汽車(chē)行駛性能的主觀評(píng)價(jià)(10)-彎道行駛特性

車(chē)輛動(dòng)力學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)就是車(chē)輛的彎道行駛性能，這是因?yàn)樵谠摴r下，車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)受到橫向加速度、縱向加速度（由驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)產(chǎn)生）以及相應(yīng)的輪胎作用力的影響。特別重要的是輪胎的特性，即只有存在側(cè)滑率（側(cè)偏角）或縱滑率的情況下才會(huì)產(chǎn)生側(cè)向力和縱向力。此外，由于這些力的作用而導(dǎo)致的輪胎定位參數(shù)的變化會(huì)對(duì)車(chē)輛的橫擺運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生附加作用。這些作用可以通過(guò)后面提到的自轉(zhuǎn)向特性、轉(zhuǎn)向橫擺特性、側(cè)傾特性等加以描述。

10.1 自轉(zhuǎn)向特性

在每一次的轉(zhuǎn)向操縱過(guò)程中，駕駛員對(duì)車(chē)輛都會(huì)有一個(gè)橫擺響應(yīng)預(yù)期。這種預(yù)期是在多年駕駛經(jīng)驗(yàn)所獲得的對(duì)車(chē)輛動(dòng)力學(xué)特性理解的基礎(chǔ)上，對(duì)車(chē)輛橫擺響應(yīng)在時(shí)間和幅值上的一種估計(jì)。車(chē)輛預(yù)期的橫擺特性和實(shí)際橫擺特性間的偏差，可以被理解為車(chē)輛自身的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)， 即“自轉(zhuǎn)向特性”。經(jīng)簡(jiǎn)化后，車(chē)輛的自轉(zhuǎn)向特性可以分為過(guò)度響應(yīng)（過(guò)多轉(zhuǎn)向）或者不足響應(yīng)（不足轉(zhuǎn)向）兩類(lèi)。在過(guò)度響應(yīng)（過(guò)多轉(zhuǎn)向）的情況下，駕駛員必須施加一個(gè)小于他所估計(jì)的轉(zhuǎn)向角，才可以獲得理想的橫擺響應(yīng)。

在過(guò)度響應(yīng)情況下，不僅要施加轉(zhuǎn)向行駛所要求的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角，而且還需要根據(jù)車(chē)速、橫向加速度和轉(zhuǎn)彎半徑修正方向盤(pán)轉(zhuǎn)角。此外進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)時(shí)也必須考慮車(chē)輛橫擺響應(yīng)建立的時(shí)間過(guò)程，因?yàn)槿绻麑?shí)際產(chǎn)生的橫擺響應(yīng)過(guò)于滯后于所期望的橫擺響應(yīng)，那么駕駛員不得不減小方向盤(pán)轉(zhuǎn)角，同時(shí)他將感受到過(guò)多轉(zhuǎn)向。

文獻(xiàn)中提供了很多方法，通過(guò)測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)或者由此推導(dǎo)計(jì)算出的特征參數(shù)，來(lái)客觀的評(píng)價(jià)復(fù)雜的主觀感受。但這些文獻(xiàn)大多僅給出了對(duì)車(chē)輛穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性的評(píng)價(jià)。

為了評(píng)價(jià)穩(wěn)態(tài)特性，目前有兩種被廣泛采用的方法，這兩種方法都參考了車(chē)輛穩(wěn)態(tài)圓周行駛時(shí)的狀態(tài)（圖10.1）。一種方法是比較前輪和后輪的側(cè)偏角，這種方法本質(zhì)上是比較實(shí)際需要的轉(zhuǎn)向角和阿克曼轉(zhuǎn)向角。另一種方法則評(píng)價(jià)由側(cè)向加速度變化引起的轉(zhuǎn)向角變化的需求。

根據(jù)輪側(cè)偏角定義的自轉(zhuǎn)向特性

• • 不足轉(zhuǎn)向：前輪側(cè)偏角大于后輪側(cè)偏角
  • 過(guò)度轉(zhuǎn)向：前輪側(cè)偏角小于后輪側(cè)偏角
  • 中性轉(zhuǎn)向：前輪側(cè)偏角等于后輪側(cè)偏角

