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【国家标准(GB)】 汽车操纵稳定性术语及其定义
本网站 发布时间:
2024-07-22 07:06:37
- GB/T12549-1990
- 现行
标准号:
GB/T 12549-1990
标准名称:
汽车操纵稳定性术语及其定义
标准类别:
国家标准(GB)
标准状态:
现行-
发布日期:
1990-01-02 -
实施日期:
1991-09-01 出版语种:
简体中文下载格式:
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1,007.50 KB
标准ICS号:
道路车辆工程>>43.020道路车辆综合中标分类号:
车辆>>车辆综合>>T04基础标准与通用方法

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标准简介:
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本标准规定了汽车操纵稳定性的术语及其定义。本标准适用于各类汽车。 GB/T 12549-1990 汽车操纵稳定性术语及其定义 GB/T12549-1990

部分标准内容:
中华人民共和国国家标准
汽车操纵稳定性术语及其定义
Automotive controllability and stability-Terms and definitions
1主题内容与适用范围
本标准规定了汽车操纵稳定性的术语及其定义。本标准适用于各类汽车。
2引用标准
GB3730.3汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸GB5179汽车转向系术语和定义
GB6326轮胎术语及其定义
3转向系
3.1 转向系角度 angles in steering system3.1.1转向角(n)steering angle(n)车辆纵向中心平面和转向车轮中心平面与路面交线间的夹角(图1)。3. 1.2名义转向角nominal steering angle由转向盘(方向盘)转角与转向系角传动比计算而得的转向轮转角。GB/T 12549-—90
3. 1.3 转向盘转角 steering wheel angle以汽车直行(左、右转向轮平均转向角为零)时转向盘的位置为基准测定的转向盘角位移。转向系角传动比 steering system angle ratio3.1.4
根据GB5179中3.1条的规定。
转向盘自由行程 free play of steering wheel3.1.5
根据GB5179中3.7条的规定。
阿克曼转向角()ackerman steer angle()3.1.6
汽车回转中心在汽车后轴延长线上时,轴距与后轴中点回转半径之比的反正切。= arctg(L/R) (图 2)。
3.1.7转向几何学steering geometry对于任一转向盘转角,左、右转向轮按一定关系进行偏转的几何关系。3.2力和力矩forces and moments3.2.1操舵力(转向力)steeringforce使转向轮转向时,加在转向盘上的切向力。转向系摩擦力 friction of steering system3.2.2
转向轮开始产生角位移时所必须的最小操舵力。不包括车轮与路面间的摩擦力。3.2.3转向系阻尼damping of steering system国家技术监督局1990-12-12批准1991-09-01实施
GB/T12549-—90
对转向角或转向盘转角运动的等价粘性阻尼。不包括转向轮与路面间的阻尼。保舵力 steering force for keeping a given control3.2.4
保持汽车某一运动状态时,加在转向盘上的切向力。操舵力矩(转向力矩)steering moment3.2.5
操舵力与转向盘有效半径(1/2中径)的乘积。或见GB5179中3.13条的规定。3. 2. 6 保舵力矩 steering moment for keeping a given control保舵力与转向盘有效半径(1/2 中径)的乘积。3.2.7正效率 forward efficiency根据GB5179中3.2.1条的规定。
3. 2. 8转向系刚度 steering system stiffness根据GB5179中3.3条的规定。
3. 2. 9 转向系惯性力矩 moment of inertia of steering system把转向系的运动部件和转向轮换算为绕转向轴(或主销)旋转的旋转体的等价惯性力矩。4悬架系
4. 1 悬架几何学 suspension geometry4. 1. 1车轮中心平面 central plane of the wheel根据GB3730.3中2.1.2条的规定(图4)。4. 1. 2 车轮中心 wheel center车轮中心平面与车轮旋转中心线的交点(图1)。4.1.3车轮定位wheel alignment车轮和车体(或路面)间的角度关系。即转向主销内倾、转向主销后倾、车轮外倾和前束的总称。4.1.4 前束 toe-in (length)
根据GB3730.3中2.2.28.1条的规定。4.1.5 前束角toe-in (angle)根据GB3730.3中2.2.28.1条的规定。4.1.6主销后倾角kingpin castor angle转向主销中心线在车辆纵向中心平面投影与铅垂线间的夹角。转向主销的上端向后倾斜,该角为正;转向主销的上端向前倾斜,该角为负(图3)。4.1.7
主销后倾距castor
根据GB3730.3中2.2.29条的规定。4.1.8车轮外倾角(dn)camber angle(g)根据GB3730.3中2.2.25条的规定(图1、图4)。4.1.9主销内倾kingpin inclination根据GB3730.3中2.2.26条的规定。4.1.10 主销偏置距 kingpin offset根据GB3730.3中2.2.27条的规定。4.1.11
横向滑移量lateral slip
在侧滑试验台上测得的直行轮胎单位行走距离的横向滑移值。用m/km、mm/m表示。4. 1. 12 轴距 wheelbase
根据GB3730.3中2.2.4条的规定。4.1.13轮距track
根据GB3730.3中2.2.5条的规定。90
9—90
GB/T12549
4. 2 悬架系力学 suspension system mechanics4.2.1悬架垂直刚度suspensionvertical stiffness在一定载荷状态下,簧上质心与车轮中心间垂直距离的单位增量所对应的轮胎垂直负荷的减量。
suspension longitudinal stiffness4.2.2
悬架纵向刚度
车轮中心与车体纵向相对变化单位距离时,所对应的车轮中心纵向力的增量。4.2.3悬架横向刚度suspension transverse stiffness车轮中心与车体横向相对变化单位距离时,所对应的车轮中心横向力的增量。4.2.4悬架有效刚度ride rate
在一定载荷状态下,簧上质心与地面间垂直距离的单位增量所对应的轮胎垂直负荷的减量。4.2.5悬架侧倾suspension roll以左、右车轮中心连线为基准,车身绕2。轴的旋转运动。4. 2.6 悬架侧倾角 suspension roll angle由悬架侧倾产生的角位移。
悬架侧倾刚度 suspension roll stiffness悬架侧倾角单位增量所对应的悬架系传到簧上质量的恢复力矩的增量(恢复力矩中不包含衰减力矩)。
4.2.8侧倾刚度roll stiffness
前、后悬架侧倾刚度之和,
侧倾中心roll center
簧上质量(见本标准6.2.2)不产生侧倾的横向力的作用点,该点在通过同一轴两车轮中心的横向铅垂面内。
4.2.10侧倾轴roll axis
连接前、后侧倾中心的直线。
4. 2. 11 悬架柔性 compllance in suspension悬架刚度的倒数。
4. 2. 12 阻尼特性 damping force charactetistic减振器的衰减力与其活塞速度的关系。4.2.13翻倾力矩overturning moment由横向加速度和侧倾角加速度的作用而引起的作用于汽车上的力,相对于路面上的汽车纵向轴的力矩。
overturning moment distribution4.2. 14
翻倾力矩分配
翻倾力矩在前、后悬架间分配的百分比。5轮胎和车轮
