汽车操纵稳定性的研究

1、汽车操纵稳定性的研究马涛锋江苏大学汽车与交通工程学院摘要疲劳的条件下且当遭遇外界干扰时为此综述了操稳性研究和评价的历史着重介绍了客观测量评价人提出了操稳性研究的发展趋势交通运输工程综述U463文献标识码1003188X(200503027802目前驾驶人员非职业化和汽车密集化的趋势交通事故剧增为此而汽车的操纵稳定性是影响其主动安全性的主要性能之一获得良好的操稳性对操稳性的研究工作主要集中在3个方面汽车操稳性的计算机仿真及控制1研究的历史与现状对汽车操稳性的系统研究而利用2 自由度汽车模型对操稳性的研究是从20世纪50年代开始的运动方程式通过各种研究修正得越来越精密如轮胎的动特性悬架特性因素常常

2、通过等效侧偏刚度简化为2自由度系统进行分析处理人们也提出自由度越来越多的动力学模型汽车的运动性能在设计之初就可以详细地预知目前主要是建立精确的多自由度数学模型研究各设计参数对操稳性的影响力学模型逐渐由线性模型发展到非线性复合参数模型以多体系统动力学理论为基础编写的大型通用软件ADAMS可 达到上百个更全面地描述了汽车各个子系统的运动及相互耦合作用20世纪60年代以前基本上都是用开环评价方法人们用系统工程学方法探索操纵性的评价方法利用驾驶员对汽车直线行驶性能进行主观评价从理论和实验两个方面着手车辆90年代以来2研究和评价方法开环研究是把汽车作为一个开环控制系统求出汽车曲线行驶的时域响应和频率响应

3、特性如图1所示汽车闭环系统的被控环节对汽车的操稳性进行研究和评价该方法能更全面彻底地研究和评价汽车的操稳性主观评收稿日期马涛 峰,男硕士 价然后与相应的标准比较进行评价依据对操纵动作难易程度的感觉来评价汽车操稳性按操稳性定义可分为指令反应和扰动反应按驾驶员操纵输入可分为力输入反应和角输入反应2.1客观测量评价在实车试验的基础上进行ESV是以安全性为研究目标确定以响应参数作为评价汽车固有特性的指标瞬态响应特性侧风稳定性及路面不平敏感性的安全允许范围或限值(1稳态圆周试验并由此确定汽车的稳态转向特性(2瞬态响应试验需要用时域(3试验车它模拟汽车超车后为研究非稳态行驶特性通过时间还记录其它行驶动态量

4、转向盘力矩横摆角速度航向角(4蛇行试验通常为 30m且至少设置7根标杆可用行驶通过时间或闭环评价指标进行评价角阶跃试验正弦角输入试验撒手稳定性字形行驶试验风挠反应试验25名并尽可能地排除一些干扰因素为避免评价者利用技术知识弥补观察的不足汽车操稳性主观评价的重要评价项目有直线行 驶特性侧风敏感性转弯稳定性固有转向特性以及操纵负荷等还常常在多弯道路段上评价总的特性一类是闭环系统的控制效果闭环系统控制效果通常用 汽车实际轨迹与目标值偏差的大小表示体力作业负担受驾驶气氛危机感等精神方面的影响若采用动力转向装置3人人们一直试图在开环内解决汽车操稳性的评价和研究问题客观评价指标是在开环条件下提出的这种感觉

5、不仅取决于汽车本身的特性对道路跟踪的要求汽车操稳性的研究和评价必须是包括驾驶员在内的人路闭环系统操稳性的研究和评价研究者们重新开始了驾驶员行为特性的研究其中较具代表性的是MacAdam的最优预瞄控制模型和郭孔辉教授提出的最优预瞄加速度模型并且解决了主观评价和客观评价不一致的矛盾人车闭环系统的定量评价方面做了大量的研究工作适用于汽车非线性车闭环系统的综合评价指标 参考文献车辆故障诊断学M.北京:北京理工大学出版社,2001.189-195.2羊拯民,张成宝.时序分析在车辆变速箱齿轮故障诊断中的应用J.农业机械学报,2000,(3:92-95.3钟秉林,黄仁.机械故障诊断学M.北京:机械工业出版社

6、,1998.68-74电力情报,1994,(4:23-27.6吴今培振动测试与诊断,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 页人为感觉及环境条件等多种因素影响闭环系统中在考虑驾驶员负担时再如临界状态操稳性和驾驶员特性的研究等 整车参数和部件悬架特性的选择对操稳性的影响等汽车在接近侧滑状态下的运动特性与汽车的安全事故之间的关系如果以上问题得以解决参考文献:1李军,邢俊文,覃文洁,等.ADAMS实例教程M.北京:北京理工大学出版社,2002.1-18.2郭孔.汽车操纵动力学M.长春:吉林科学技术出版社,1991.1-42.3KenjiK.EvaluationandImprovementofVehicleRollBeha

8、viorJ.SAEPaper970093:25-35.4ISO/7975-1985,InternationalStandard.RoadVehicle-BrakinginaTurn-Open-LoopTestProcedure.S.5蔡世芳.汽车操纵稳定性评价指标和参数匹配的工程分析方法J.汽车工程,1985,7(3:24-28.6郭孔辉.人路闭环操纵系统主动安全性的综合评价与优化设计J.汽车技术,1993,(4:2225.7LincleW.SimulationandMeasurementofDriverVehicleHandlingPerformanceJ.SAE730489:30-33.8

9、BergmanW.CorrelationbetweenOpenandClosedLoopVehicleHandlingMeasurementsJ.SAEPaper80084.9郭孔辉.预瞄跟随理论与人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,