汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性

第五章汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性基本內(nèi)容：汽車(chē)操縱穩(wěn)定性研究概述輪胎的側(cè)偏特性重點(diǎn)：線(xiàn)性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)分析自學(xué)答疑：汽車(chē)操縱穩(wěn)定性與懸架的關(guān)系汽車(chē)操縱穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)向角的關(guān)系汽車(chē)操縱穩(wěn)定性與傳動(dòng)系的關(guān)系提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)汽車(chē)的側(cè)翻第一頁(yè)，共五十六頁(yè)。

汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性是指在駕駛者不感到過(guò)分緊張、疲勞的條件下，汽車(chē)能遵循駕駛者通過(guò)轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向車(chē)輪給定的方向行駛，且當(dāng)遭遇外界干擾時(shí)，汽車(chē)能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的能力。

第二頁(yè)，共五十六頁(yè)。§5-1概述

一、汽車(chē)操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容1、在汽車(chē)操縱穩(wěn)定性的研究中，常把汽車(chē)作為一控制系統(tǒng)，求出汽車(chē)曲線(xiàn)行駛的時(shí)域響應(yīng)與頻率響應(yīng)特性，并以它們來(lái)表征汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性能。2、方向盤(pán)輸入有兩種形式：給方向盤(pán)作用一個(gè)角位移，稱(chēng)為角位移輸入，簡(jiǎn)稱(chēng)為角輸入；給方向盤(pán)作用一個(gè)力矩，稱(chēng)為力矩輸入，簡(jiǎn)稱(chēng)為力輸入。

3、方向盤(pán)角階躍輸入下進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)及方向盤(pán)角階躍輸入下的瞬態(tài)響應(yīng)，就是表征汽車(chē)操縱穩(wěn)定性的方向盤(pán)角位移輸入下的時(shí)域響應(yīng)?；卣允且环N方向盤(pán)力輸入下的時(shí)域響應(yīng)。

第三頁(yè)，共五十六頁(yè)。

橫擺角速度頻率響應(yīng)特性是方向盤(pán)轉(zhuǎn)角正弦輸入下，頻率由0→時(shí)，汽車(chē)橫擺角速度與方向盤(pán)轉(zhuǎn)角的振幅比及相位差的變化圖形。