5.1轮胎坐标系和变量tire axis system and variables5. 1. 1 轮胎接地中心 center of tire contact车轮中心平面与地面的交线和车轮旋转中心线在地面上投影的交点(图1、图4)。5.1.2轮胎坐标系(X'、y'、z)tire axis system(X'、Y'、z)以轮胎接地中心为原点的右手直角坐标系。X轴为车轮中心平面和道路平面的交线,车轮中心平面行进方向为正;Z轴为铅垂线,向上为正,Y\轴在道路平面内,方向按右手法则确定(图4)。
5. 1. 3 轮胎侧偏角(偏离角) slip angle of tire91
GB/T 12549--90
轮胎接地中心的行进方向与车轮中心平面方向(X轴)间的夹角(图4、图5)5.1.4
滑移率slip rate
路面与胎面间的相对速度和行走速度的比值(制动时);路面与胎面间的相对速度与轮胎圆周速度的比值(驱动时)。
5.1.5自由半径 free radius
根据GB6326中5.10条的规定。
静负荷半径static loaded radius5.1.6
根据GB6326中6.1条的规定。
动负荷半径dynamic loaded radius5.1.7
根据GB6326中6.2条的规定。
滚动周长rolling circumference5.1.8
根据GB6326中6.7条的规定。
滚动半径rollingradius
根据GB6326中6.8条的规定。
5.1.10自由滚动车轮free rolling wheel在有垂直载荷的条件下,没有驱动力矩和制动力矩时的滚动车轮。5.2轮胎上的力tire forces
5. 2.1轮胎垂直力 vertical force of tire路面作用在轮胎上的力沿么轴方向的分量(图4)。5.2.2轮胎横向力lateral force of tire路面作用在轮胎上的力沿YI轴方向的分量(图4)。5.2.3轮胎纵向力longitudinal force of tire路面作用在轮胎上的力沿X'轴方向的分量(图4)。5.2.4径向刚度radial stiffness车轮中心与轮胎接地平面间垂直距离的单位增量,所对应的轮胎垂直负荷的减量。5.2.5横向刚度lateral stiffness轮胎接地中心在Y\轴方向移动单位增量,所对应的横向力的增量。5.2.6驱动力driving force
由驱动力矩作用而引起的正的纵向力(X方向)。5.2.7制动力braking force
由制动力矩作用而产生的负的纵向力。5.2.8滚动阻力rolling resistance根据GB6326中10.14条的规定。
5.2.9外倾推力camber thrust
侧偏角为0°时,为保持车轮外倾而作用在车轮上的横向力。5.2.10转弯力cornering force
车轮外倾角为0°时,为保持侧偏角,由路面作用在车轮上的力垂直于轮胎接地中心行进方向的水平分量(图5)。
5.2.11轮胎侧向力side force of tire车轮外倾角为0°时,为保持侧偏角,由路面作用在车轮上的横向力(图5)。5.2.12侧偏阻力cornering drag车轮外倾角为0°时,为保持侧偏角,由路面作用在车轮上的力沿轮胎接地中心行进方向反向的水平分量(图5)。
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5.2.13拖电阻力resistance force of drag车轮外倾角为0°时,为保持侧偏角,由路面作用在车轮上的纵向力(图5)。5.2.14
牵引力tractive force
由路面作用在轮胎接地中心的力矢量沿前进方向的分量。它等于横向力乘以侧偏角的正弦加上纵向力乘以侧偏角的余弦。
5.2.15牵引阻力drag force
等于负的牵引力。
5.3轮胎力矩tire moments
5.3.1轮胎翻转力矩overturning moment of tire由路面作用在轮胎上的力矩矢量,使轮胎绕X轴旋转的分量(图4)。5.3.2滚动阻力矩 rolling resistance moment由路面作用在轮胎上的力矩矢量,使轮胎绕Y\轴旋转的分量(图4)。5.3.3回正力矩aligning torque由路面作用在轮胎上的力矩矢量,使轮胎绕Z轴旋转的分量(图4)。5.3.4车轮扭矩wheel torque
由汽车作用在轮胎上相对于车轮旋转轴的外力矩图4)。5.3.5驱动力矩driving torque
等于正的车轮扭矩。
5.3.6制动力矩brakingtorque
等于负的车轮扭矩。
5.3.7轮胎拖距pneumatic trail轮胎侧向力的合力作用点到车轮接地中心在X,轴方向上的距离。5.4力和力矩系数coefficients of force and moment5. 4. 1横向力系数 lateral force coefficient横向力与垂直负荷的比值。
5. 4. 2 驱动力系数driving force coefficient驱动力与垂直负荷的比值。
制动力系数braking force coefficjent5.4.3
制动力与垂直负荷的比值。
滚动阻力系数rolling resistance coefficient滚动阻力与垂直负荷的比值。
5.4.5回正力矩系数 aligning torque coefficient回正力矩与垂直负荷的比值。
侧偏刚度cornering stiffness
轮胎侧偏角的单位增量所对应的横向力的增量(通常指在轮胎侧偏角为0°时的测定值)。5.4.7
外倾刚度camber stiffness
外倾角的单位增量所对应的横向力的增量(通常指在外倾角为0°时的测定值)。制动(驱动)刚度braking(driving)stiffness5.4.8
纵向滑移率的单位增量所对应的纵向力的增量(通常指在纵向滑移率为0°时的测定值)。5. 4. 9回正刚度(回正力矩刚度)aligning stiffness (aligning torque stiffness)轮胎侧偏角的单位增量所对应的回正力矩的增量(通常指在轮胎侧偏角为0°时的测定值)。5. 4. 10侧偏刚度系数cornering stiffness coefficient自由滚动车轮的侧偏刚度与垂直负荷的比值。93
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5. 4. 11 外倾刚度系数 camber stiffness coefficient自由滚动车轮的外倾刚度与垂直负荷的比值。5.4.12
制动(驱动)刚度系数braking (driving)stiffness coefficient车轮的制动(驱动)刚度与垂直负荷的比值。5.4.13回正刚度系数(回正力矩刚度系数)aligning stiffness coefficient(aligning torque stiffness coeffi-cient)
自由滚动车轮的回正刚度(回正力矩刚度)与垂直负荷的比值。5. 5 轮胎附着系数- tire adhesion coefficient5.5.1工作点trim
是指汽车的稳态状况。它由稳态汽车响应及控制(或扰动)输入决定的。在非线性汽车的操纵分析中,工作点是用来分析汽车稳定性的参考点。5. 5. 2横向附着系数 lateral adhesion coefficient在给定工作点下,自由滚动车轮横向力系数所能达到的最大值。5.5.3
驱动附着系数 driving adhesion coefficient在给定工作点下,驱动力系数所能达到的最大值。5. 5. 4 制动附着系数 braking adhesion coefficient在给定工作点下,车轮没有抱死时制动力系数所能达到的最大值。5.5.5制动滑移附着系数sliping braking adhesion coefficient在给定工作点下,车轮抱死时,制动力系数的数值。6坐标系和运动
6.1坐标系 axis system免费标准bzxz.net
6.1.1地面固定坐标系(X,Y、Z)earth-fixed axis system(X、Y、z)固定在地面上的右手直角坐标系。原点为地面上的某一点,X轴和Y轴位于水平平面内,X轴指向前方,Y轴指向左方,Z轴指向上方。汽车运动的轨迹,用该坐标系描述(图6)。6.1.2运动坐标系(zoyo、zo)moving axis system(ro、go、zo)固定在汽车上的右手直角坐标系。原点在汽车质心,轴为汽车的纵向对称面与通过汽车质心的水平面的交线,沿汽车的主运动方向指向前方,轴垂直于纵向对称面,水平指向左方;2。轴垂直于20-9o平面,指向上方(图6)。6. 7.3 汽车坐标系(r、y、z)vehicile axis system(z、3、之)以贫上质心为原点的右手直角坐标系。该坐标系随同贫上质量一起运动和旋转。在静止状态下,轴在水乎平面内,指向前方,轴在水平平面内,指向左方,z轴指向上方(图6、图7)。6. 1. 4簧上惯性主轴坐标系(5、n、5)inertia principal axis system(5、n、5)以簧上质心为原点,以簧上质量惯性主轴为坐标轴的右手直角坐标系。该坐标系随同簧上质量一起运动和旋转。
