对于最高车速超过100km/h的汽车，还要进行高速回正性能试验。 试验时，汽车的车速为被试汽车最高车速的70％，转动方向盘使侧向加速度达到2m/s2， 稳定后开始记录，随后驾驶员突然松开方向盘并作一记录，至少记录松手后4s内的汽车运 动历程。记录过程中油门开度保持不变。
回正性试验采集的数据有：车速、时间、侧向加速度、横摆角速度。经整理后，可绘出横摆角速度?r与时间t的关系曲线，参见图5—40(该图摘自美国的试验标准，供参考)。根据?r—t关系曲线，即可求得下列参数：稳定时间、残留横摆角速度即松手后3s时的横摆角速度、超调量、振荡频率、阻尼比、横摆角速度总方差。
作为评价计分指标的为残留横摆角速度绝对值和横摆角速度总方差两项参数。
实例分析：
一轿车的有关参数如下
质量 m=1100kg 质心至前铀距离 a=1.15m 轴距 L=2.5m
单侧前轮的侧偏刚度 k1'?279.3N/deg
'单侧后轮的侧偏刚度 k2?392.7 N/deg
试求
1)稳定性因数K和特征车速uch (km/h)； 2）画出gs－us关系曲线；
。
3）侧向加速度为0.3g时的前、后侧偏角之差(α1－α2)（C）；
4）侧向加速度为0.3g，前轮侧转角δ0＝7o 时的转向半径R和R/R0； 5）欲使汽车转变为中性转向特性，质心后移的距离； 6）将前、后轮互换后，改车具有何种转向特性，若为过多转向，则算出临界车速ucr(km/h)。
解: (1)前后轮总的侧偏刚度分别为k1=32021.7N/rad, k2=45022.9 N/rad 质心至前铀距离a=1.15m，轴距L=2.5m，所以质心至后铀距离b=1.35m
稳定因数: K?11001.351.15mba(?) (?)=
2.5232021.745022.9L2k1k222= 0.00294 s/m
稳定因数大于零，汽车具有不足转向特性。
特征车速
uch?1 K1 0.00294 =
=18.5 m/s =66.6km/h
(2) 稳态横摆角速度增益gs?B0/?0?2us/L,这里us(km/h)为自变量, gs随着us1?Kus2的变化而变化。利用matlab编制程序，实现gs?us的关系曲线图。
4轴距L=3m3.5不足转向3K=0.00294s2/m2稳态横摆增益gs(s-1)2.521.510.50uch6066.7ua/(km/h-1)0204080100120
附matlab程序： l=2.5;
k=0.00294; u=0:30;
gs=u./(l+l*k*u.*u); us=3.6*u plot(us,gs,'-')
xlabel('ua/(km/h-1)')
ylabel('稳态横摆增益gs(s-1)') text(80,3.25,'不足转向'); text(80,3.8,'轴距L=3m');
text(68,0.1,'ucr')
text(66.7,-0.11,'66.7');
text(80,2.8,'K=0.00294s2/m2') hold on; us=66.7; gs=0:0.05:4; plot(us,gs,'：'); （3）由K?1??1??2?知 ayL?1??2=KayL=0.00294?0.3?2.5=0.002205rad=0.130
（4）具有中性转向汽车的转向半径R0与前轮转角?0具有R0?0L?0的关系
δ0＝7=0.122rad
R0?L?0=
2.5=20.5m 0.122汽车转向半径R与前轮转角?0以及前后轮侧偏角(?1??2)之差的关系为：
R?L?0???1??2?L
则R??0???1??2?=
2.5=20.87m
0.122?0.002205R20.87=1.02 ?R020.5(5) 要使汽车转变为中性转向特性，那么要使其静态储备系数S.M为零，
静态储备系数S.M就是中性转向点到前轴距离a'和汽车质心至前轴距离a之差
(a'?a)与轴距L之比，即S.M.=
其中a'=
(a'?a), Lk2L=1.46m
k1?k2要是静态储备系数S.M为零，即(a'?a)为零，那么现在就是要使
a=a'=1.46m，所以质心后移的距离为
(a'?a)=1.46-1.15=0.31m
（5）前、后轮互换，那么k1=45022.9N/rad, k2=32021.7 N/rad
K?1.15mba11001.35(?)=-0.00104s2/m2 =(?)222.545022.932021.7Lk1k2K<0,所以该车具有过多转向特性 临界车速ucr=
总结
汽车操作稳定性的研究是汽车智能交通系统、汽车主动安全技术、汽车自动驾驶和车辆巡航技术的基础工作。汽车操纵稳定性也是提高车辆运动性能的最重要特性。以计算机信息技术为代表的高新技术的发展，不断改变着人们的行为和思维模式。各种新思想、新技术的提出，为研究者站在一个新的高度研究汽车操纵稳定性提供了可能。汽车操纵稳定性在研究方法上采用虚拟试验技术，研究对象从单一的汽车本身特性到人—汽车—环境闭环系统，研究理论也应用了人工神经网络、模糊控制理论和模糊神经理论等。
