《汽车理论》教案5-汽车操纵稳定性.pdf

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1、《汽车理论A》教案《汽车理论A》教案（章节备课）章节第五章汽车的操纵稳定性理论授课时间14学时教学目的1.了解汽车操纵稳定性的评价体系和要求2.掌握车辆坐标系和轮胎坐标系的有关术语3.掌握轮胎侧偏现象产生的原因和影响侧偏特性的因素4.熟练掌握汽车的稳态转向特性及其影响因素5.了解汽车操纵稳定性与悬架的关系6.掌握汽车行驶的纵向和横向稳定性条件7.了解提高操纵稳定性的电子控制系统教学重点1.车辆坐标系2.轮胎坐标系3.轮胎侧偏现象4.影响侧偏特性的因素5.制动跑偏，制动时后轴侧滑6.线性二自由度汽车模型的运动微分方程7.汽车的稳态响应8.悬架的侧倾特

2、性9.侧倾时左右车轮垂直载荷变化对汽车转向性能的影响10.侧倾时车轮外倾角的变化对汽车转向性能的影响11.汽车横向稳定性条件12.提高操纵稳定性的电子控制系统教学难点1.轮胎侧偏现象2.线性二自由度汽车模型的运动微分方程3.汽车的稳态响应4.悬架的侧倾特性教学进程（1）14学时（含教学1.概述（45’）（630’）为内容、时间（1）汽车操纵稳定性的基本内容（20’）理论授课。分配、教学1）汽车操纵稳定性的定义（2）各部分方法、辅助2）汽车操纵稳定性包含的内容时间分配可手段）播放汽车绕桩试验、紧急变线试验和麋鹿试验视频根据实际授3）转向盘角阶跃输入下

3、的时域响应课情况调强调转向盘角阶跃输入下的时域响应是汽车操纵稳定性评价中整，总计时的重点内容，是本章研究的核心；提醒学生复习前期课程《汽间不超过14车振动基础》中有关时域、频域的内容。学时（2）车辆坐标系（20’）（630’）。1）车辆坐标系的组成2）采用多媒2）稳态响应三种类型的定义体课件教强调稳态响应是本章的主要研究内容，三种转向类型的定义十学，在多媒分关键体教室讲3）瞬态响应的特点及相关参数授。（3）人-汽车闭环系统（5’）3）插播《汽1《汽车理论A》教案1）人-汽车闭环系统的概念车绕桩试2）汽车试验的两种评价方法验》、《紧急强调主观评价法始

4、终是操纵稳定性的最终评价方法变线试验》、《麋鹿试2.轮胎的侧偏特性（90’）验》、《汽车（1）轮胎的坐标系与术语（15’）失控视频集1）轮胎坐标系的建立锦》、《ESP2）轮胎坐标系中力、力矩、外倾角、侧偏角的正负定义的作用》、3）侧偏角的概念《感受侧偏角的概念十分关键，强调学生理解和掌握ESP》、《ESP（2）轮胎的侧偏现象（25’）工作原理》1）刚性车轮受侧向力时的运动学分析等的视频短2）谭性车轮受侧向力时的运动学分析片。3）侧偏现象的定义4）板书设4）侧偏现象的表达式计：左侧一Fk栏中阴影部Y分为板书基侧偏现象是本章的重点和难点，应相对多花

5、些时间进行深入细本内容致的讲解（3）轮胎结构、工作条件与侧偏特性的关系（15’）轮胎结构轮胎气压，垂直载荷行驶车速驱动力路面状况本章重点内容，强调在后面的分析中将反复用到（4）回正力矩（20’）1）回正力矩的概念2）侧偏现象产生回正力矩的原因分析小侧向力大侧向力更大侧向力过大侧向力提出问题：为何有回正力矩存在还有可能造成翻倾事故？（5）有外倾角时轮胎的滚动（15’）1）外倾侧向力的概念2）外倾刚度的概念FkYγ3）外倾侧向力与侧偏力的关系FFFkkYYαYγγ4）外倾侧向力、外倾刚度正负的判断3.汽车的转向特性（

6、90’）2《汽车理论A》教案（1）线性二自由度汽车模型（30’）1）线性二自由度汽车模型的概念和简化方法2）线性二自由度汽车模型微分方程的建立3）线性二自由度汽车模型微分方程的求解本章的重点和难点，强调理清简化模型的思路和微分方程建立的意义（2）前轮角阶跃输入下进入的汽车稳态响应（45’）1）稳态横摆角速度增益的概念和表达式ruL21Kus2）稳定性因数的概念和表达式mabK2Lkk213）用稳定性因数K来判断汽车稳态响应的类型4）特征车速和临界车速的概念、意义和计算5）几种表示汽车稳态转向特性的方法根据汽车稳态转向

7、三种类型的定义，即R/R0的关系来判断根据稳定性因数K值来判断根据前后车轮侧偏角绝对值的差即（α1-α2）来判断根据静态储备系数S.M.来判断根据中性转向点Cn与汽车质心C的位置关系来判断。6）影响汽车稳态响应的主要使用参数轮胎气压、扁平率装载质量本章的重点核心内容，强调理解稳定性因数与稳态转向类型的内在联系以及各种判断方法之间的关系（3）前轮角阶跃输入下的瞬态响应（15’）表征前轮角阶跃输入下的瞬态响应品质好坏的参数横摆角速度ωr波动的固有（圆）频率ω0阻尼比ζ反应时间τ峰值反应时间ε4.汽车操纵稳定性与悬架的关系（135’）

8、（1）汽车的侧倾（60’）1）车厢的侧倾轴线、侧倾中心的概念2）车厢的侧倾轴线、侧倾中心的求法三心定理等效单横臂悬架的