轉(zhuǎn)向半徑是評(píng)價(jià)汽車(chē)機(jī)動(dòng)靈活性的物理參量。

轉(zhuǎn)向輕便性是評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)輕便程度的特性。二、車(chē)輛坐標(biāo)系與方向盤(pán)角階躍輸入下的時(shí)域響應(yīng)1、汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)是借固結(jié)于運(yùn)動(dòng)著的汽車(chē)上的動(dòng)坐標(biāo)系——車(chē)輛坐標(biāo)系來(lái)描述的。圖5-1所示固結(jié)于汽車(chē)上的oxyz直角動(dòng)坐標(biāo)系就是車(chē)輛坐標(biāo)系。第四頁(yè)，共五十六頁(yè)。XOZ處于汽車(chē)左右對(duì)稱(chēng)的平面內(nèi)。當(dāng)車(chē)輛在水平路面上靜止?fàn)顟B(tài)下，x軸平行于地面指向前方。z軸通過(guò)質(zhì)心指向上方，y軸指向駕駛員的左側(cè)，坐標(biāo)系的原點(diǎn)O?？闪钇渑c質(zhì)心重合。與操縱穩(wěn)定性有關(guān)的主要運(yùn)動(dòng)參量為，車(chē)廂角速度在z軸上的分量——橫擺角速度等等（參看圖5-1）第五頁(yè)，共五十六頁(yè)。2、汽車(chē)的時(shí)域響應(yīng)可分為不隨時(shí)間變化的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)和隨時(shí)間變化的瞬態(tài)響應(yīng)。汽車(chē)等速直線(xiàn)行駛是一種穩(wěn)態(tài)，給汽車(chē)以方向盤(pán)角階躍輸入，一般汽車(chē)經(jīng)短暫時(shí)間后便進(jìn)入等速圓周行駛，這也是一種穩(wěn)態(tài)，稱(chēng)為方向盤(pán)角階躍輸入下進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。在等速直線(xiàn)行駛與等速圓周行駛這兩個(gè)穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)之間的過(guò)渡過(guò)程便是一種瞬態(tài)，相應(yīng)的瞬態(tài)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)稱(chēng)為方向盤(pán)角階躍輸入下的瞬態(tài)響應(yīng)。第六頁(yè)，共五十六頁(yè)。汽車(chē)的等速圓周行駛，即汽車(chē)方向盤(pán)角階躍輸入下進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。一般也稱(chēng)它為汽車(chē)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性，汽車(chē)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性分為三種類(lèi)型：不足轉(zhuǎn)向、中性轉(zhuǎn)向和過(guò)多轉(zhuǎn)向。操縱穩(wěn)定性良好的汽車(chē)應(yīng)具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性。一般汽車(chē)不應(yīng)具有過(guò)多轉(zhuǎn)向特性，也不應(yīng)具有中性轉(zhuǎn)向特性，因?yàn)橹行赞D(zhuǎn)向汽車(chē)在使用條件變動(dòng)時(shí)，有可能轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)多轉(zhuǎn)向特性。常用方向盤(pán)角階躍輸入下的瞬態(tài)響應(yīng)來(lái)表征汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性。第七頁(yè)，共五十六頁(yè)。圖5-3上畫(huà)出了一輛等速行駛汽車(chē)在t=0時(shí),駕駛員急速轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)至角度δsw0并維持此轉(zhuǎn)角不變時(shí)的汽車(chē)瞬態(tài)響應(yīng)曲線(xiàn)第八頁(yè)，共五十六頁(yè)。汽車(chē)的瞬態(tài)響應(yīng)，它具有如下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）時(shí)間上的滯后（2）執(zhí)行上的誤差（3）橫擺角速度的波動(dòng)（4）進(jìn)入穩(wěn)態(tài)所經(jīng)歷的時(shí)間第九頁(yè)，共五十六頁(yè)。三、人-汽車(chē)閉路系統(tǒng)

盡管試驗(yàn)得到的人-汽車(chē)閉路系統(tǒng)的性能真實(shí)地反映了汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性能，但是由于進(jìn)行試驗(yàn)的駕駛者的操作特性起了反饋?zhàn)饔?，所以客觀性及再現(xiàn)性就不如開(kāi)路系統(tǒng)汽車(chē)的時(shí)域響應(yīng)好。還應(yīng)指出，人-汽車(chē)系統(tǒng)的操縱穩(wěn)定性只能在已具有實(shí)際車(chē)輛的條件下通過(guò)試驗(yàn)求得，目前還不能做到通過(guò)理論分析與計(jì)算來(lái)進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。所以，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段，廣泛應(yīng)用的理論分析對(duì)象仍然只能是開(kāi)路系統(tǒng)汽車(chē)的時(shí)域響應(yīng)。第十頁(yè)，共五十六頁(yè)。四、汽車(chē)試驗(yàn)的兩種評(píng)價(jià)方法及時(shí)域響應(yīng)與頻率響應(yīng)特性的評(píng)價(jià)指標(biāo)汽車(chē)性能最后應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行測(cè)定與評(píng)價(jià)。試驗(yàn)中的性能評(píng)價(jià)有主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)兩種方法?？陀^評(píng)價(jià)法是通過(guò)測(cè)試儀器測(cè)出表征性能的物理量如橫擺角速度、側(cè)向加速度、側(cè)傾角及轉(zhuǎn)向力等來(lái)評(píng)價(jià)操縱穩(wěn)定性的方法。主觀評(píng)價(jià)法就是感覺(jué)評(píng)價(jià)，其方法是讓試驗(yàn)評(píng)價(jià)人員，根據(jù)試驗(yàn)時(shí)自己的感覺(jué)來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并按規(guī)定的項(xiàng)目和評(píng)分辦法進(jìn)行評(píng)分。此外，還有一個(gè)方向盤(pán)角階躍輸入下時(shí)域響應(yīng)的綜合性評(píng)價(jià)指標(biāo)，這個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)稱(chēng)為汽車(chē)因數(shù)。第十一頁(yè)，共五十六頁(yè)。方向盤(pán)角階躍輸入下進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)：穩(wěn)態(tài)橫擺增益曲線(xiàn).橫擺角速度增益（又稱(chēng)為轉(zhuǎn)向靈敏度）.穩(wěn)定性因數(shù)K。方向盤(pán)角階躍輸入下的瞬態(tài)響應(yīng)：瞬態(tài)橫擺響應(yīng)曲線(xiàn).反應(yīng)時(shí)間衰減振動(dòng)圓頻率橫擺角速度頻率響應(yīng)特性：共振峰頻率f，1HZ時(shí)的相位滯后角穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性演示