由于操纵稳定性的研究和评价受多种因素的影响而错综复杂。理论上，驾驶员模型的介入和人—
11??31m/s=142.6km/h ?K0.00104汽车—环境闭环系统的研究，使操纵稳定性的研究、评价和设计有了新的进展，在汽车的概念设计
阶段即可预测车辆性能，并对汽车设计参数进行优化以及对车用控制系统的控制算法进行验证。实验上，开发型驾驶模拟器的研制和使用也大大促进汽车主动安全性的研究，利用它可进行人—汽车—
环境闭环系统性能的研究、车用开发系统的开发及极限工况下汽车和驾驶员特性的研究等。
然而汽车操纵稳定性很多研究还处于探索和完善阶段。由于受到研究目的、人为感觉及环境条件等多种因素影响，迄今为止还没有找出公认的评价操纵稳定性的基准；闭环系统中在考
虑驾驶员负担时，由于液压动力转向系统的使用，使驾驶员的肉体负担降低，但驾驶员精神负担模型化的问题还没有解决；临界状态汽车操纵稳定性和驾驶员特性的研究还存在问题，此外，空气动力特性和各种阵风(特别是横向阵风)对汽车操纵稳定性的影响；整车参数和部件(特别是轮胎、悬架、转向系等)特性的选择对汽车操纵稳定性的影响等等，也还有不少没有被认识的领域，即使在汽车生产十分发达的国家，凭经验来评价和设计仍然占有相当重要的地位。相信随着汽车设计和制造水平的不断提高，人们对汽车操纵稳定性的认识必将更加深入和全面
思 考 题
]．汽车操纵稳定性是如何定义的？
2．影响轮胎侧偏刚度的因素主要有哪些? 3．两轮汽车模型图(图5—11)中，各个参数分别表示什么含义，其中哪些是时间的变量? 4．表征系统瞬态响应快速性的时间参数有哪几个，其含义分别是什么? 5．说明稳态横摆角速度增益gs的含义。
6．如何运用gs—ua关系曲线来判别汽车的稳态转向特性?
7利用gs—ua关系曲线，说明稳定性因数对汽车稳态转向特性的影响。 8．如何运用前、后侧偏角之差（? 1 ? ? 2 ）与侧向加速度ay的试验关系曲线来判别汽车的稳态转向特性?
9．随着车速的提高，不同稳态转向特件汽车的转向半径R是如何变化的，为什么?
10．画出具有中性转向特性和具有刚性车轮汽车的稳态转向运动简图，比较它们的共同点和不同点。
11．为什么汽车应具有适度的不足转向特性?
12．一汽车在试验场上测试结果为中性转向特性，有何方法在现场就使该车转变为不足转向特性?
13．利用公式(5—20)、(5—23)证明
LR?
?0?(?1??2)
14．证明公式
11
(?1??2)?57.3L(?)(0) RORi15. 某越野汽车的有关参数为：
质心距后轴的距离 b=1.3m 质心高度 hg=1.1m 轮距 B=1.4m 试求
1） 当汽车加速行驶在纵向坡度为40％的路面上时，不发生纵翻的极限加速度是多少？ 2） 当汽车转弯行驶在弯道曲率半径Rr＝70m，横向坡度为8％，侧向附着系数?l＝ 0.5的路面上时，不发生侧翻和侧滑的极限车速分别是多少？
总结
汽车操作稳定性的研究是汽车智能交通系统、汽车主动安全技术、汽车自动驾驶和车辆巡航技术的基础工作。汽车操纵稳定性也是提高车辆运动性能的最重要特性。以计算机信息技术为代表的高新技术的发展，不断改变着人们的行为和思维模式。各种新思想、新技术的提出，为研究者站在一个新的高度研究汽车操纵稳定性提供了可能。汽车操纵稳定性在研究方法上采用虚拟试验技术，研究对象从单一的汽车本身特性到人—汽车—环境闭环系统，研究理论也应用了人工神经网络、模糊控制理论和模糊神经理论等。
由于操纵稳定性的研究和评价受多种因素的影响而错综复杂。理论上，驾驶员模型的介入和人—
汽车—环境闭环系统的研究，使操纵稳定性的研究、评价和设计有了新的进展，在汽车的概念设计
阶段即可预测车辆性能，并对汽车设计参数进行优化以及对车用控制系统的控制算法进行验证。实验上，开发型驾驶模拟器的研制和使用也大大促进汽车主动安全性的研究，利用它可进行人—汽车—
环境闭环系统性能的研究、车用开发系统的开发及极限工况下汽车和驾驶员特性的研究等。
然而汽车操纵稳定性很多研究还处于探索和完善阶段。由于受到研究目的、人为感觉及环境条件等多种因素影响，迄今为止还没有找出公认的评价操纵稳定性的基准；闭环系统中在考
虑驾驶员负担时，由于液压动力转向系统的使用，使驾驶员的肉体负担降低，但驾驶员精神负担模型化的问题还没有解决；临界状态汽车操纵稳定性和驾驶员特性的研究还存在问题，此外，空气动力特性和各种阵风(特别是横向阵风)对汽车操纵稳定性的影响；整车参数和部件(特别是轮胎、悬架、转向系等)特性的选择对汽车操纵稳定性的影响等等，也还有不少没有被认识的领域，即使在汽车生产十分发达的国家，凭经验来评价和设计仍然占有相当重要的地位。相信随着汽车设计和制造水平的不断提高，人们对汽车操纵稳定性的认识必将更加深入和全面