6.1.5车轮固结坐标系(Xw、Yw、Zw)wheel-fixed axis system(Xw、Yw、Zw)以各车轮的车轮中心为原点的右手直角坐标系。Xw轴和Zw轴在车轮中心平面内,Xw轴水平向前,Yw轴为车轮旋转轴(因此,转向角为X。和Xw间的夹角,车轮外倾角为Z和Zw间的夹角。)(图 1)。
6.1. 6车辆纵向对称平面longitudinal plane of symmetry of vehicle根据GB3730.3中3条的规定。
侧倾roll
簧上质量产生侧倾角或侧倾角的变化。94
6.1.8纵倾pitch
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簧上质量产生纵倾角或纵倾角的变化。6.1.9横摆yaw
汽车质量产生横摆角或横摆角的变化。纵倾轴pitch axis
通过俯仰振动的不动点且与y轴平行的轴。6.2质量和质心mass and center of mass6.2.1汽车质量mass of vehicle在任意载荷状态下,汽车的总质量。簧上质量 sprung mass
悬架弹性元件以上负荷的质量,再计入传动轴、悬架系、制动系、转向系中起簧上质量作用的那部分质量。
6.2.3赞下质量
unsprung mass
固定在前、后轴上的零部件的质量,再计入传动轴、悬架系,制动系,转系中起簧下质量作用的那部分质量。簧下质量就是汽车质量与簧上质量之差。6.2.4质量分配比mass distribution ratio前、后轴载质量分配的百分比。6.2.5 质心高度 height of center of mass由轮胎接地面到汽车质心的垂直距离(汽车质心高度)。从轮胎接地面到簧上(簧下)质心的垂直距离为簧上(簧下)质心高度。6.2.6侧倾力臂rolling moment.arm在静止状态下,簧上质心到侧倾轴的铅垂距离。6.3 汽车惯性力 moment of inertia of vehicle6.3.1货上质量侧倾惯性短ralling moment of inertia of sprung mass簧上质量绕轴、轴或侧倾轴旋转的惯性矩簧上质量纵倾惯性矩pitching moment of inertix of sprung mass6.3.2
簧上质量绕轴、轴或纵倾轴旋转的惯性矩。黄上质量横摆惯性矩yawing moment of inertia of sprung mass6. 3. 3
簧上质量绕轴旋转的惯性矩。
上质量对 a 轴和 z 轴的惯性积 prodluct of inertia of sprung mass about x and z -axis6.3.4
簧上质量绕轴和&轴惯性积。
汽车横摆惯性矩 yawing moment of inertia of vehicle63.5
整车质量绕通过质心的铅垂轴的惯性短。6.4运动变量kinematic yariables6. 4. 1 质心速度失量 velcity vector at center of mass汽车质心(或簧上质心)的三维速度失量。6.4.2 车速 venicle speed
质心速度的水平分量(图6)。
纵向速度(u)longitudinal velocity(u)6.4.33
质心速度沿轴的分量(图6)。
侧向速度()sidevelocity()质心速度沿3轴的分量(图6)。垂直速度(w)vertical veiocity(w)6.4.5
质心速度沿z轴的分量(图6)。6.4.6前进速度forward velocity质心速度沿轴的分量(图6)。
横向速度lateral velocity
质心速度沿30轴的分量(图6)。GB/T 12549—90
侧倾角速度(p)rollvelocity(p)6.4.8
簧上质量绕z轴旋转的角速度(图6)。纵倾角速度(α)pitch velocity(q)6.4.9
簧上质量绕轴旋转的角速度(图6)。6.4.10横摆角速度(r)yawvelocity(r)汽车质量绕z轴旋转的角速度(图6)。质心加速度矢量 acceleration vector of center of mass6. 4. 11
汽车质心(或簧上质心)的三维加速度矢量。纵向加速度longitudinal acceleration6.4.12
质心加速度失量沿轴方向的分量。6.4.13侧向加速度side acceleration质心加速度矢量沿轴方向的分量。6.4.14垂直加速度vertical acceleration质心加速度矢量沿2轴方向的分量。前进加速度farward acceleration6.4.15
质心加速度沿zo轴方向的分量。负的前进加速度为减速度(deceleration)。6.4.16横向加速度lateral acceleration质心加速度沿0轴方向的分量。
6.4.17指示横向加速度indicated lateral acceleration装在簧上质量轴上的加速度计的指示值。其值比侧向加速度大ig singl。6. 4.18向心加速度centripetal acceleration汽车上某一点的加速度矢量在该点运动轨迹的主法线方向上的分量。车身侧倾角(o)vehicle roll angle(g)6. 4. 19
汽车轴与X--Y平面间所夹的锐角(图6)。车身纵倾角(8)vehicle pitch angle(9)6.4.20
汽车α轴与X一Y平面间所夹的锐角(图6)。6.4.21
汽车方位角()heading angle()汽车2轴在路面上的投影和X轴间的夹角(图1、图6)。6.4.22汽车侧偏角(β)sideslip angle of vehicle(β)汽车轴在路面上的投影与车速(质心处)在路面上的投影间的夹角(图6)。6.4.23行进方向角()course angle()车速(质心处)在路面上的投影与X轴的夹角。它等于方位角与侧偏角的代数和。一十β(图 6)。
6.5力forces
纵向力 longitudinal force
作用在汽车上的力矢量沿。轴方向的分量。6.5.2
侧向力sideforce
作用在汽车上的力失量沿轴方向的分量。96
6.5.3垂直力vertical force
GB/T 12549—90
作用在汽车上的力矢量沿zo轴方向的分量。6.6力矩
moments
6.6.1侧倾力矩rolling moment
作用在汽车上的力矩失量使汽车绕工o轴旋转的分量。6.6.2纵倾力矩pitching moment作用在汽车上的力矩失量使汽车绕9。轴旋转的分量。6.6.3横摆力矩yawing moment
作用在汽车上的力矩失量使汽车绕邓轴旋转的分量。7运动特性
7.1 控制方式 control modes
7.1.1位置控制pasition control对转向系中的某些操纵点(转向轮、转向垂臂、转向盘)施加位移输入(或限制)时的汽车控制,与所需的力无关。
7. 1. 2固定控制 fixed control转向系中的某些操纵点(转向轮、转向垂臂、转向盘)的位置保持固定时的汽车控制。它是位置控制的一个特殊情况。
7.1.3力控制force control
对转向系中施加力输入(或限制)时的汽车控制,与所需的位移无关。自由控制 free control
对转向系中不加任何限制的汽车控制。它是力控制的一个特殊情况。7.1.5人为控制manual control
由驾驶员操纵汽车按照一定目标行驶的控制方式。7.1.6“开环控制open loop control驾驶员与汽车间不进行反馈的控制方式及响应。7. 1. 7“闭环\控制close loop control操纵汽车沿着一定目标行驶的控制方式及响应。驾驶员把汽车响应、环境条件(道路、路面不平、横风等)做为控制的反馈信号。
7.2响应response
7. 2. 1 转向响应 steering response施加在操纵(转向)部件上的输入所引起的汽车运动。包括驾驶员加在制动器、油门踏板上的输入所引起的转向响应。
扰动响应 disturbance response7.2.2
由不必要的力(或位移)作用在汽车上所引起的汽车运动。如风力、路面不平产生的汽车垂直位移等。
7.2.3 稳态 steady state
加在汽车上的外力(包括道路响应及空气动力)不随时间发生变化或汽车操纵输入为常数时的汽车运动状态。
7. 2.3. 1
稳态响应steady state response汽车稳态状况下的运动响应。
瞬态 transient state
汽车的运动响应及加在汽车上的外力(或操纵)随时间而改变的汽车状况。97
GB/T 12549-—90
7. 2. 4. 1 瞬态响应 transient state response汽车瞬态状况下的运动响应。
7.2.5横摆响应yaw response