第十二頁(yè)，共五十六頁(yè)?！?-2輪胎的側(cè)偏特性

側(cè)偏特性主要是側(cè)偏力、回正力矩與側(cè)偏角間的關(guān)系，它是研究汽車(chē)操縱穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。

一、輪胎的坐標(biāo)系第十三頁(yè)，共五十六頁(yè)。垂直于車(chē)輪旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的輪胎中分平面稱(chēng)為車(chē)輪平面。車(chē)輪平面與地平面的交線(xiàn)取為X軸，規(guī)定向前為正。Z軸與地平面垂直，規(guī)定指向上方為正。Y軸在地平面上，規(guī)定面向車(chē)輪前進(jìn)方向時(shí)指向左邊為正。圖5-5上還畫(huà)了地面作用于輪胎的力與力矩，即地面切向反作用力Fx、地面?zhèn)认蚍醋饔昧y、地面法向反作用力Fz，以及地面反作用力繞Z軸的力矩——回正力矩Tz等等。圖中還畫(huà)出了側(cè)偏角a與外傾角γ二、輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象和側(cè)偏力-側(cè)偏角曲線(xiàn)

車(chē)輪中心沿Y軸方向若作用有側(cè)向力Fy，相應(yīng)地在地面上產(chǎn)生地面?zhèn)认蚍醋饔昧y，F(xiàn)y也稱(chēng)為側(cè)偏力。當(dāng)有地面?zhèn)认蚍醋饔昧r(shí)，若車(chē)輪是剛性的，則可能發(fā)生兩種情況：第十四頁(yè)，共五十六頁(yè)。（1）當(dāng)?shù)孛鎮(zhèn)认蚍醋饔昧Y未超過(guò)車(chē)輪與地面間的附著極限時(shí)，車(chē)輪與地面間沒(méi)有滑動(dòng),車(chē)輪仍沿其本身平面的方向行駛（圖5-6）；（2）當(dāng)?shù)孛鎮(zhèn)认蚍醋饔昧Y達(dá)到車(chē)輪與地面間的附著極限時(shí)，車(chē)輪發(fā)生側(cè)向滑動(dòng)，若滑動(dòng)速度為△u，車(chē)輪便沿合成速度u’方向行駛，偏離了方向。當(dāng)車(chē)輪有側(cè)向彈性時(shí)，即使FY沒(méi)有達(dá)到附著極限，車(chē)輪行駛方向亦將偏離車(chē)輪平面的方向，這就是輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象。與的夾角a，即為側(cè)偏角。aa第十五頁(yè)，共五十六頁(yè)。cFyuccFyucu′△沒(méi)有側(cè)向滑移有側(cè)向滑移圖5-6有側(cè)向力作用時(shí)剛性車(chē)輪的滾動(dòng)u第十六頁(yè)，共五十六頁(yè)。輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象：第十七頁(yè)，共五十六頁(yè)。第十八頁(yè)，共五十六頁(yè)。圖5-8給出了一條由試驗(yàn)測(cè)出的側(cè)偏力-側(cè)偏角曲線(xiàn)。曲線(xiàn)表明，側(cè)偏角不超過(guò)5°時(shí)，F(xiàn)y與α成線(xiàn)性關(guān)系。汽車(chē)正常行駛時(shí)，側(cè)向加速度不超過(guò)0.4g，側(cè)偏角不超過(guò)4°~5°，可以認(rèn)為側(cè)偏角與側(cè)偏力成線(xiàn)性關(guān)系。FY-α曲線(xiàn)在α=0°處的斜率稱(chēng)為側(cè)偏剛度k，單位為N/rad或N/（°）。由輪胎坐標(biāo)系有關(guān)符號(hào)規(guī)定可知，負(fù)的側(cè)偏力產(chǎn)生正的側(cè)偏角，因此側(cè)偏剛度為負(fù)值。FY=kα。小型轎車(chē)輪胎的k值約在-28000~-80000N/rad范圍內(nèi)。側(cè)偏剛度是決定操縱穩(wěn)定性的重要輪參數(shù)。輪胎應(yīng)有高的側(cè)偏剛度（指絕對(duì)值），以保證汽車(chē)良好的穩(wěn)定性。