圖 7.27 自轉(zhuǎn)向特性

比較前、后輪側(cè)偏角類(lèi)似于比較彎道行駛所需的實(shí)際轉(zhuǎn)向角和阿克曼轉(zhuǎn)向角。根據(jù)阿克曼轉(zhuǎn)向角定義的自轉(zhuǎn)向特性

• • 不足轉(zhuǎn)向：所需轉(zhuǎn)向角小于阿克曼轉(zhuǎn)向角
  • 過(guò)度轉(zhuǎn)向：所需轉(zhuǎn)向角大于阿克曼轉(zhuǎn)向角
  • 中性轉(zhuǎn)向：所需轉(zhuǎn)向角等于阿克曼轉(zhuǎn)向角

車(chē)輛進(jìn)行圓周行駛，轉(zhuǎn)向半徑保持不變。隨著側(cè)向加速度的增加，所需的轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角也相應(yīng)增加。據(jù)此可以定義車(chē)輛的自轉(zhuǎn)向特性：

• • 不足轉(zhuǎn)向：隨著側(cè)向加速度的增加，所需的轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)向角增大（自轉(zhuǎn)向梯度為正）
  • ?過(guò)度轉(zhuǎn)向：隨著側(cè)向加速度的增加，所需的轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)向角減?。ㄗ赞D(zhuǎn)向梯度為負(fù)）
  • 中性轉(zhuǎn)向：隨著側(cè)向加速度的增加，所需的轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)向角保持不變（自轉(zhuǎn)向梯度為零）

為了獲得最后一種定義給出的所需轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角和側(cè)向加速度間的關(guān)系， 建立了四種不同的測(cè)試工況，這些測(cè)試工況或改變轉(zhuǎn)向半徑，或改變車(chē)速，或改變轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角，或改變側(cè)向加速度。

自轉(zhuǎn)向特性的主觀評(píng)價(jià)主要針對(duì)的是前面提出的過(guò)多/不足轉(zhuǎn)向特性，而忽略了瞬態(tài)響應(yīng)部分的影響，同時(shí)僅局限于描述所需轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角和側(cè)向加速度間的關(guān)系，這一關(guān)系又是通過(guò)改變測(cè)試工況來(lái)獲得的。為了獲得主觀評(píng)價(jià)，車(chē)輛必須盡可能多得在不同彎道內(nèi)以不同的車(chē)速和側(cè)向加速度進(jìn)行試驗(yàn)。

圖 10.2 穩(wěn)態(tài)圓周行駛的試驗(yàn)條件

由于老式汽車(chē)的結(jié)構(gòu)，人們對(duì)車(chē)輛的自轉(zhuǎn)向特性也有了一定的了解（前驅(qū)：不足轉(zhuǎn)向；后驅(qū)：過(guò)多轉(zhuǎn)向）。但是新式的汽車(chē)已經(jīng)不再適合進(jìn)行這么簡(jiǎn)單的分類(lèi)了。由于汽車(chē)底盤(pán)的校準(zhǔn)采用了容錯(cuò)性設(shè)計(jì)，現(xiàn)代汽車(chē)帶有輕微的不足轉(zhuǎn)向特性而和驅(qū)動(dòng)方式無(wú)關(guān)，由此帶來(lái)的是在彎道行駛載荷轉(zhuǎn)移時(shí)，車(chē)輛有一定程度的向車(chē)道內(nèi)側(cè)偏轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。只有在低附著系數(shù)路面上才能體現(xiàn)出不同驅(qū)動(dòng)方式帶來(lái)的自轉(zhuǎn)向特性上的差異。

路面狀況：由不同曲率半徑彎道組成的平整路面（操縱性的試驗(yàn)路段）或不同表面（干燥、濕滑、雪地和冰面路面）組成的測(cè)試路面.

