1、汽车理论,第三十七讲,主讲教师：杨志华 学时：48,2,第五章 汽车的操纵稳定性,防抱死制动系统（ABS）与驱动力控制系统（TCS）都是提高汽车操纵稳定性的电子控制系统。目前有更多的电子控制系统能显著改善汽车的操纵稳定性。本节涉及较多动力学基础和电子控制理论，不做深入要求。,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,返回目录,3,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,1.四轮转向系统（4WS）,4,技术极大地缩小了大型车辆的转向半径，使得这些车辆具有紧凑型轿车的转向半径。,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,5,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,系统是以ABS为基础发展而成的。基本工作原理是
2、：在大侧向加速度、大侧偏角的极限工况下，利用左右两侧制动力之差产生的横摆力偶矩来防止出现难以控制的侧滑现象。,2.车辆稳定性控制系统（VSC或称ESP）,6,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,VSC（ESP）的作用,7,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,VSC（ESP）的作用,8,前轴侧滑出现“驶出”现象,加大内侧车轮的制动力,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,VSC（ESP）的作用,抑制前轮侧滑,9,后轴侧滑出现甩尾现象,加大外侧车轮的制动力,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,抑制后轮侧滑,VSC（ESP）的作用,10,提高操纵稳定性的各种电子控制系统的有效工作区域,驱动力
3、分配控制,制动力 分配控制,侧倾刚度分配控制,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,11,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,起始车速120km/h、频率0.6Hz的转向角正弦输入下的响应,一、极限工况下前轴侧滑与后轴侧滑的特点,12,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,起始车速120km/h、频率0.6Hz的转向角正弦输入下的响应,一、极限工况下前轴侧滑与后轴侧滑的特点,13,1）当正弦输入转向角超过一定值后，汽车质心侧偏角、前轮侧偏角、后轮侧偏角突然增大，汽车失去稳定性；2）汽车是否稳定决定于汽车（质心）侧偏角与汽车侧偏角速度。稳定的条件可以近似地表示为 。,结论,第七节 提高操纵稳定
4、性的电子控制系统,14,起始车速为110km/h时正弦转向角输入下的 曲线,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,起始车速为140km/h时正弦转向角输入下的 曲线,15,斜阶跃转向角输入下汽车的响应,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,16,斜阶跃转向角输入下汽车的响应,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,17,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,1）随着前轮转向角的增加，前轮侧偏角加大；但前轮侧偏角达某一角度值后，侧偏力饱和而不再增大，汽车的转向半径也不能再减小。2）出现的后轮侧偏角小于后轮发挥最大侧偏力所对应的侧偏角值。因此，如果后轮侧偏角增大，就可以产生更大的后轮侧偏力。,结论,
5、18,斜阶跃转向角输入下前轮的侧偏角与汽车转向半径的关系。,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,达到最小转向半径的前轮侧偏角1几乎为一常数，增加转向角能减小转向半径的条件为：1C3,19,横摆力偶矩M或纵向减速力FX对汽车稳定性的影响,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,二、横摆力偶矩及制动力的控制效果,20,横摆力偶矩 M 或纵向减速力 FX 对汽车稳定性的影响,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,21,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,横摆力偶矩M或纵向减速力FX对汽车稳定性的影响,22,1）为了保持汽车的稳定性，当后轴要侧滑发生激转时，应对汽车施加外侧的横摆力偶矩；2）当前轴要
6、侧滑而使汽车驶离弯道时，应对汽车施加适当大小向内侧的横摆力偶矩，使后轮的侧偏角达到最大侧偏力的角度；3）还应对汽车施加纵向减速力。,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,结论,23,三、各个车轮制动力控制的效果,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,24,三、各个车轮制动力控制的效果,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,25,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,四、四个车轮主动制动的控制效果,26,五、VSC系统的组成,1）用于向各个车轮施加制动的执行机构；2）用于控制驱动力的节气门执行机构与节气门传感器；3）轮速传感器；4）横摆角速度传感器；5）侧向、纵向加速度传感器；6）转向角传感器；7）制动主缸压力传感器；8）ECU。,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,27,六、装有VSC系统汽车的试验结果,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,28,六、装有VSC系统汽车的试验结果,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,29,下一节,第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统,本节内容结束,