第十九頁(yè)，共五十六頁(yè)。

在較大的側(cè)偏力時(shí)，側(cè)偏角以較大的速率增長(zhǎng)，即FY-α曲線(xiàn)的斜率逐漸減小，這時(shí)輪胎在接地面處已發(fā)生部分側(cè)滑。最后，側(cè)偏力達(dá)到附著極限時(shí)，整個(gè)輪胎側(cè)滑。顯然輪胎的最大側(cè)偏力決定于附著條件，即垂直載荷，輪胎胎面花紋、材料、結(jié)構(gòu)、充氣壓力，路面的材料、結(jié)構(gòu)、潮濕程度以及車(chē)輪的外傾角等。一般而言，最大側(cè)偏力越大，汽車(chē)的極限性能越好，譬如按圓周行駛的極限側(cè)向加速度就越高。

第二十頁(yè)，共五十六頁(yè)。三、輪胎的結(jié)構(gòu)、工作條件對(duì)側(cè)偏特性的影響尺寸較大的輪胎有較高的側(cè)偏剛度。輪胎斷面高H與輪胎斷面寬B之比H/B×100%稱(chēng)為扁平率。垂直載荷增大后，側(cè)偏剛度隨垂直載荷的增加而加大，但垂直載荷過(guò)大時(shí)，輪胎產(chǎn)生很大的徑向變形，側(cè)偏剛度反而有所減小。輪胎的充氣壓力對(duì)側(cè)偏剛度也有顯著影響。隨著氣壓的增加，側(cè)偏剛度增大，但氣壓過(guò)高后剛度不再變化。行駛車(chē)速對(duì)側(cè)偏剛度的影響很小。第二十一頁(yè)，共五十六頁(yè)。當(dāng)縱向力相當(dāng)大時(shí)，側(cè)偏力顯著下降。因?yàn)榇藭r(shí)接近附著極限，切向力已耗去大部分附著力，而側(cè)向能利用的附著力很少。由圖還可看出，這組曲線(xiàn)的包絡(luò)線(xiàn)接近于一橢圓，一般稱(chēng)為附著橢圓。路面有薄水層時(shí)，由于滑水現(xiàn)象（hydroplaning）,會(huì)出現(xiàn)完全喪失側(cè)偏力的情況四、回正力矩——繞OZ軸的力矩Tz是使轉(zhuǎn)向車(chē)輪回復(fù)到直線(xiàn)行駛位置的主要恢復(fù)力矩之一，稱(chēng)為回正力矩?；卣厥怯山拥孛鎯?nèi)分布的微元側(cè)向反力產(chǎn)生的。第二十二頁(yè)，共五十六頁(yè)。第二十三頁(yè)，共五十六頁(yè)。第二十四頁(yè)，共五十六頁(yè)?；卣仄鹗紩r(shí)逐步增大，側(cè)偏角為4。~6。時(shí)達(dá)到最大值；側(cè)偏角再增大，回正力矩下降，在10。~16。時(shí)回正力矩為零。側(cè)偏角再大，回正力矩成為負(fù)值?；卣仉S垂直載荷的增大而增加。在同樣側(cè)偏角下,尺寸大的輪胎一般回正力矩較大。子午線(xiàn)輪胎的回正力矩比斜交胎大。輪胎的氣壓低，接地印跡長(zhǎng)，輪胎拖距大，回正力矩也就大。地面切向反作用力對(duì)回正力矩也產(chǎn)生影響。隨著驅(qū)動(dòng)力的增加,回正力矩大最大值后再下降。在制動(dòng)力作用下，回正力矩不斷減少，到一定制動(dòng)力時(shí)下降為零，其后便變?yōu)樨?fù)值。第二十五頁(yè)，共五十六頁(yè)。第二十六頁(yè)，共五十六頁(yè)。五、有外傾角時(shí)輪胎的滾動(dòng)第二十七頁(yè)，共五十六頁(yè)。汽車(chē)兩前輪有外傾角，滾動(dòng)時(shí)前軸以Fy的力將兩前輪拉住沿同一方向滾動(dòng)，與此同時(shí)輪胎接地面中產(chǎn)生一與Fy方向相反的側(cè)向反作用力，這就是外傾側(cè)向力FYγ