在操纵输入(或外部扰动输入)时,汽车的横摆运动响应。7.2.6侧倾响应roll response
在操纵输入(或外部扰动输入)时,汽车的侧倾运动响应。转向敏感性(转向增益)steering sensitivity(steering gain)7.2.7
操纵输入增加规定量时,稳态响应增益的增加量。主要指横向加速度、横摆角速度等。7.2.8路面不平敏感性pavement irregularity sensitivity路面不平扰动输入时,汽车的响应程度。7.2.9侧风敏感性crosswind sensitivity横向风扰动输入时,汽车的响应程度。7.2. 10频率响应frequency response汽车对正弦波输入的稳态响应。用以求输出对输入的增益及相位特性等。可用转向盘转角、操舵力作为输入。
频率特性 frequency characteristics7.2. 11
以转向盘正弦波指令输入频率为变量的响应特性。也可由不规则输入响应及瞬态响应求得。7.3 转向特性 steering characteristics7.3. 1 中性转向 neutral steer在车速一定而改变横向加速度时,若名义转向角的斜率等于阿克曼转角的斜率,该汽车的转向特性为中性转向。该特性大体相当于静态裕度为零值。简称\NS\(图8)。7. 3. 2 不足转向 understeer
在车速一定而改变横向加速度时,若名义转向角的斜率大于阿克曼转角的斜率,该汽车的转向特性为不足转向。该特性相当于静态裕度为正值。简称“US”(图8)。7. 3. 3过度转向oversteer
在车速一定而改变横向加速度时,若名义转向角的斜率小于阿克曼转角的斜率,该汽车的转向特性为过度转向。该特性相当于静态裕度为负值。简称\Os”(图8)。7. 3. 4 横向力中性点 neutral point of lateral force横向力垂直作用在车辆纵向对称平面上,使汽车不产生横摆角速度的力的作用点。7. 3. 5 横向力中性线 neutral line of lateral force中性转向点的集合。
7.3.6静态裕度static margin
中性转向线至汽车质心的水平距离与轴距的比值。汽车质心在中性转向线的前方,该值为正。简称“SM\。
K,L - KL
.(K++ K.)L
式中:K,
-两前轮的侧偏刚度之和,N/rad;K.
两后轮的侧偏刚度之和,N/rad ,L一—轴距,m;
L—前轴至汽车质心的距离,m;
后轴至汽车质心的距离,m。
稳定性因数(k)stability factor()7.3.7
假定回转试验的车速为V,汽车质心的回转半径为R时,由关系式R/R,=1十V2求。线性分98
析有:
式中:m——汽车总质量,kg;
—稳定性因数,s /m2;
mt—前轴载质量,kg;
一后轴载质量,kg。
7. 3. 8侧倾转向roll steer
GB/T 12549-90
1/m + mr
(SM)()
由悬架侧倾产生的前、后轮转向角的变化量。7. 3. 8. 1 侧倾不足转向 roll understeer大
增大汽车不足转向(或减小汽车过度转向)的侧倾转向。7. 3. 8. 2侧倾过度转向roll oversteer增大汽车过度转向(或减小汽车不足转向)的侧倾转向。7. 3. 8. 3侧倾转向系数roll steer coefficient悬架侧倾角单位变化量所对应的侧倾转向角的变化量。7.3. 9柔性转向.compliance steer由悬架系、转向系的柔性变形产生的前、后轮转向角的变化。7. 3. 9. 1柔性不足转向compliance understeer增大汽车不足转向(或减小汽车过度转向)的柔性转向。7.3. 9. 2柔性过度转向compliance oversteer增大汽车过度转向(或减小汽车不足转向)的柔性转向。7.3. 9. 3柔性转向系数compliance steer coefficient由路面作用在轮胎上的力或力矩的单位变化量所对应的柔性转向的变化量。7.4 一般评价 general evaluation直线行驶稳定性straight motion stability7.4.11
汽车直线行驶状态受到外部干扰后,保持或恢复原来行驶状态的特性。7.4.2 回正性 returnability
汽车转弯行驶时,松开转向盘后汽车恢复直线行驶状态的性能。发散不稳定性divergent instability7. 4. 3
给汽车一个小而短暂的扰动或控制输入时,汽车的运动响应总是增长的,而不是在工作点附近等幅或减幅摆动的汽车响应特性。振荡不稳定性oscillatory instability7.4.4
给汽车一个小而短暂的扰动或控制输入时,汽车的响应振幅总是增长的,且在工作点附近来回摆动的汽车响应特性。
7.4.5渐近稳定性asymptotic stability对指定的工作点而言,扰动或控制输入有任何小而短暂的改变时,汽车将逼近由工作点所规定的运动状态。
7.4.6中性稳定性neutral stability对指定工作点而言,扰动或控制输入有短暂改变时,汽车运动响应将保持在接近于但不能达到由工作点所规定的运动状态。
驾驶员目视距离 driver viewing distance7.4.7
GB/T 12549-—90
在行驶中,驾驶员的眼睛到所见到的距离点的水平距离。8界限特性和异常运动
8.1 界限特性 characteristics of limit maneuver8.1.1最大向心加速度maximum centripetal acceleration汽车在人为控制或固定控制条件下进行曲线运动时,所达到的向心加速度的最大值。8. 1.2
最大横向加速度maximum lateral acceleration汽车在人为控制或固定控制条件下进行曲线运动时,所达到的横向加速度最大值。8.1.3最大指示横向加速度maximum indicated lateral acceleration汽车在人为控制或固定控制条件下进行曲线运动时,横向加速度计指示的最大值。8.1.4特征车速characteristic speed不足转向汽车产生最大横摆角速度增益(等于一辆轴距相同的中性转向汽车横摆角速度增益的-半)的前进车速。
8.1.5临界车速 critical speed过度转向汽车产生无限大横摆角速度增益的前进车速。倾斜极限角overturning limit angle8.1.6
在整车整备质量状态下,用侧倾台向左(或向右)倾斜汽车,直到相反侧的全部车轮离开侧倾台面或车轮开始滑移时,侧倾台面与水平面间所夹的锐角。对于悬架系弹性元件采用空气弹簧式的汽车,应在高度控制阀不起作用的状态下进行倾斜。8.2 异常运动 abnormal motion8.2.1侧滑break away
轮胎接地胎面上的合力大于附着力时车辆的侧向滑移。后轮侧滑称为“甩尾(横摆角速度、后轮侧偏角急增),前轮侧滑称为“飄出(转弯半径增加、横摆角速度减小)。8.2.2
卷入 tuck in
在回转运动中,急收油门或急剧分离离合器时的汽车向内转入现象。8.2.3车轮抬起wheel lift
在离心力作用下,汽车转向内侧的前轮或后轮离开路面的现象。8.2.4 举起jack up
在大横向加速度的状态下,车身明显向上的现象。8.2.5折叠jack-knifing
挂车绕牵引车连接点回转而与牵引车成“V\字的现象。8.2.6
挂车甩摆trailer swing
挂车绕牵引车连接点横向摆动现象。8.2.7滑水效应hydroplaning
由于湿路面流体力学的效果,轮胎与路面间摩擦力急剧减小的现象。8.2.8 驻波 standing wave
根据GB6326中10.37条的规定。
8.2.9跳动hop
车轮在路面与簧上质量间的上、下振动现象。8.2.10踏步tramp
左右车轮反相位的跳动现象。
摆振shimmy
转向盘与转向轮产生稳定的转向振动现象。分为高速摆振与低速摆振,高速摆振是在比较高的100
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汽车操纵稳定性术语及其定义
Automotive controllability and stability-Terms and definitions
1主题内容与适用范围
本标准规定了汽车操纵稳定性的术语及其定义。本标准适用于各类汽车。
2引用标准
GB3730.3汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸GB5179汽车转向系术语和定义
GB6326轮胎术语及其定义
3转向系
3.1 转向系角度 angles in steering system3.1.1转向角(n)steering angle(n)车辆纵向中心平面和转向车轮中心平面与路面交线间的夹角(图1)。3. 1.2名义转向角nominal steering angle由转向盘(方向盘)转角与转向系角传动比计算而得的转向轮转角。GB/T 12549-—90
