汽车操纵稳定性实验之稳态回转实验

图4-1-4是一辆仪器设备安装齐全的操纵稳定性试验车的示意图。
二、操纵稳定性道路试验 1、稳态回转试验 2、蛇行试验 3、转向回正性能试验 4、转向轻便性试验 5、瞬态响应试验
稳态回转试验
1、试验的基本原理和意义
¾汽车在车速V行驶时，驾驶员以一个固定的转向盘输入，汽车产生转向运 动。根据汽车本身的固有转向特性（由汽车结构参数决定），其后若干时 间一般会出现两种现象：一种是汽车出现不稳定现象，发生激转（或称甩 尾）；另—种是转向进入稳定状态，即汽车绕某定点转动且角速度不变， 这种现象称汽车进入稳态转向。前一种情况汽车的转向特性称过多转向； 后一种情况汽车的转向特性理论上有两种：—种称中性转向，另一种称不 足转向。
蛇行试验
1、试验的目的和意义
蛇行试验属于驾驶员——汽车——外界环境组合而成的闭路系统性能 试验方法之一。这种试验方法可反映出此闭路系统进行急剧的转向能力， 同时可反映出在此种急剧转向情况下乘员的舒适性和安全性。
蛇行试验
2、引用标准 ①GB／T 12534 汽车道路试验方法通则 ②GB 3730.1 汽车和挂车的术语和定义 车辆类型 ③GB 3730.2 汽车和挂车的术语和定义 车辆质量 ④GB／T 12549 汽车操纵稳定性术语及其定义
稳态回转试验
具体试验方法：
⑴仪器设备：第五车轮、车辆动态测试仪、操纵稳定性现场数据处理系统
⑵试验步骤：
①在试验场地上，用明显颜色画出半径为15m或20m的圆周。
②试验开始之前，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。
③驾驶员操纵汽车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(第五轮仪)在半圈内都能对准地面所画圆周时，固定 转向盘不动，然后缓缓连续而均匀地加速（纵向加速度不超0.25m/s2）， 直至汽车的侧向加速度达到6.5m/s2（或车速不能再升高而出现甩尾、或轮 胎发出尖叫声）为止。记录整个过程。

科研训练文献阅读综述题目：汽车操纵稳定性和平顺性的仿真研究姓名:学号:专业:班级：指导老师:时间：第一章整车操纵稳定性试验仿真分析本章节，在前悬架优化的基础上建立整车模型。

整车进行转向回正试验、转向轻便性试验、稳态回转试验，并根据国标计分评价。

1.1转向回正试验仿真分析转向回正试验是研究汽车瞬态响应特性的一种重要试验方法，尤其是研究汽车能否恢复直线行驶能力的一种重要试验方法，汽车的转向回正表达了汽车的自由控制运动特性，其实质是一种力阶跃输入试验。

国标 GB/T6323.4-94对试验做出了相关规定。

低速回正试验在半径为15m圆周上侧向加速度达到4m/s^2，，然后然放松转向盘，记录汽车的状态。

由于该重货车最高车速为90km/h，按照国标规定不需要进行高速转向回正试验。

对于侧向加速度达不到4士0.2m/s^2的汽车，按试验汽车所能达到的最高侧向加速度进行试验。

试验按向左与向右两个方向进行，每个方向三次[1].1.1.1仿真曲线:仿真中设定圆弧半径为15m，要达到4士0.2m/s的侧向加速度车速必须大于7.746m/s^2。

左转低速转向回正试验具体仿真结果如下(右转仿真结果略):1.1.2仿真结论:对于虚拟样车系统，回正特性的主要参数根据国标GB/T6323.4-94规定的转向回正试验要求计算，结果见表6-1。

1.2转向瞬态响应试验(转向盘转角阶跃输入)仿真分析瞬态转向特性是指汽车在受到外界扰动下，达到稳态状态前表现出来的特性，瞬态转向特性是汽车最重要的性能之一，是评价汽车高速行驶安全性的一个重要指标。

1.2.1试验方法:具体做法参照国标GB/T6323.2-1994。

试验车速按被测汽车最高车速的70%并四舍五入为10的整数倍确定。

该重型货车最高车速为90KM/h，所以试验车速取6Okm/h。

试验中转向盘转角的预选位置(输入角)，按稳态侧向加速度值1-3m/s^2确定，从侧向加速度为lm/s^2做起，每间隔0.5m/m^2进行一次试验。

第5章汽车的操纵稳定性学习目标通过本章的学习，应掌握汽车行驶的纵向和横向稳定性条件；掌握车辆坐标系的有关术语，了解影响侧偏特性的因素，掌握轮胎回正力矩与侧偏特性的关系；熟练掌握汽车的稳态转向特性及其影响因素；了解汽车转向轮的振动和操纵稳定性的道路试验内容。

