足的增加量。橫向穩(wěn)定桿與嚴(yán)厲的前懸架是提高汽車(chē)轉(zhuǎn)向有用，可以提高汽車(chē)的駕駛性能。（4）輪胎的影響輪胎是影響汽車(chē)操縱穩(wěn)定性的重要因素之一，增加了輪胎的承載能力，特別是在輪胎的負(fù)載能力，如增加輪胎的尺寸或提高水平，或由單胎變?yōu)殡p胎將改善車(chē)輛穩(wěn)定的轉(zhuǎn)向特性。改變輪胎的外傾角也能提高車(chē)輛的操縱穩(wěn)定性。這是因?yàn)楹筝喬サ呢?fù)傾角可以增加后輪胎的橫向剛度，從而降低了過(guò)度的轉(zhuǎn)向傾向。（5）前軸或車(chē)架變形的影響直接影響到組件的連接和協(xié)調(diào)，這直接影響到控制的穩(wěn)定性。如果汽車(chē)前軸的變形，它將改變主銷(xiāo)孔軸線的位置，主銷(xiāo)角變大，傾角越小，反之，傾角變小的角變大，從而推動(dòng)會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向沉重，磨輪胎而且沒(méi)有能力自動(dòng)校正。（6）懸架的影響當(dāng)車(chē)輛受到側(cè)向力時(shí)，汽車(chē)前后軸垂直荷載的變化量的大小是影響其穩(wěn)定性的主要原因之一。如果汽車(chē)前軸左、右車(chē)輪垂直載荷變動(dòng)量較大，汽車(chē)數(shù)量的增加往往與轉(zhuǎn)向不足；如果垂直載荷變動(dòng)量后軸左右車(chē)輪比較大，車(chē)量減少轉(zhuǎn)向不足的傾向。影響汽車(chē)前橋和后橋的主要因素，對(duì)豎向荷載和變動(dòng)量的左、右車(chē)輪：前后側(cè)偏剛度懸架，懸架的質(zhì)量、質(zhì)心位置、前后懸架側(cè)傾中心位置等。這些參數(shù)也影響了懸架系統(tǒng)參數(shù)的穩(wěn)定性。5.2汽車(chē)操縱穩(wěn)定性轉(zhuǎn)向系的影響當(dāng)汽車(chē)在滾動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和，如果不協(xié)調(diào)，就會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)向盤(pán)卷，干擾轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系。當(dāng)汽車(chē)在一條直道上時(shí)，當(dāng)馬車(chē)和軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由前輪的轉(zhuǎn)動(dòng)引起，并損壞了汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性。汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)剛度將由于該輪轉(zhuǎn)向變形，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)剛度低、轉(zhuǎn)向車(chē)輪的變形轉(zhuǎn)向角，從而增加車(chē)輛的轉(zhuǎn)向不足的傾向；側(cè)偏剛度高，車(chē)輪的變形可能轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向角度小，降低汽車(chē)的不足趨勢(shì)。5.2汽車(chē)操縱穩(wěn)定性傳動(dòng)系的影響縱向驅(qū)動(dòng)力會(huì)增加前驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的不足轉(zhuǎn)向趨勢(shì)。當(dāng)然，用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，將使汽車(chē)有增加過(guò)多轉(zhuǎn)向的趨勢(shì)。所以，大功率的前驅(qū)動(dòng)汽車(chē)在加速過(guò)程中，若將加速踏板踩到底后突然松開(kāi)，則汽車(chē)的轉(zhuǎn)向特性會(huì)發(fā)生明顯的變化，甚至成為過(guò)多轉(zhuǎn)向。因此，汽車(chē)會(huì)發(fā)生出乎意料的突然駛向彎道內(nèi)側(cè)的“卷入”現(xiàn)象?？梢酝ㄟ^(guò)采用自動(dòng)變速器、有限差速作用差速器(LSD)和使驅(qū)動(dòng)輪在制動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生不足變形轉(zhuǎn)向的懸架來(lái)減少、消除卷入現(xiàn)象?？v向驅(qū)動(dòng)力將增加前車(chē)小于趨勢(shì)。當(dāng)然，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被用于制動(dòng)時(shí)，汽車(chē)會(huì)有增加的趨勢(shì)。因此，在高功率的汽車(chē)在加速過(guò)程中，如果油門(mén)踏板后，突然松開(kāi)，那么，汽車(chē)的轉(zhuǎn)向特性將顯著改變，甚至成為過(guò)多。因此，汽車(chē)會(huì)突然發(fā)生突然轉(zhuǎn)向內(nèi)部的“參與”現(xiàn)象的角落里。它可以減少和利用自動(dòng)變速器消除參與的現(xiàn)象，表現(xiàn)差的有限差分法（LSD）和驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生制動(dòng)時(shí)懸架變形不足。后輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，由于制動(dòng)力的作用增大了側(cè)角的產(chǎn)生過(guò)多的后橋產(chǎn)生的趨勢(shì)，以及其他因素的綜合影響，后輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)也經(jīng)?！皡⑴c”現(xiàn)象。6提高汽車(chē)操縱穩(wěn)定性的措施（待改動(dòng)）車(chē)輛操縱穩(wěn)定性不僅影響車(chē)輛的操縱性，而且決定了高速車(chē)輛的安全性能，因此人們稱(chēng)之為高速車(chē)輛的生命線。正因?yàn)槿绱?，人們一直在尋找方法?lái)提高車(chē)輛的操縱穩(wěn)定性。提高處理和常用方法的穩(wěn)定性：防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）、驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)（TCS）、四輪轉(zhuǎn)向（4WS）系統(tǒng)、車(chē)輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（VSC）。帶有4WS的在汽車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，后兩輪也隨著前兩輪有相應(yīng)的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。一般兩輪轉(zhuǎn)向汽車(chē)（2WS）在中、高速作圓周行駛時(shí)，車(chē)身后部甩出一點(diǎn)，車(chē)身以稍稍橫著一點(diǎn)的姿態(tài)作曲線運(yùn)動(dòng)，增加了駕駛者在判斷與操作上的困難。電控4WS汽車(chē)的質(zhì)心側(cè)偏角總接近于零，車(chē)廂與行駛軌跡方向一致，汽車(chē)自然流暢地作曲線運(yùn)動(dòng)，駕駛者能方便地判斷與操作，顯著地改善了操縱穩(wěn)定性。隨著汽車(chē)在上路的時(shí)候，經(jīng)過(guò)兩輪與前兩輪都有相應(yīng)的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。一般二一轉(zhuǎn)向（2WS）汽車(chē)，高速循環(huán)驅(qū)動(dòng)，后尸體拋了一點(diǎn)，身體微微側(cè)身一點(diǎn)態(tài)度的運(yùn)動(dòng)曲線，增