3. 1.3 转向盘转角 steering wheel angle以汽车直行(左、右转向轮平均转向角为零)时转向盘的位置为基准测定的转向盘角位移。转向系角传动比 steering system angle ratio3.1.4
根据GB5179中3.1条的规定。
转向盘自由行程 free play of steering wheel3.1.5
根据GB5179中3.7条的规定。
阿克曼转向角()ackerman steer angle()3.1.6
汽车回转中心在汽车后轴延长线上时,轴距与后轴中点回转半径之比的反正切。= arctg(L/R) (图 2)。
3.1.7转向几何学steering geometry对于任一转向盘转角,左、右转向轮按一定关系进行偏转的几何关系。3.2力和力矩forces and moments3.2.1操舵力(转向力)steeringforce使转向轮转向时,加在转向盘上的切向力。转向系摩擦力 friction of steering system3.2.2
转向轮开始产生角位移时所必须的最小操舵力。不包括车轮与路面间的摩擦力。3.2.3转向系阻尼damping of steering system国家技术监督局1990-12-12批准1991-09-01实施
GB/T12549-—90
对转向角或转向盘转角运动的等价粘性阻尼。不包括转向轮与路面间的阻尼。保舵力 steering force for keeping a given control3.2.4
保持汽车某一运动状态时,加在转向盘上的切向力。操舵力矩(转向力矩)steering moment3.2.5
操舵力与转向盘有效半径(1/2中径)的乘积。或见GB5179中3.13条的规定。3. 2. 6 保舵力矩 steering moment for keeping a given control保舵力与转向盘有效半径(1/2 中径)的乘积。3.2.7正效率 forward efficiency根据GB5179中3.2.1条的规定。
3. 2. 8转向系刚度 steering system stiffness根据GB5179中3.3条的规定。
3. 2. 9 转向系惯性力矩 moment of inertia of steering system把转向系的运动部件和转向轮换算为绕转向轴(或主销)旋转的旋转体的等价惯性力矩。4悬架系
4. 1 悬架几何学 suspension geometry4. 1. 1车轮中心平面 central plane of the wheel根据GB3730.3中2.1.2条的规定(图4)。4. 1. 2 车轮中心 wheel center车轮中心平面与车轮旋转中心线的交点(图1)。4.1.3车轮定位wheel alignment车轮和车体(或路面)间的角度关系。即转向主销内倾、转向主销后倾、车轮外倾和前束的总称。4.1.4 前束 toe-in (length)
根据GB3730.3中2.2.28.1条的规定。4.1.5 前束角toe-in (angle)根据GB3730.3中2.2.28.1条的规定。4.1.6主销后倾角kingpin castor angle转向主销中心线在车辆纵向中心平面投影与铅垂线间的夹角。转向主销的上端向后倾斜,该角为正;转向主销的上端向前倾斜,该角为负(图3)。4.1.7
主销后倾距castor
根据GB3730.3中2.2.29条的规定。4.1.8车轮外倾角(dn)camber angle(g)根据GB3730.3中2.2.25条的规定(图1、图4)。4.1.9主销内倾kingpin inclination根据GB3730.3中2.2.26条的规定。4.1.10 主销偏置距 kingpin offset根据GB3730.3中2.2.27条的规定。4.1.11
横向滑移量lateral slip
在侧滑试验台上测得的直行轮胎单位行走距离的横向滑移值。用m/km、mm/m表示。4. 1. 12 轴距 wheelbase
根据GB3730.3中2.2.4条的规定。4.1.13轮距track
根据GB3730.3中2.2.5条的规定。90
9—90
GB/T12549
4. 2 悬架系力学 suspension system mechanics4.2.1悬架垂直刚度suspensionvertical stiffness在一定载荷状态下,簧上质心与车轮中心间垂直距离的单位增量所对应的轮胎垂直负荷的减量。
suspension longitudinal stiffness4.2.2
悬架纵向刚度
车轮中心与车体纵向相对变化单位距离时,所对应的车轮中心纵向力的增量。4.2.3悬架横向刚度suspension transverse stiffness车轮中心与车体横向相对变化单位距离时,所对应的车轮中心横向力的增量。4.2.4悬架有效刚度ride rate
在一定载荷状态下,簧上质心与地面间垂直距离的单位增量所对应的轮胎垂直负荷的减量。4.2.5悬架侧倾suspension roll以左、右车轮中心连线为基准,车身绕2。轴的旋转运动。4. 2.6 悬架侧倾角 suspension roll angle由悬架侧倾产生的角位移。
悬架侧倾刚度 suspension roll stiffness悬架侧倾角单位增量所对应的悬架系传到簧上质量的恢复力矩的增量(恢复力矩中不包含衰减力矩)。
4.2.8侧倾刚度roll stiffness
前、后悬架侧倾刚度之和,
侧倾中心roll center
簧上质量(见本标准6.2.2)不产生侧倾的横向力的作用点,该点在通过同一轴两车轮中心的横向铅垂面内。
4.2.10侧倾轴roll axis
连接前、后侧倾中心的直线。
4. 2. 11 悬架柔性 compllance in suspension悬架刚度的倒数。
4. 2. 12 阻尼特性 damping force charactetistic减振器的衰减力与其活塞速度的关系。4.2.13翻倾力矩overturning moment由横向加速度和侧倾角加速度的作用而引起的作用于汽车上的力,相对于路面上的汽车纵向轴的力矩。
overturning moment distribution4.2. 14
翻倾力矩分配
翻倾力矩在前、后悬架间分配的百分比。5轮胎和车轮
5.1轮胎坐标系和变量tire axis system and variables5. 1. 1 轮胎接地中心 center of tire contact车轮中心平面与地面的交线和车轮旋转中心线在地面上投影的交点(图1、图4)。5.1.2轮胎坐标系(X'、y'、z)tire axis system(X'、Y'、z)以轮胎接地中心为原点的右手直角坐标系。X轴为车轮中心平面和道路平面的交线,车轮中心平面行进方向为正;Z轴为铅垂线,向上为正,Y\轴在道路平面内,方向按右手法则确定(图4)。
5. 1. 3 轮胎侧偏角(偏离角) slip angle of tire91
GB/T 12549--90
轮胎接地中心的行进方向与车轮中心平面方向(X轴)间的夹角(图4、图5)5.1.4
滑移率slip rate
路面与胎面间的相对速度和行走速度的比值(制动时);路面与胎面间的相对速度与轮胎圆周速度的比值(驱动时)。
5.1.5自由半径 free radius
根据GB6326中5.10条的规定。
静负荷半径static loaded radius5.1.6
根据GB6326中6.1条的规定。
动负荷半径dynamic loaded radius5.1.7
根据GB6326中6.2条的规定。
滚动周长rolling circumference5.1.8
根据GB6326中6.7条的规定。
滚动半径rollingradius
根据GB6326中6.8条的规定。
5.1.10自由滚动车轮free rolling wheel在有垂直载荷的条件下,没有驱动力矩和制动力矩时的滚动车轮。5.2轮胎上的力tire forces
5. 2.1轮胎垂直力 vertical force of tire路面作用在轮胎上的力沿么轴方向的分量(图4)。5.2.2轮胎横向力lateral force of tire路面作用在轮胎上的力沿YI轴方向的分量(图4)。5.2.3轮胎纵向力longitudinal force of tire路面作用在轮胎上的力沿X'轴方向的分量(图4)。5.2.4径向刚度radial stiffness车轮中心与轮胎接地平面间垂直距离的单位增量,所对应的轮胎垂直负荷的减量。5.2.5横向刚度lateral stiffness轮胎接地中心在Y\轴方向移动单位增量,所对应的横向力的增量。5.2.6驱动力driving force
由驱动力矩作用而引起的正的纵向力(X方向)。5.2.7制动力braking force