汽车在其行驶过程中，会碰到各种复杂的情况，有时沿直线行驶，有时沿曲线行驶。

在出现意外情况时，驾驶员还要作出紧急的转向操作，以求避免事故。

此外，汽车还要经受来自地面不平、坡道、大风等各种外部因素的干扰。

一辆操纵性能良好的汽车必须具备以下的能力：（1）根据道路、地形和交通情况的限制，汽车能够正确地遵循驾驶员通过操纵机构所给定的方向行驶的能力——汽车的操纵性。

（2）汽车在行驶过程中具有抵抗力图改变其行驶方向的各种干扰，并保持稳定行驶的能力——汽车的稳定性。

操纵性和稳定性有紧密的关系：操纵性差，导致汽车侧滑、倾覆，汽车的稳定性就破坏了。

如稳定性差，则会失去操纵性，因此，通常将两者统称为汽车的操纵稳定性。

汽车的操纵稳定性，是汽车的主要使用性能之一，随着汽车平均速度的提高，操纵稳定性显得越来越重要。

它不仅影响着汽车的行驶安全，而且与运输生产率与驾驶员的疲劳强度有关。

5.1节汽车行驶的纵向和横向稳定性5.1.1 汽车行驶的纵向稳定性汽车在纵向坡道上行驶，例如等速上坡，随着道路坡度增大，前轮的地面法向反作用力不断减小。

当道路坡度大到一定程度时，前轮的地面法向反作用力为零。

在这样的坡度下，汽车将失去操纵性，并可能产生纵向翻倒。

汽车上坡时，坡度阻力随坡度的增大而增加，在坡度大到一定程度时，为克服坡度阻力所需的驱动力超过附着力时，驱动轮将滑转。

这两种情况均使汽车的行驶稳定性遭到破坏。

图5.1 汽车上坡时的受力图F可图5.1为汽车上坡时的受力图，如汽车在硬路面上以较低的速度上坡，空气阻力w以忽略不计，由于剩余驱动力用于等速爬坡，即汽车的加速阻力0=j F ，加速阻力矩0=j M ，而车轮的滚动阻力矩f M 的数值相对来说比较小，可不计入。

一、概述汽车操纵稳定性是高速汽车安全行驶的一个主要性能。

被称之为“高速车辆的生命线”，课题组依据合同书的要求，将汽车作为开路控制系统，依据国家GB/T 6323—1994《汽车操纵稳定性试验方法》，求出改进后汽车整车曲线行驶的时域响应和频域响应，根据试验结果，评价车辆的操纵稳定性能。

二、试验条件1．试验车辆装载质量试验车辆按使用说明书规定，装备齐全，为最大总质量状态。

装载物为砂桶，均布于货箱内。

2．试验仪器设备3．试验场地及试验气象条件3．1试验场地试验在交通部公路试验场进行。

试验场地路面状况如下：1.稳态回转2. 转向回正（低速）3.蛇形试验4.转向轻便性试验3．2试验气象条件三、试验依据标准GB/T 12534—1990 《汽车道路试验方法通则》GB/T 6323.1—1994 《汽车操纵稳定性试验方法蛇形试验》GB/T 6323.2—1994 《汽车操纵稳定性试验方法转向瞬态响应试验（转向盘转角阶跃输入）》GB/T 6323.3—1994 《汽车操纵稳定性试验方法转向瞬态响应试验（转向盘转角脉冲输入）》GB/T 6323.4—1994 《汽车操纵稳定性试验方法转向回正性能试验》GB/T 6323.5—1994 《汽车操纵稳定性试验方法转向轻便性试验》GB/T 6323.6—1994 《汽车操纵稳定性试验方法稳态回转试验》QC/T 480—1999 《汽车操纵稳定性指标限值与评价方法》四、试验结果1．蛇形试验结果见表1、表2、图5~图17蛇形试验标桩距离为30m, 标桩布置位置见图9，基准车速65km。

表1 蛇形试验----基准车速时试验结果表2 蛇形试验----主要性能参数试验结果50607080901001103035404550556065707580车 速(km/h)转向盘转角（º）图5 平均转向盘转角峰值与车速的关系0246810121416182022243035404550556065707580车 速(km/h)横摆角速度（º/s ）图6 平均横摆角速度峰值与车速的关系12345673035404550556065707580车 速(km/h)侧向加速度（m /s 2)图7 平均侧向加速度与车速的关系01234563035404550556065707580车 速(km/h)车身侧倾角( º )图8 平均车身侧倾角与车速的关系图9 蛇形试验标桩布置图图10 蛇形试验时间历程 (V=60 km/h)TA：横摆角速度TB：方向盘转角。