汽车操纵稳定性的基本内容及评价所用的物理参数

转向盘转角阶跃输入试验下的汽车操纵稳定性评价参数很多，这里仅用几个最常用的参数来评价汽车的操纵稳定性：
1) 横摆角速度的稳态值
0r (deg/ s )：汽车到达稳态回转时绕质心垂直轴转动的角速度。

2) 侧向加速度的稳态值
20( / )ya m s ：汽车到达稳态回转时指向汽车横轴方向的加速度。

3) 横摆角速度的峰值
maxr (deg/ s )：汽车在过渡过程中横摆角速度的最大值。

4) 侧向加速度的峰值
2max( / )ya m s ：汽车在过渡过程中侧向加速度的最大值。

5) 横摆角速度的响应时间
τ( s):转向盘阶跃输入后，横摆角速度第一次到达90%的稳态值时的时间。

汽车操纵稳定性试验解析！汽车的操稳性不仅影响到汽车驾驶的操纵方面，而且也是决定汽车安全行驶的一个主要性能；为了保证安全行驶，汽车的操稳性受到汽车设计者很大的重视，成为现代汽车的重要使用性能之一，如何试验并评价汽车的操稳性显得极其重要。

汽车操控稳定性分为两个方面：1、操控性: 指汽车能够确切的响应驾驶员转向指令的能力；2、稳定性:指汽车受到外界扰动（路面扰动或阵风扰动）后恢复原来运动状态的能力。

一、常用试验仪器1、陀螺仪：用于汽车运动状态下测动态参数，如汽车行进方位角，汽车横摆角速度，车身侧倾角及纵倾角等；2、光束水准车轮定位仪：测车轮外倾角，主销内倾角，主销外倾角，车轮前束，车轮最大转角及转角差；3、车辆动态测试仪：测汽车横摆角速度，车身侧倾角及纵倾角，汽车横向加速度与纵向加速度等运动参数；4、力矩及转角仪：测转向盘转角或力矩；5、五轮仪和磁带机等。

二、试验分类三、稳态回转试验01试验步骤1、在试验场上，用明显的颜色画出半径为15m或20m的圆周；2、接通仪器电源，使之加热到正常工作温度；3、试验开始前，汽车应以侧向加速度为3m/s2的相应车速沿画定的圆周行驶500m以使轮胎升温。

4、以最低稳定速度沿所画圆周行驶，待安装于汽车纵向对称面上的车速传感器在半圈内都能对准地面所画的圆周时，固定转向盘不动，停车并开始记录，记下各变量的零线，然后，汽车起步，缓缓连续而均匀地加速（纵向加速度不超过0·25m/s2），直至汽车的侧向加速度达到6·5m/s2为止，记录整个过程。

5、试验按向左转和右转两个方向进行，每个方向试验三次。

每次试验开始时车身应处于正中央。

02评价条件1、中性转向点侧向加速度值An：前后桥侧偏角之差与侧向加速度关系曲线上斜率为零的点的侧向加速度值，越大越好；2、不足转向度：按前后桥侧偏角之差与侧向加速度关系曲线上侧向加速度2m/s2点的平均值计算，越小越好；3、车厢侧倾度K：按车厢侧倾角与侧向加速度关系曲线上侧向加速度2m/s2点的平均斜率计算，越小越好。

汽车操纵稳定性标准汽车操纵稳定性是指汽车在行驶过程中保持稳定的能力，包括直线行驶稳定性、转向稳定性和制动稳定性。

操纵稳定性是汽车安全性的重要指标，直接关系到驾驶员和乘客的行车安全。

因此，制定汽车操纵稳定性标准对于保障交通安全具有重要意义。

首先，汽车操纵稳定性标准应当包括对车辆结构设计的要求。

车辆的结构设计直接影响到操纵稳定性，包括车辆的悬挂系统、转向系统、制动系统等。

悬挂系统应当具有良好的支撑性和减震性能，以保证车辆在行驶过程中不会出现晃动和颠簸。

转向系统应当灵活可靠，能够满足驾驶员的操控需求。

制动系统应当具有良好的制动效果，能够在紧急情况下迅速制动车辆，保证行车安全。

其次，汽车操纵稳定性标准还应当包括对车辆动力系统的要求。

动力系统的稳定性直接关系到车辆的加速和行驶稳定性。

发动机应当具有充足的动力输出，以保证车辆在各种路况下都能够稳定行驶。

传动系统应当平顺可靠，能够有效传递动力，保证车辆的行驶稳定性。

此外，车辆的驱动方式也会对操纵稳定性产生影响，前驱、后驱和四驱车辆在操纵稳定性上会有所不同。

最后，汽车操纵稳定性标准还应当包括对车辆轮胎和制动系统的要求。

轮胎是车辆与地面接触的唯一部件，其性能直接关系到车辆的操纵稳定性。

轮胎的胎面设计应当具有良好的抓地力和排水性能，以保证车辆在各种路况下都能够稳定行驶。

制动系统是车辆行车安全的最后一道防线，其性能直接关系到车辆的制动稳定性。

制动系统应当具有良好的制动效果和抗热性能，以保证车辆在紧急制动时不会出现失控现象。

综上所述，汽车操纵稳定性标准应当全面考量车辆的结构设计、动力系统、轮胎和制动系统等方面的要求，以确保车辆在行驶过程中具有良好的操纵稳定性，保障行车安全。

制定严格的操纵稳定性标准，对于提高汽车行车安全性具有重要意义，也是汽车行业持续发展的重要保障。

第二章操纵稳定性分析1.汽车操纵稳定性是指在驾驶着不感到过分紧张、疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶者通过汽车转向系及转向车轮给定的方向驾驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力，是汽车动力学的一个重要分支。