由制动力矩作用而产生的负的纵向力。5.2.8滚动阻力rolling resistance根据GB6326中10.14条的规定。
5.2.9外倾推力camber thrust
侧偏角为0°时,为保持车轮外倾而作用在车轮上的横向力。5.2.10转弯力cornering force
车轮外倾角为0°时,为保持侧偏角,由路面作用在车轮上的力垂直于轮胎接地中心行进方向的水平分量(图5)。
5.2.11轮胎侧向力side force of tire车轮外倾角为0°时,为保持侧偏角,由路面作用在车轮上的横向力(图5)。5.2.12侧偏阻力cornering drag车轮外倾角为0°时,为保持侧偏角,由路面作用在车轮上的力沿轮胎接地中心行进方向反向的水平分量(图5)。
GB/T 12549—90
5.2.13拖电阻力resistance force of drag车轮外倾角为0°时,为保持侧偏角,由路面作用在车轮上的纵向力(图5)。5.2.14
牵引力tractive force
由路面作用在轮胎接地中心的力矢量沿前进方向的分量。它等于横向力乘以侧偏角的正弦加上纵向力乘以侧偏角的余弦。
5.2.15牵引阻力drag force
等于负的牵引力。
5.3轮胎力矩tire moments
5.3.1轮胎翻转力矩overturning moment of tire由路面作用在轮胎上的力矩矢量,使轮胎绕X轴旋转的分量(图4)。5.3.2滚动阻力矩 rolling resistance moment由路面作用在轮胎上的力矩矢量,使轮胎绕Y\轴旋转的分量(图4)。5.3.3回正力矩aligning torque由路面作用在轮胎上的力矩矢量,使轮胎绕Z轴旋转的分量(图4)。5.3.4车轮扭矩wheel torque
由汽车作用在轮胎上相对于车轮旋转轴的外力矩图4)。5.3.5驱动力矩driving torque
等于正的车轮扭矩。
5.3.6制动力矩brakingtorque
等于负的车轮扭矩。
5.3.7轮胎拖距pneumatic trail轮胎侧向力的合力作用点到车轮接地中心在X,轴方向上的距离。5.4力和力矩系数coefficients of force and moment5. 4. 1横向力系数 lateral force coefficient横向力与垂直负荷的比值。
5. 4. 2 驱动力系数driving force coefficient驱动力与垂直负荷的比值。
制动力系数braking force coefficjent5.4.3
制动力与垂直负荷的比值。
滚动阻力系数rolling resistance coefficient滚动阻力与垂直负荷的比值。
5.4.5回正力矩系数 aligning torque coefficient回正力矩与垂直负荷的比值。
侧偏刚度cornering stiffness
轮胎侧偏角的单位增量所对应的横向力的增量(通常指在轮胎侧偏角为0°时的测定值)。5.4.7
外倾刚度camber stiffness
外倾角的单位增量所对应的横向力的增量(通常指在外倾角为0°时的测定值)。制动(驱动)刚度braking(driving)stiffness5.4.8
纵向滑移率的单位增量所对应的纵向力的增量(通常指在纵向滑移率为0°时的测定值)。5. 4. 9回正刚度(回正力矩刚度)aligning stiffness (aligning torque stiffness)轮胎侧偏角的单位增量所对应的回正力矩的增量(通常指在轮胎侧偏角为0°时的测定值)。5. 4. 10侧偏刚度系数cornering stiffness coefficient自由滚动车轮的侧偏刚度与垂直负荷的比值。93
GB/T 12549—90
5. 4. 11 外倾刚度系数 camber stiffness coefficient自由滚动车轮的外倾刚度与垂直负荷的比值。5.4.12
制动(驱动)刚度系数braking (driving)stiffness coefficient车轮的制动(驱动)刚度与垂直负荷的比值。5.4.13回正刚度系数(回正力矩刚度系数)aligning stiffness coefficient(aligning torque stiffness coeffi-cient)
自由滚动车轮的回正刚度(回正力矩刚度)与垂直负荷的比值。5. 5 轮胎附着系数- tire adhesion coefficient5.5.1工作点trim
是指汽车的稳态状况。它由稳态汽车响应及控制(或扰动)输入决定的。在非线性汽车的操纵分析中,工作点是用来分析汽车稳定性的参考点。5. 5. 2横向附着系数 lateral adhesion coefficient在给定工作点下,自由滚动车轮横向力系数所能达到的最大值。5.5.3
驱动附着系数 driving adhesion coefficient在给定工作点下,驱动力系数所能达到的最大值。5. 5. 4 制动附着系数 braking adhesion coefficient在给定工作点下,车轮没有抱死时制动力系数所能达到的最大值。5.5.5制动滑移附着系数sliping braking adhesion coefficient在给定工作点下,车轮抱死时,制动力系数的数值。6坐标系和运动
6.1坐标系 axis system免费标准bzxz.net
6.1.1地面固定坐标系(X,Y、Z)earth-fixed axis system(X、Y、z)固定在地面上的右手直角坐标系。原点为地面上的某一点,X轴和Y轴位于水平平面内,X轴指向前方,Y轴指向左方,Z轴指向上方。汽车运动的轨迹,用该坐标系描述(图6)。6.1.2运动坐标系(zoyo、zo)moving axis system(ro、go、zo)固定在汽车上的右手直角坐标系。原点在汽车质心,轴为汽车的纵向对称面与通过汽车质心的水平面的交线,沿汽车的主运动方向指向前方,轴垂直于纵向对称面,水平指向左方;2。轴垂直于20-9o平面,指向上方(图6)。6. 7.3 汽车坐标系(r、y、z)vehicile axis system(z、3、之)以贫上质心为原点的右手直角坐标系。该坐标系随同贫上质量一起运动和旋转。在静止状态下,轴在水乎平面内,指向前方,轴在水平平面内,指向左方,z轴指向上方(图6、图7)。6. 1. 4簧上惯性主轴坐标系(5、n、5)inertia principal axis system(5、n、5)以簧上质心为原点,以簧上质量惯性主轴为坐标轴的右手直角坐标系。该坐标系随同簧上质量一起运动和旋转。
6.1.5车轮固结坐标系(Xw、Yw、Zw)wheel-fixed axis system(Xw、Yw、Zw)以各车轮的车轮中心为原点的右手直角坐标系。Xw轴和Zw轴在车轮中心平面内,Xw轴水平向前,Yw轴为车轮旋转轴(因此,转向角为X。和Xw间的夹角,车轮外倾角为Z和Zw间的夹角。)(图 1)。
6.1. 6车辆纵向对称平面longitudinal plane of symmetry of vehicle根据GB3730.3中3条的规定。
侧倾roll
簧上质量产生侧倾角或侧倾角的变化。94
6.1.8纵倾pitch
GB/T 12549--90
簧上质量产生纵倾角或纵倾角的变化。6.1.9横摆yaw
汽车质量产生横摆角或横摆角的变化。纵倾轴pitch axis
通过俯仰振动的不动点且与y轴平行的轴。6.2质量和质心mass and center of mass6.2.1汽车质量mass of vehicle在任意载荷状态下,汽车的总质量。簧上质量 sprung mass
悬架弹性元件以上负荷的质量,再计入传动轴、悬架系、制动系、转向系中起簧上质量作用的那部分质量。
6.2.3赞下质量
unsprung mass
固定在前、后轴上的零部件的质量,再计入传动轴、悬架系,制动系,转系中起簧下质量作用的那部分质量。簧下质量就是汽车质量与簧上质量之差。6.2.4质量分配比mass distribution ratio前、后轴载质量分配的百分比。6.2.5 质心高度 height of center of mass由轮胎接地面到汽车质心的垂直距离(汽车质心高度)。从轮胎接地面到簧上(簧下)质心的垂直距离为簧上(簧下)质心高度。6.2.6侧倾力臂rolling moment.arm在静止状态下,簧上质心到侧倾轴的铅垂距离。6.3 汽车惯性力 moment of inertia of vehicle6.3.1货上质量侧倾惯性短ralling moment of inertia of sprung mass簧上质量绕轴、轴或侧倾轴旋转的惯性矩簧上质量纵倾惯性矩pitching moment of inertix of sprung mass6.3.2