。根據(jù)輪胎坐標(biāo)系的規(guī)定，kr為負(fù)值稱(chēng)作外傾剛度，單位為N/rad或N/（°）（1）A、B、C為三條相互平行的直線(xiàn)，故可認(rèn)為在各種外傾角下，輪胎側(cè)偏剛度均為k。（2）側(cè)偏角為零時(shí)的地面?zhèn)认蛄Ρ闶峭鈨A側(cè)向力FYγ,圖5-19a是試驗(yàn)得到的外傾側(cè)向力與外傾角的關(guān)系曲線(xiàn)，二者成線(xiàn)性關(guān)系，即FYγ=kγγ。當(dāng)外傾角為正值時(shí)（見(jiàn)A線(xiàn)），F(xiàn)Yγ

為負(fù)值。有外傾角時(shí)實(shí)驗(yàn)所得輪胎側(cè)向力與側(cè)偏角的關(guān)系如下圖5-19。第二十八頁(yè)，共五十六頁(yè)。第二十九頁(yè)，共五十六頁(yè)。（3）地面?zhèn)认蛄榱銜r(shí)的側(cè)偏角就是由外傾角產(chǎn)生的側(cè)偏角△α，。當(dāng)外傾角為正值時(shí)（見(jiàn)A線(xiàn)），△α為負(fù)值。（4）地面?zhèn)认蛄镕Y時(shí)的側(cè)偏角，等于外傾角為零時(shí)FY產(chǎn)生的側(cè)偏角α0與由此外傾角產(chǎn)生的側(cè)偏角△α之和。如外傾角為正值（A線(xiàn)），側(cè)偏角α=α0-cf=α0+△α。（5）有外傾角時(shí)的地面?zhèn)认蚍醋饔昧εc外傾角、側(cè)偏角的關(guān)系式為車(chē)輪有外傾角時(shí)還產(chǎn)生回正力矩。

第三十頁(yè)，共五十六頁(yè)?！?-3線(xiàn)性二自由度汽車(chē)模型對(duì)前輪角輸入的響應(yīng)一、線(xiàn)性二自由度汽車(chē)模型的運(yùn)動(dòng)微分方程二自由度汽車(chē)運(yùn)動(dòng)微分方程式為)1u()()('12121rrumkbkakkkwwb+=--++

