汽车操纵稳定性的主观客观影响因素

于晓燕，杨世文

（中北大学，山西 太原 030051）

汽车操纵稳定性的主观客观影响因素

于晓燕，杨世文

（中北大学，山西 太原 030051）

研究分析了一些对汽车操纵稳定性产生影响的主观和客观因素，为改善汽车操纵稳定性提供理论依据。

操纵稳定性；主客观影响因素

CLC NO.:U463Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014)03-74-02

前言

汽车的操纵稳定性是指汽车在行车的过程中能按照驾驶员给定的行驶轨迹正常行驶并抵抗外界干扰而保持稳定行驶的能力。汽车的操纵稳定性对汽车的安全行驶有着非常重要的意义，而且是决定高速汽车安全行驶的一个主要性能,所以被称之为“ 高速车辆的生命线”。 它受着多方面因素的影响，其中包括汽车本身可操纵性的影响，驾驶员的操作及其行驶环境的影响。而这些因素又会相互影响相互制约，例如，在汽车遇到路面突发状况时，优秀的驾驶员就会作出准确快速的判断，在遇到突发状况做出快速准确的反应，可以减少侧倾和侧滑进而减少交通事故；而汽车自身的操作性能也会影响驾驶员的操作，若对于驾驶员作出的紧急指令，汽车响应缓慢或者难以操作，就会产生不可预计的后果。所以在行驶环境是不定和未知的情况下，汽车本身的操纵性和驾驶员对汽车操作稳定性的主观影响显得尤为重要和关键。

1、汽车操纵稳定性的影响因素

1.1 汽车操纵稳定性的主观影响

在操纵稳定性的研究中，已将人车作为一个闭环系统进行整体研究，这样能更加系统全面地改善和提升人在操纵汽车时的易操作性。驾驶员的非专业化和车辆的密集趋势更加考验驾驶员在遇到突发状况做出的快速准确的反应。所以有着专业娴熟的驾驶技术，快速的反应能力，敏捷的动作，清晰的头脑，好的身体素质的驾驶员，在如今有着社会主义特色的中国行驶环境中显得尤为重要。

1.2 横向稳定杆刚度对汽车操作稳定性的影响

汽车横向稳定杆作为悬架结构中的一个重要调

节件，对整车的操纵稳定性有着重要的影响。横向稳定杆是一种特殊的弹簧，它把左右车轮连接在一起，当左右车轮同等幅度跳动时，横向稳定杆不起作用；只有左右车轮有垂向的相对位移时，稳定杆才起到弹性元件的作用。因此在稳定杆刚度的选择上要恰当，这样可以汽车可以获得所需要的不足转向特性。经过反复试验和司机的主观操控评价[3]，装23mm的后稳定杆在车辆紧急变线时，后轮转向柔和无明显侧滑和甩尾，整体感觉良好。

1.3 悬架的K&C特性对汽车操纵稳定性的影响

悬架K&C分析时需要考虑如跳动、转弯、制动、侧倾等各种试验工况，以研究悬架的运动学和弹性运动学特性。在汽车转弯时，为了使汽车具有合适的不足转向特性，前悬架外侧车轮应具有增大正前束的变化趋势，而后悬架外侧车轮也应具有增大正前束的变化趋势。在汽车的设计阶段，通过悬架K&C分析，可以为性能改进和样件试制提供仿真依据，进而缩短试验周期、节约试验费用。

1.4 转向速度对汽车操纵稳定性的影响

在以往的研究中，转向速度的大小对汽车操纵稳定性的影响往往被人们忽略。近年来，通过汽车工作者不断试验和研究发现，汽车的横摆角速度、侧向加速度和车身侧倾角等响应特性会随着转向角输入即转向速度的大小而受影响。转向速度对汽车前轮转角输入的响应有一定的影响，但对不同输入的影响不同；转向速度在一定范围内对汽车侧向加速度、横摆角速度和车身侧倾角有明显的影响；正常转向时，转向速度的变化对汽车的动力学特性有较大的影响。

1.5 车轮侧偏刚度对汽车操纵稳定性的影响

轮胎应该有较高的侧偏刚度，以保证其良好的操纵稳定性。研究表明尺寸大的高宽比小的相对有较高的侧偏刚度（高度比是以百分数表示的轮胎断面高H与轮胎断面宽B之比为100%），经研究试验证明高度比为60%的60系列轮胎的侧偏刚度有较大幅度的提高[1]。随着垂直载荷的增大，轮胎的侧偏刚度也会加大。另外轮胎气压的增大，侧偏刚度也会加大，但气压过高侧偏高度不再增大。

1.6 传动系和电子控制系统对汽车操纵稳定性的影响

近年来研究发现，地面的切向反作用力在改善汽车在极限工况下操纵稳定性有着不可忽视的影响。首先，总制动力即ABS用来抑制过大的制动力，以保证最佳的滑动率，提高和改善制动时的方向稳定性；很多汽车也会采用限制总驱动力的TCS，以提高驱动时汽车的稳定性。其次，日本公司研制的中性转向的电子控制前后驱动力分配系统使得驾驶员较易判断行驶路径，提高操作稳定性。最后，近年来已研发出的改变内，外侧驱动力分配比例的新传动系，如DYCS。而通过反复试验研究发现，充分利用后轴多余的附着条件，直接横摆力偶矩控制方法可以改善汽车在转弯时的行驶能力，从而进一步提高汽车的操纵稳定性。防抱死制动系统和驱动力控制系统都可以提高汽车的操纵稳定性。

2、小结

本文研究分析一些影响汽车操纵稳定性的主客观因素，并且指出可提高和改善稳定性的方法和结论，在一定程度上，对驾驶员的实际行驶操纵有重要的理论意义。

[1] 余志生.汽车理论. [M] .北京:机械工业出版社, 2000.

[2] 刘喜东,刘应东. 考虑转向速度的汽车操纵稳定性分析[J].机械工程学报，2011，7（10）：3901-095.

[3] 潘筱,王玉民.横向稳定杆刚度对汽车操纵稳定性的影响[J].

[4] 郭孔辉,汽车操纵动力学.长春: 吉林科学技术出版社,11.

Vehicle handling stability of the subjective objective factors

Yu Xiaoyan,Yang Shiwen
(The North University of China, Shanxi Taiyuan 030051)

Study analyzed some impact on vehicle handling stability of the subjective and objective factors, and provide theoretical basis for improving vehicle handling stability.

Handling and stability; Subjective and objective factors

U463

A

1671-7988(2014)03-74-02

于晓燕，硕士研究生，就读于中北大学车辆工程专业，研究方向汽车的操纵稳定性。