簧上质量绕轴、轴或纵倾轴旋转的惯性矩。黄上质量横摆惯性矩yawing moment of inertia of sprung mass6. 3. 3
簧上质量绕轴旋转的惯性矩。
上质量对 a 轴和 z 轴的惯性积 prodluct of inertia of sprung mass about x and z -axis6.3.4
簧上质量绕轴和&轴惯性积。
汽车横摆惯性矩 yawing moment of inertia of vehicle63.5
整车质量绕通过质心的铅垂轴的惯性短。6.4运动变量kinematic yariables6. 4. 1 质心速度失量 velcity vector at center of mass汽车质心(或簧上质心)的三维速度失量。6.4.2 车速 venicle speed
质心速度的水平分量(图6)。
纵向速度(u)longitudinal velocity(u)6.4.33
质心速度沿轴的分量(图6)。
侧向速度()sidevelocity()质心速度沿3轴的分量(图6)。垂直速度(w)vertical veiocity(w)6.4.5
质心速度沿z轴的分量(图6)。6.4.6前进速度forward velocity质心速度沿轴的分量(图6)。
横向速度lateral velocity
质心速度沿30轴的分量(图6)。GB/T 12549—90
侧倾角速度(p)rollvelocity(p)6.4.8
簧上质量绕z轴旋转的角速度(图6)。纵倾角速度(α)pitch velocity(q)6.4.9
簧上质量绕轴旋转的角速度(图6)。6.4.10横摆角速度(r)yawvelocity(r)汽车质量绕z轴旋转的角速度(图6)。质心加速度矢量 acceleration vector of center of mass6. 4. 11
汽车质心(或簧上质心)的三维加速度矢量。纵向加速度longitudinal acceleration6.4.12
质心加速度失量沿轴方向的分量。6.4.13侧向加速度side acceleration质心加速度矢量沿轴方向的分量。6.4.14垂直加速度vertical acceleration质心加速度矢量沿2轴方向的分量。前进加速度farward acceleration6.4.15
质心加速度沿zo轴方向的分量。负的前进加速度为减速度(deceleration)。6.4.16横向加速度lateral acceleration质心加速度沿0轴方向的分量。
6.4.17指示横向加速度indicated lateral acceleration装在簧上质量轴上的加速度计的指示值。其值比侧向加速度大ig singl。6. 4.18向心加速度centripetal acceleration汽车上某一点的加速度矢量在该点运动轨迹的主法线方向上的分量。车身侧倾角(o)vehicle roll angle(g)6. 4. 19
汽车轴与X--Y平面间所夹的锐角(图6)。车身纵倾角(8)vehicle pitch angle(9)6.4.20
汽车α轴与X一Y平面间所夹的锐角(图6)。6.4.21
汽车方位角()heading angle()汽车2轴在路面上的投影和X轴间的夹角(图1、图6)。6.4.22汽车侧偏角(β)sideslip angle of vehicle(β)汽车轴在路面上的投影与车速(质心处)在路面上的投影间的夹角(图6)。6.4.23行进方向角()course angle()车速(质心处)在路面上的投影与X轴的夹角。它等于方位角与侧偏角的代数和。一十β(图 6)。
6.5力forces
纵向力 longitudinal force
作用在汽车上的力矢量沿。轴方向的分量。6.5.2
侧向力sideforce
作用在汽车上的力失量沿轴方向的分量。96
6.5.3垂直力vertical force
GB/T 12549—90
作用在汽车上的力矢量沿zo轴方向的分量。6.6力矩
moments
6.6.1侧倾力矩rolling moment
作用在汽车上的力矩失量使汽车绕工o轴旋转的分量。6.6.2纵倾力矩pitching moment作用在汽车上的力矩失量使汽车绕9。轴旋转的分量。6.6.3横摆力矩yawing moment
作用在汽车上的力矩失量使汽车绕邓轴旋转的分量。7运动特性
7.1 控制方式 control modes
7.1.1位置控制pasition control对转向系中的某些操纵点(转向轮、转向垂臂、转向盘)施加位移输入(或限制)时的汽车控制,与所需的力无关。
7. 1. 2固定控制 fixed control转向系中的某些操纵点(转向轮、转向垂臂、转向盘)的位置保持固定时的汽车控制。它是位置控制的一个特殊情况。
7.1.3力控制force control
对转向系中施加力输入(或限制)时的汽车控制,与所需的位移无关。自由控制 free control
对转向系中不加任何限制的汽车控制。它是力控制的一个特殊情况。7.1.5人为控制manual control
由驾驶员操纵汽车按照一定目标行驶的控制方式。7.1.6“开环控制open loop control驾驶员与汽车间不进行反馈的控制方式及响应。7. 1. 7“闭环\控制close loop control操纵汽车沿着一定目标行驶的控制方式及响应。驾驶员把汽车响应、环境条件(道路、路面不平、横风等)做为控制的反馈信号。
7.2响应response
7. 2. 1 转向响应 steering response施加在操纵(转向)部件上的输入所引起的汽车运动。包括驾驶员加在制动器、油门踏板上的输入所引起的转向响应。
扰动响应 disturbance response7.2.2
由不必要的力(或位移)作用在汽车上所引起的汽车运动。如风力、路面不平产生的汽车垂直位移等。
7.2.3 稳态 steady state
加在汽车上的外力(包括道路响应及空气动力)不随时间发生变化或汽车操纵输入为常数时的汽车运动状态。
7. 2.3. 1
稳态响应steady state response汽车稳态状况下的运动响应。
瞬态 transient state
汽车的运动响应及加在汽车上的外力(或操纵)随时间而改变的汽车状况。97
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7. 2. 4. 1 瞬态响应 transient state response汽车瞬态状况下的运动响应。
7.2.5横摆响应yaw response
在操纵输入(或外部扰动输入)时,汽车的横摆运动响应。7.2.6侧倾响应roll response
在操纵输入(或外部扰动输入)时,汽车的侧倾运动响应。转向敏感性(转向增益)steering sensitivity(steering gain)7.2.7
操纵输入增加规定量时,稳态响应增益的增加量。主要指横向加速度、横摆角速度等。7.2.8路面不平敏感性pavement irregularity sensitivity路面不平扰动输入时,汽车的响应程度。7.2.9侧风敏感性crosswind sensitivity横向风扰动输入时,汽车的响应程度。7.2. 10频率响应frequency response汽车对正弦波输入的稳态响应。用以求输出对输入的增益及相位特性等。可用转向盘转角、操舵力作为输入。
频率特性 frequency characteristics7.2. 11
以转向盘正弦波指令输入频率为变量的响应特性。也可由不规则输入响应及瞬态响应求得。7.3 转向特性 steering characteristics7.3. 1 中性转向 neutral steer在车速一定而改变横向加速度时,若名义转向角的斜率等于阿克曼转角的斜率,该汽车的转向特性为中性转向。该特性大体相当于静态裕度为零值。简称\NS\(图8)。7. 3. 2 不足转向 understeer
在车速一定而改变横向加速度时,若名义转向角的斜率大于阿克曼转角的斜率,该汽车的转向特性为不足转向。该特性相当于静态裕度为正值。简称“US”(图8)。7. 3. 3过度转向oversteer
在车速一定而改变横向加速度时,若名义转向角的斜率小于阿克曼转角的斜率,该汽车的转向特性为过度转向。该特性相当于静态裕度为负值。简称\Os”(图8)。7. 3. 4 横向力中性点 neutral point of lateral force横向力垂直作用在车辆纵向对称平面上,使汽车不产生横摆角速度的力的作用点。7. 3. 5 横向力中性线 neutral line of lateral force中性转向点的集合。
7.3.6静态裕度static margin
中性转向线至汽车质心的水平距离与轴距的比值。汽车质心在中性转向线的前方,该值为正。简称“SM\。
K,L - KL
.(K++ K.)L
式中:K,
-两前轮的侧偏刚度之和,N/rad;K.
