从图中可以看出，当车辆的主销内倾角变小时，车 辆的横摆角速度、车身侧倾角都有明显的变大趋势， 车辆的操纵稳定性变差。当主销内倾角变大时，车 辆的操纵稳定性有一定的改善。
全文总结
• 从以上的分析可以看出，每一个前轮定位参数的改变都会 对操纵稳定性产生明显的影响。 • 其中前轮前束值减小汽车的操纵稳定性降低，降低了汽车 在紧急情况下回避障碍时行驶的稳定性；和前轮前束相似 前轮外倾角变小后，汽车的侧向加速度，横摆角速度，车 身侧倾角都变大，汽车的操纵稳定性变差，因此进行整车 设计时，这两个参数都不能过小。 • 当主销后倾角增大时，仿真过程中车辆的横摆角速度和侧 向加速度都有明显的增大，汽车的操纵稳定性也随之变差； 当车辆的主销内倾角变大，仿真过程中车身侧倾角明显变 小，提高了行驶时、特别是汽车转弯行驶的操纵稳定性。
图1.1主销后倾角
1.2.2主销内倾角
• 主销内倾角是指主销轴线与地面垂线之间形成的夹角(如 下图中β)。主销内倾角对操纵稳定性的影响，主要也是回 正力矩，它是在前轮转动时将车身抬高，由于系统位能的 提高而产生的前轮回正力矩
图1.2主销内倾角和前轮外倾角
ห้องสมุดไป่ตู้轮外倾角
• 前轮外倾角指前轮中心线与地面垂直线所成的夹角(如下 图中Φ)。它的作用主要是当汽车行驶时，将轮毂压向内轴 承，而减轻外端较小的轴承载荷，同时，可以防止因前轴 变形和主销孔与主销间隙过大引起前轮内倾，防止轮胎偏 磨损。同时，外倾角也使车轮与拱形路面相适应。
2.2.2主销后倾和注销内倾角的修改
• 主销的后倾和内倾角不能够直接更改，但可以通过更改前悬架的 定位位置来改，在ADAMS/Car中的Adjust选项中的Hardpoint选 中table项，可以得到下表：
图2.2修改主销后倾角和主销内倾角
主销后倾和注销内倾角的修改
2.3仿真试验
• 1稳态回转试验
2.2.1修改前轮前束和前轮外倾角
• 前轮前束和前轮外倾角的修改 ADAMS/Car中的Adjust选 项中的Parameter Variable中选中table项可以修改前轮定 位参数中的前轮前束角（toe angle）和前轮外倾角 (camber angle).
图2.1修改前轮前束和前轮外倾角
从上面三张图中可以看出，前轮外倾角变小后，汽 车的侧向加速度，横摆角速度，车身侧倾角都变大， 汽车的操纵稳定性变差。增大汽车前轮外倾角可以 改善汽车的操纵稳定性。
不同主销后倾角的仿真结果
图3.7阶跃试验中横摆角速度随时间的变化
图3.8阶跃试验中侧向加速度随时间的变化
图3.9稳态回转试验中车身侧倾角随时间的变化
1.2.3前轮前束
• 前轮前束指汽车转向的前端向内收使两前 轮的前端距离小于后端距离。两车轮前后 的距离之差，称为前束值。其作用是消除 由于前轮外倾使车轮滚动时向外分开，引 起车轮滚动时边滚边拖的现象，引导前轮 沿直线行驶。
1.3利用ADAMS/ Car 建立整车模型
• ADAMS/ Car的标准模式 (Standard)下提 供了建立整车模型所需的各种模板，包括 悬架、轮胎和转向机构在内的整车计算机 模型,我们只需要合理的选择所需要的模板 就可以在机器上模拟汽车的运动状态,显示 重要参数的图形,并自动生成每次仿真的标 准试验报告。
1.2前轮定位参数
• 前轮定位参数是指为保证汽车的操纵稳定 性，前轮与主销间的装配要有的位置关系， 主要包括主销后倾角，主销内倾角，车轮 外倾角和前轮前束四个参数 。
1.2.1主销后倾角 • 主销后倾角是指主销轴线与前轮中心的垂 线之间形成的夹角。主销后倾角对汽车操 纵稳定性的影响主要通过“后倾拖距”使 地面侧向力对轮胎产生一个回正力矩。
建立整车模型
建立整车模型
建立整车模型
建立整车模型
建立的整车模型如下图所示：
图1.3整车模型
