汽车工程应用力学：转向盘中间位置操纵试验

汽车在高速公路上的高速行驶无疑是一种重要行驶工况，因此转向盘中间位置的操纵稳定性对于汽车的稳定性具有重要意义。

试验方法：试验是在无风、水平的路段上进行，试验车速为100km/h。汽车以试验车速作（近似于）正弦曲线的蛇行行驶，正弦运动的周期为5s，使最大的侧向加速度处于0.2g。在试验汽车上安装有转向盘转角、转向盘转矩、车速与横摆角速度等传感器。根据a_y=uω_r求得汽车侧向加速度的数值，作出转向盘转角、转向盘转矩、侧向加速度随正弦运动周期的变化曲线（如图4-34）。

图4-34 转向盘转角、转向盘转矩、侧向加速度随正弦运动周期的变化曲线

图4-35 转向盘转矩-侧向加速度曲线

评价指标：在此仅介绍转向盘力输入方面的5个评价指标，它们是由转向盘转矩—汽车侧向加速度曲线上求得的，参看图4-35。

1）转向盘转矩为0时汽车侧向加速度 表征汽车的回正性能。具体理解：汽车变线后，在转向盘回到中间位置（即居中）之前如果松开转向盘，转向盘并不能完全回位居中，似乎“卡”在某处，汽车仍以大半径进行曲线运动而产生相应的侧向加速度，此侧向加速度越小表明汽车的方向回正性能越好。但回正性能还受到系统阻尼与车辆反应滞后的影响。评价这个指标不宜过大或过小。(www.xing528.com)

2）0g处的转向盘转矩 即产生侧向加速度前的转向盘转矩。它表征了转向系中干摩擦的程度和转向盘的轻便感。

3）0g处的转向盘转矩梯度 即0g处的转向盘转矩随汽车侧向加速度的变化率，表征了“路感”。

4）0.1g处的转向盘转矩 它是转向盘力大小的体现。

5）0.1g处的转向盘转矩梯度 即0.1g处的转向盘转矩随汽车侧向加速度的变化率，表征了刚离开直线行驶状况时的“路感”。装有动力转向器的汽车，0.1g处的转向盘转矩与转矩梯度均比普通转向器的要小许多。

表4-3给出了试验求得的各类车辆转向盘中间位置操纵稳定性评价指标的数值。

表4-3 一些车辆力输入方面的评价指标值（试验结果）