两后轮的侧偏刚度之和,N/rad ,L一—轴距,m;
L—前轴至汽车质心的距离,m;
后轴至汽车质心的距离,m。
稳定性因数(k)stability factor()7.3.7
假定回转试验的车速为V,汽车质心的回转半径为R时,由关系式R/R,=1十V2求。线性分98
析有:
式中:m——汽车总质量,kg;
—稳定性因数,s /m2;
mt—前轴载质量,kg;
一后轴载质量,kg。
7. 3. 8侧倾转向roll steer
GB/T 12549-90
1/m + mr
(SM)()
由悬架侧倾产生的前、后轮转向角的变化量。7. 3. 8. 1 侧倾不足转向 roll understeer大
增大汽车不足转向(或减小汽车过度转向)的侧倾转向。7. 3. 8. 2侧倾过度转向roll oversteer增大汽车过度转向(或减小汽车不足转向)的侧倾转向。7. 3. 8. 3侧倾转向系数roll steer coefficient悬架侧倾角单位变化量所对应的侧倾转向角的变化量。7.3. 9柔性转向.compliance steer由悬架系、转向系的柔性变形产生的前、后轮转向角的变化。7. 3. 9. 1柔性不足转向compliance understeer增大汽车不足转向(或减小汽车过度转向)的柔性转向。7.3. 9. 2柔性过度转向compliance oversteer增大汽车过度转向(或减小汽车不足转向)的柔性转向。7.3. 9. 3柔性转向系数compliance steer coefficient由路面作用在轮胎上的力或力矩的单位变化量所对应的柔性转向的变化量。7.4 一般评价 general evaluation直线行驶稳定性straight motion stability7.4.11
汽车直线行驶状态受到外部干扰后,保持或恢复原来行驶状态的特性。7.4.2 回正性 returnability
汽车转弯行驶时,松开转向盘后汽车恢复直线行驶状态的性能。发散不稳定性divergent instability7. 4. 3
给汽车一个小而短暂的扰动或控制输入时,汽车的运动响应总是增长的,而不是在工作点附近等幅或减幅摆动的汽车响应特性。振荡不稳定性oscillatory instability7.4.4
给汽车一个小而短暂的扰动或控制输入时,汽车的响应振幅总是增长的,且在工作点附近来回摆动的汽车响应特性。
7.4.5渐近稳定性asymptotic stability对指定的工作点而言,扰动或控制输入有任何小而短暂的改变时,汽车将逼近由工作点所规定的运动状态。
7.4.6中性稳定性neutral stability对指定工作点而言,扰动或控制输入有短暂改变时,汽车运动响应将保持在接近于但不能达到由工作点所规定的运动状态。
驾驶员目视距离 driver viewing distance7.4.7
GB/T 12549-—90
在行驶中,驾驶员的眼睛到所见到的距离点的水平距离。8界限特性和异常运动
8.1 界限特性 characteristics of limit maneuver8.1.1最大向心加速度maximum centripetal acceleration汽车在人为控制或固定控制条件下进行曲线运动时,所达到的向心加速度的最大值。8. 1.2
最大横向加速度maximum lateral acceleration汽车在人为控制或固定控制条件下进行曲线运动时,所达到的横向加速度最大值。8.1.3最大指示横向加速度maximum indicated lateral acceleration汽车在人为控制或固定控制条件下进行曲线运动时,横向加速度计指示的最大值。8.1.4特征车速characteristic speed不足转向汽车产生最大横摆角速度增益(等于一辆轴距相同的中性转向汽车横摆角速度增益的-半)的前进车速。
8.1.5临界车速 critical speed过度转向汽车产生无限大横摆角速度增益的前进车速。倾斜极限角overturning limit angle8.1.6
在整车整备质量状态下,用侧倾台向左(或向右)倾斜汽车,直到相反侧的全部车轮离开侧倾台面或车轮开始滑移时,侧倾台面与水平面间所夹的锐角。对于悬架系弹性元件采用空气弹簧式的汽车,应在高度控制阀不起作用的状态下进行倾斜。8.2 异常运动 abnormal motion8.2.1侧滑break away
轮胎接地胎面上的合力大于附着力时车辆的侧向滑移。后轮侧滑称为“甩尾(横摆角速度、后轮侧偏角急增),前轮侧滑称为“飄出(转弯半径增加、横摆角速度减小)。8.2.2
卷入 tuck in
在回转运动中,急收油门或急剧分离离合器时的汽车向内转入现象。8.2.3车轮抬起wheel lift
在离心力作用下,汽车转向内侧的前轮或后轮离开路面的现象。8.2.4 举起jack up
在大横向加速度的状态下,车身明显向上的现象。8.2.5折叠jack-knifing
挂车绕牵引车连接点回转而与牵引车成“V\字的现象。8.2.6
挂车甩摆trailer swing
挂车绕牵引车连接点横向摆动现象。8.2.7滑水效应hydroplaning
由于湿路面流体力学的效果,轮胎与路面间摩擦力急剧减小的现象。8.2.8 驻波 standing wave
根据GB6326中10.37条的规定。
8.2.9跳动hop
车轮在路面与簧上质量间的上、下振动现象。8.2.10踏步tramp
左右车轮反相位的跳动现象。
摆振shimmy
转向盘与转向轮产生稳定的转向振动现象。分为高速摆振与低速摆振,高速摆振是在比较高的100
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