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.第三十一頁(yè)，共五十六頁(yè)。第三十二頁(yè)，共五十六頁(yè)。第三十三頁(yè)，共五十六頁(yè)。二、前輪角階躍輸入下進(jìn)入的汽車(chē)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)——等速圓周行駛常用輸出與輸入的比值，如穩(wěn)態(tài)時(shí)的橫擺角速度與前輪轉(zhuǎn)角之比來(lái)評(píng)價(jià)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。這個(gè)比值稱(chēng)為穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益，也稱(chēng)為轉(zhuǎn)向靈敏度，以符號(hào)表示。穩(wěn)定時(shí)橫擺角速度為定值，此時(shí)=0，=0，以此代入（5-9）并解得穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益為式中K稱(chēng)為穩(wěn)定性因數(shù)，它是表征汽車(chē)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的一個(gè)重要參數(shù)，其單位為s2·m-2。...v第三十四頁(yè)，共五十六頁(yè)。1、中性轉(zhuǎn)向K=0時(shí)，，即橫擺角速度增益與車(chē)速成線(xiàn)性關(guān)系，斜率為。這種穩(wěn)態(tài)稱(chēng)轉(zhuǎn)向特性稱(chēng)為中性轉(zhuǎn)向。它相當(dāng)于剛性車(chē)輪轉(zhuǎn)向。2、不足轉(zhuǎn)向當(dāng)K>0時(shí)，式（5-11）分母大于1，橫擺角速度增益比中性轉(zhuǎn)向時(shí)要小。不再與車(chē)速成線(xiàn)性關(guān)系。參看圖5-25。具有這樣特性的汽車(chē)稱(chēng)為不足轉(zhuǎn)向汽車(chē)。根據(jù)K值的正負(fù)，汽車(chē)穩(wěn)定轉(zhuǎn)向可分為三種類(lèi)型。第三十五頁(yè)，共五十六頁(yè)。當(dāng)車(chē)速為時(shí)，汽車(chē)穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益達(dá)到最大值，且其橫擺角速度增益為與軸距L相等的中性轉(zhuǎn)向汽車(chē)橫擺角速度增益的一半。uch稱(chēng)作特征車(chē)速，當(dāng)不足轉(zhuǎn)向量增加時(shí)，K增大，特征車(chē)速u(mài)ch降低。第三十六頁(yè)，共五十六頁(yè)。第三十七頁(yè)，共五十六頁(yè)。3、過(guò)多轉(zhuǎn)向

當(dāng)K<0時(shí)，式（5-11）中的分母小于1，橫擺角速度增益比中性轉(zhuǎn)向時(shí)大。隨著車(chē)速的增加，曲線(xiàn)向上彎曲（圖5-25）。具有這種特性的汽車(chē)稱(chēng)為過(guò)多轉(zhuǎn)向汽車(chē)。K值愈小，（即K的絕對(duì)值愈大），過(guò)多轉(zhuǎn)向量愈大。

第三十八頁(yè)，共五十六頁(yè)。顯然，當(dāng)車(chē)速為時(shí)，穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益趨于無(wú)窮大，參看圖5-25。ucr稱(chēng)為臨界車(chē)速。過(guò)多轉(zhuǎn)向汽車(chē)達(dá)到臨界車(chē)速時(shí)將失去穩(wěn)定性。因?yàn)榈扔跓o(wú)窮大時(shí)，只要極其微小的前輪轉(zhuǎn)角便會(huì)產(chǎn)生極大的橫擺角速度。

（三）幾個(gè)表征穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的參數(shù)1、前、后輪側(cè)偏角絕對(duì)值之差（1-2）測(cè)出其前、后輪側(cè)偏角的絕對(duì)值1、2。于是上式可寫(xiě)成由輪胎坐標(biāo)系知，于的方向相反，故它們均取絕對(duì)值。第三十九頁(yè)，共五十六頁(yè)。由上式可知（a1-a2）>0時(shí)，K>0，為不足轉(zhuǎn)向，當(dāng)（a1-a2）=0，K=0，為中性轉(zhuǎn)向，當(dāng)（a1-a2）<0時(shí)，K<0，為過(guò)多轉(zhuǎn)向，（a1-a2）與ay成線(xiàn)性關(guān)系，其斜率為L(zhǎng)K，參看圖5-28a。

第四十頁(yè)，共五十六頁(yè)。2、轉(zhuǎn)向半徑的比值R/R0，若令車(chē)速極低、側(cè)向加速度接近于零（輪胎側(cè)偏角可忽略不計(jì)）時(shí)的轉(zhuǎn)向半徑為R0，而一定車(chē)速下有一定側(cè)向加速度時(shí)的轉(zhuǎn)向半徑為R，則這兩個(gè)轉(zhuǎn)向半徑之比R/R0可用以表征汽車(chē)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。下面確定R/R0值與穩(wěn)定性因數(shù)K的關(guān)系，由圖5-26可知，R0=L/δ，由式（5-11）可求得