操纵性：稳定性反映的是汽车能够遵循驾驶者通过转向系及转向车轮给定的方向行驶的能力。

稳定性：稳定性反映的是汽车在遭遇到外界干扰情况下产生抵抗外界干扰而保持稳定行驶的能力。

2.操纵稳定性的评价指标：稳态转向特性、瞬态响应特性、回正性、转向轻便性、典型行驶工况性能和极限行驶能力等。

仿真时测量变量包括汽车横摆角速度、车身侧倾角、汽车侧向加速度等。

3.汽车操纵稳定性的实验方法（1）Open-Loop Steering Events---开环转向事件1）Ddift---漂移实验2)Fish-Hook---鱼钩转向3）Impulse Steer---转向脉冲输入4）Ramp-Steer---转向斜坡输入5）Single Lane Change---单移线试验6）Step Steer---转向阶跃输入7) Swept-Sine Steer---转向正弦扫频输入（2）Cornering Events---转弯事件1）Braking-In=Turn---转弯制动2）Constant-Radius Cornering---定半径转弯（稳态回转试验）3）Cornering w/Steer Reiease---方向盘撒手转弯（转向回正试验）4）Lift-Turn-In---松油门转弯5）Power-Off Cornering---发动机熄火转弯（3）Straight-Line Events---直线行驶事件1）Acceleration---加速试验2）Braking---制动试验3）Braking on split μ---左右车轮不同路面制动试验4）Maintain---直线稳定试验5）Power-Off Straight Line---发动机熄火直线行驶（4）Course Events---ISO路线行驶1）ISO Lane Change---ISO路线行驶2）3D Road---三维路面行驶（5）Static Quasi-Static Maneuvers---准静态操纵仿真1）Quasi-Static Constant Radius Cornering---准静态定半径转弯2）Quasi-Static Constant Velocity Cornering---准静态恒速转弯3）Quasi-Static Force-Moment Method---准静态力-力矩方法4）Quasi-Static Straight-Line Acceleration---准静态直线加速第三章客车侧倾稳定性试验仿真建模及设计3.1 ADAMS的建模思路3.1.1 ADAMS的软件介绍及理论基础；3.1.2 ADAMS/Car的建模思路；3.2 前悬架动力学模型的建立（双横臂悬架）；3.2.1 双横臂悬架的结构和工作原理；3.2.2 双横臂悬架子系统与转向系统的建立；3.3 后悬架动力学模型的建立（空气悬架）3.3.1 空气悬架的结构和工作原理；3.3.2 不同空气弹簧型式的特点分析；3.3.3 空气弹簧的建立；3.3.4 减震器模型和各轴套的建立；3.3.5 横向稳定杆的建立；3.4 轮胎特性参数的确定；3.5 其他子系统动力学模型的建立3.5.1 制动系统的建立；3.5.2 动力总成及车身的建立；3.6 客车质心位置及个总成部件质量的确定；第四章客车动态侧倾稳定性试验仿真实例及分析4.1 客车动态侧倾稳定性试验方法1）固定转弯半径变车速试验 2）固定车速变转向角试验3）稳态回转试验4）蛇行试验5）转向瞬态响应6）单移线实验4.2 客车动态侧倾稳定性的仿真分析1）客车定半径变车速试验仿真2）客车定车速变转向角试验仿真。

第一章绪论1.1课题研究的意义根据路面的交通情况，汽车有时直线行驶，有时沿曲线行驶。

在出现意外情况时，驾驶员还要做出紧急的转向操作，以求避免事故。

此外，汽车在行驶中还不断受到地面不平和大风等外界因素的干扰。

为此，汽车应具备良好的操纵稳定性。

在实际中，从驾驶员感性的角度描述，操纵稳定性不好的汽车通常有以下几类表现：“飘”。

有时驾驶员并未发出指令，而汽车白己不断改变方向；“晃”。

驾驶员给出稳定的转向指令，但汽车却左右摇摆，行驶方问难于稳定。

汽车在受到路面不平或忽然阵风的扰动时，也会出现这种感觉；3)“反应迟饨”，驾驶员己经发出指令相当长的时间，但汽车还没有反应或转向过程完成太慢； 4)“丧失路感”。

正常汽车的转弯程度会通过方向盘在驾驶员的于上产生相应的感觉。

有些操纵性能不好的汽车，特别是在高速或转向剧烈的时候会丧失这种感觉。

这会增加驾驶员的操纵困难或影响驾驶员做出正确的判断；5)“失去控制”。

某些汽车在车速超过一个临界值后或向心加速度超过定值之后，驾驶员已经完全不能控制其方向。

随着道路的改善，特别是高速公路的发展，不仅轿车，连货车以100 km/h车速行驶的情况也是常见的，而许多汽车设计时速更超过200 km/h。

随着汽车速度的不断提高。

汽车操纵稳定性的问题就显得更加突出。

操纵稳定性不仅影响到汽车驾驶的操纵方便程度，而且也是决定高速汽车安全行驶的一个主要性能，被称之为“高速汽车的生命线”。

所以，汽车操纵稳定性的研究日益受到重视，成为现代汽车研究中最重要的课题之一。

汽车控制是靠驾驶员对转向系统的操纵而进行的，在一般的操纵条件下能够达到要求，但汽车处于恶劣工作状态或紧急状况时，汽车的控制往往比较困难，而绝大多数交通事故就发生在这种非理想的驾驶状况下，所以在这些工况下增加辅助控制以提高汽车操纵性、稳定性是十分必要的。

1.2操纵稳定性研究的概况操纵稳定性研究的早期，一般采用经典力学分析方法，进行一些简单、局部的校核计算，不能对车辆的整体性能进行评价和分析，不能对汽车设计提供直接的指导。