2.1分析方法和分析指标
• 在本课题中我们通过更改汽车前轮定为参 数，以同样的试验方法条件来进行仿真分 析整车的操纵稳定性能，并将仿真结果对 比得出我们需要的结论。 我们用这几个常用的参数分析汽车的操作 稳定性：横摆角速度、侧向加速度、车身 侧倾角。
•
2.2前轮定位参数更改后的区别方法
• 本课题的研究方法是将前轮定位参数进行 更改然后进行同样的仿真来分析整车的操 纵稳定性能，所以需要一种方法来区别不 同大小的参数。 • 前轮前束角为例，用full_toe_1来表示原始 前束角的系统，用full_toe_2表示比原始值 小的前束角的系统，用用full_toe_3表示比 原始值大的前束角的系统。其它的定位参 数以此类推即可。
从图中可以看出，当主销后倾角增大时，仿真过程 中车辆的横摆角速度和侧向加速度都有明显的增大趋 势，汽车的操纵稳定性也随之变差。同时，减小汽车 的主销后倾角操作稳定性有一定程度的改善。
不同主销内倾角的仿真结果
图3.10阶跃试验中车身侧倾角随时间的变化
图3.11阶跃试验中横摆角速度随时间的变化
图3.12回转试验中车身侧倾角随时间的变化
谢谢 ！
图3.3稳态回转仿真试验中的车身侧倾角
从图中可以看出，前轮前束值减小，仿真过程中 的车身侧倾角均增大，汽车的操纵稳定性变差； 前轮前束值变大对操纵稳定性的影响很小，但有 一定程度的改善作用。
3.2不同前轮外倾角的仿真结果
图3.4阶跃试验侧向加速度随时间变化
图3.5阶跃试验横摆角速度随时间变化
图3.6稳态回转试验横摆角速度随时间的变化
双移线仿真（ISO Lane Change）
2.3.3转向盘转角阶跃输入试验仿真 • 仿真中汽车车速保持最高车速150km / h 的 70%—— 100km / h ，第2s开始在0.2s内 将方向盘转角从中间位置（0度）转到30度 的位置,记录仿真过程中汽车车身侧倾角等 参数的变化 .
转向盘转角阶跃输入试验仿真
前轮定位参数对汽车的操纵稳定 性影响的研究
目录
• 一. 理论准备:
1操纵稳定性 2前轮定位参数 3 ADAMS/ Car 建模
• 二. 仿真试验:
1分析方法 2参数修改 3仿真内容
• 三. 仿真结论
1.1操纵稳定性
• 汽车的操纵稳定性是指在驾驶者不感到过 分紧张、疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶 者通过转向系及转向车轮给定的方向行驶 且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗而保持 稳定行驶的能力 .
仿真结果查看
• 在工具栏的Review的下拉菜单中选择 Postprocessing Window,就可以弹出仿真结 果的输出窗口 • 或者直接按F8也可以得到
仿真结果查看
仿真结果输出窗口
3.1不同前轮前束角的仿真结果
图3.1 双移线仿真的侧向加速度随时间变化
图3.2双移线仿真的横摆角速度随时间变化
图2.3稳态回转试验
稳态回转试验仿真
2.3.2双移线仿真（ISO Lane Change）
• 双移线仿真是研究汽车超车时瞬态闭环响应 特性的一种重要试验方法。其模拟的是汽车 以 100km / h 的速度沿直线行驶中变线超车然 后回到原来的车道的过程。该分析属于操纵 稳定性的极限工况，分析车辆在紧急避障时 抗侧翻的性能。
• 2转向盘转角阶跃输入试验 • 3双移线试验
仿真试验
2.3.1稳态回转试验仿真
• 稳态回转性能是操纵稳定性分析中使用最多的分析。通过 它来评价整车的不足和过多的转向特性。仿真中汽车沿半 径为20m的圆周行驶，缓缓而均匀地加速，使汽车的侧向 2 2 2 m / s 5 m / s 加速度从 达到 ，记录仿真过程中汽车的横摆 角速度、车身侧倾角的变化。