（）或0第四十一頁(yè)，共五十六頁(yè)。K=0時(shí)，R/R0=1，即中性轉(zhuǎn)向汽車(chē)的轉(zhuǎn)向半徑不隨車(chē)速發(fā)生變化，始終為R0。K>0時(shí)，R/R0>1，即不足轉(zhuǎn)向汽車(chē)的轉(zhuǎn)向半徑總大于R0，且由式（5-16）可知，轉(zhuǎn)向半徑將隨車(chē)速增加而增大；K<0時(shí)，R/R0<1，即過(guò)多轉(zhuǎn)向汽車(chē)的轉(zhuǎn)向半徑總小于R0。由式（5-16）可知，轉(zhuǎn)向半徑將隨車(chē)速的增加而減小。3、用靜態(tài)儲(chǔ)備系數(shù)S.M.使汽車(chē)前、后輪產(chǎn)生同一側(cè)偏角的側(cè)向力作用點(diǎn)稱(chēng)為中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)。

靜態(tài)儲(chǔ)備系數(shù)S.M.就是中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)至前軸距離a′和汽車(chē)質(zhì)心至前軸距離a之差（a′-a）與軸距L之比值，即

S.M.=第四十二頁(yè)，共五十六頁(yè)。

當(dāng)中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)與質(zhì)心重合時(shí)，S.M.=0，在質(zhì)心位置上作用的側(cè)向力引起前、后輪的側(cè)偏角相等，汽車(chē)具有中性轉(zhuǎn)向特性。當(dāng)質(zhì)心在中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前時(shí)，α′>α，S.M.為正值。在質(zhì)心位置上作用的側(cè)向力引起的前輪側(cè)偏角α1大于后輪側(cè)偏角α2，汽車(chē)具有不足轉(zhuǎn)向特性。當(dāng)質(zhì)心在中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)之后時(shí)，α′<α，S.M.為負(fù)值。在質(zhì)心位置上作用的側(cè)向力引起的后輪側(cè)偏角α2大于前輪側(cè)偏角α1，汽車(chē)具有過(guò)多轉(zhuǎn)向特性。第四十三頁(yè)，共五十六頁(yè)。第四十四頁(yè)，共五十六頁(yè)。三、瞬態(tài)響應(yīng)第四十五頁(yè)，共五十六頁(yè)。第四十六頁(yè)，共五十六頁(yè)。第四十七頁(yè)，共五十六頁(yè)。第四十八頁(yè)，共五十六頁(yè)。通過(guò)運(yùn)動(dòng)的起始條件，可求出積分常數(shù)C、A1、A2。最后得出給汽車(chē)前輪一個(gè)角階躍輸入時(shí)，汽車(chē)的橫擺角速度瞬態(tài)響應(yīng)表達(dá)式。見(jiàn)教材P126頁(yè)式（5-33）。第四十九頁(yè)，共五十六頁(yè)。通常也用瞬態(tài)響應(yīng)中的幾個(gè)參數(shù)來(lái)表征響應(yīng)品質(zhì)的好壞，這些參數(shù)是1、橫擺角速度ωr波動(dòng)時(shí)的固有（圓）頻率ωr。ω0值是評(píng)價(jià)汽車(chē)瞬態(tài)響應(yīng)的一個(gè)重要參數(shù)。ω0值應(yīng)高些為好。圖5-31為一些歐洲及日本轎車(chē)的固有頻率f0（單位為Hz）與穩(wěn)定性因數(shù)K（單位為s2/m2）值，固有頻率。2、阻尼比隨著車(chē)速的提高，值減小；在穩(wěn)定性因數(shù)不變條件下，后輪胎側(cè)偏剛度增加，有助于值的增大；質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、軸距減小，值亦有所增加。第五十頁(yè)，共五十六頁(yè)。

3、反應(yīng)時(shí)間τ反應(yīng)時(shí)間是指角階躍轉(zhuǎn)向輸入后，橫擺角速度第一次到達(dá)穩(wěn)定值ωr0所需的時(shí)間。τ是評(píng)價(jià)汽車(chē)瞬態(tài)響應(yīng)的另一個(gè)重要參數(shù)。τ值應(yīng)小些為好。4、達(dá)到第一峰值ωr1時(shí)的時(shí)間ε通常也用到達(dá)第