汽车操纵稳定性的核心内容

汽车操纵稳定性涉及的问题较为广泛，与前面讨论过的几个性能有所不同，它需要采用较多的物理参量从多方面来进行评价。表8.1所示为汽车操纵稳定性的基本内容及评价所用的物理参量。

表8.1　汽车操纵稳定性的基本内容及评价所用的物理参量

在汽车操纵稳定性的研究中，常把汽车作为一个控制系统，求出汽车曲线行驶的时域响应与频域响应，并以它们来表征汽车的操纵稳定性。

汽车曲线行驶的时域响应是指汽车在转向盘输入或外界侧向干扰输入下的侧向运动响应。转向盘输入有两种形式：给转向盘作用一个角位移，称为角位移输入，简称角输入；给转向盘作用一个力矩，称为力矩输入，简称力输入。驾驶员在实际驾驶车辆时，对转向盘的这两种输入是同时加入的。外界侧向干扰输入主要是指侧向风与路面不平产生的侧向力。

下面对汽车操纵稳定性的主要内容作一简单介绍。

（1）转向盘角阶跃输入下的稳态响应及转向盘角阶跃输入下的瞬态响应就是表征汽车操纵稳定性的转向盘角位移输入下的时域响应。

（2）横摆角速度频率响应特性是转向盘转角正弦输入下，频率由0→∞时，汽车横摆角速度与转向盘转角的振幅比及相位差的变化规律。它是另一个重要的表征汽车操纵稳定性的基础特性。

（3）转向盘中间位置操纵稳定性是转向盘小转角、低频正弦输入下汽车高速行驶时的操纵稳定性。

（4）回正性是一种转向盘力输入下的时域响应。(www.xing528.com)

（5）转向半径是评价汽车机动灵活性的物理参量。

（6）转向轻便性是评价转动转向盘轻便程度的特性。

（7）直线行驶性能是评价汽车操纵稳定性的又一个重要特性。其中，侧向风敏感性与路面不平敏感性是汽车直线行驶时在外界侧向干扰输入下的时域响应。

（8）典型行驶工况性能（Task Performance）是指汽车通过某种模拟典型驾驶操作的通道的性能。它能更如实地反映汽车的操纵稳定性。

（9）极限行驶性能是指汽车在处于正常行驶与异常危险运动之间的运动状态下的特性。它表明了汽车安全行驶的极限性能。

本章讨论上述内容的最基本部分：转向盘角阶跃输入下的稳态响应、瞬态响应。此外，本文对轮胎的侧偏特性与汽车的侧翻等也稍作介绍。

汽车是由若干部件组成的一个物理系统。它具有惯性、弹性、阻尼等许多动力学的特点，所以它是一个多自由度动力学系统。应指出，构成汽车动力学系统的元件，如轮胎、悬架、转向系统等，具有非线性特性，描述汽车的微分方程应是非线性微分方程，即汽车为一非线性系统。但是在大多数行驶状况下，汽车的侧向加速度不超过0.4g，若忽略一些次要因素，则可以把汽车近似地看作一个线性动力学系统。本章就是把汽车作为线性系统来分析讨论的。