行駛工況：車(chē)輛以恒定的驅(qū)動(dòng)力，在附著極限所允許的所有車(chē)速范圍內(nèi)進(jìn)行彎道行駛。

研發(fā)目標(biāo)：在中、低側(cè)向加速度范圍內(nèi)期望有中性或者輕微的不足轉(zhuǎn)向特性；當(dāng)側(cè)向加速度很高時(shí)，不足轉(zhuǎn)向特性應(yīng)該非線性的增大（圖10.3）。保持彎道行駛的轉(zhuǎn)向做功要小并且明確、可預(yù)知。自轉(zhuǎn)向特性應(yīng)該不受路面附著特性（附著系數(shù)）以及載荷情況影響。

圖 10.3 穩(wěn)態(tài)圓周行駛時(shí)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角-側(cè)向加速度關(guān)系曲線

影響因素：前、后橋彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)前、后橋側(cè)傾運(yùn)動(dòng)學(xué)懸架彈簧、穩(wěn)定桿、副彈簧和阻尼的校準(zhǔn)軸荷分布驅(qū)動(dòng)方式側(cè)傾軸線的位置及其在彈簧變形時(shí)的變化在高速范圍內(nèi)的空氣動(dòng)力學(xué)特性四輪驅(qū)動(dòng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)力矩分配軸間差速器的鎖止特性可控懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)輪胎特性（車(chē)輪和輪胎尺寸、特征參數(shù)，如側(cè)偏剛度等）

圖10.4 列舉了底盤(pán)改動(dòng)對(duì)自轉(zhuǎn)向特性的影響，并給出了基本趨勢(shì)；通過(guò)組合若干種措施可以強(qiáng)化或者削弱作用效果。

圖10.4 影響自轉(zhuǎn)向特性的參數(shù)

10.2 轉(zhuǎn)向橫擺響應(yīng)特性

轉(zhuǎn)向橫擺響應(yīng)特性描述了在給定轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向速度后車(chē)輛橫擺響應(yīng)的建立過(guò)程。

路面狀況：由直道過(guò)度到不同半徑彎道的平整路面（洲際公路，高速公路和匝道路），附著特性不同（干燥、濕滑）。行駛工況：車(chē)輛從直道過(guò)渡到彎道行駛；車(chē)速和轉(zhuǎn)向速度可變。

研發(fā)目標(biāo)：車(chē)輛橫擺角加速度和橫擺角應(yīng)該和轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角成一定比例；在較高車(chē)速或不同路面附著系數(shù)的情況下，上述橫擺響應(yīng)特性也不能變化過(guò)大。不希望出現(xiàn)時(shí)間和相位上的滯后以及過(guò)度的響應(yīng)。

影響因素：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)彈性前、后橋運(yùn)動(dòng)學(xué)和彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)懸架特征參數(shù)（前輪前束、車(chē)輪外傾、主銷(xiāo)后傾、主銷(xiāo)內(nèi)傾） 側(cè)傾軸線位置和懸架變形時(shí)該位置的變化靜態(tài)和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比?伺服轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向特性曲線軸荷分布輪胎特性（車(chē)輪和輪胎尺寸、特征參數(shù)，如側(cè)偏剛度等）

10.3 側(cè)向力的建立

該原則評(píng)價(jià)了側(cè)向加速度的建立方式以及側(cè)向力是如何作用于車(chē)輛的；特別關(guān)注車(chē)輛的側(cè)傾、橫擺特性相對(duì)于轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)速間的關(guān)系，以及相應(yīng)的前、后輪的響應(yīng)特性。

路面狀況：由直道過(guò)度到不同半徑彎道的平整路面（洲際公路，高速公路和匝道路），附著特性不同（干燥，濕滑）行駛工況：車(chē)輛從直道過(guò)度到彎道行駛；車(chē)速、側(cè)向加速度和轉(zhuǎn)向盤(pán)速度可變。

研發(fā)目標(biāo)：前、后輪側(cè)向力的建立應(yīng)該不存在相位差；不希望產(chǎn)生可感知的側(cè)向彈性和拖拽、張緊效應(yīng)。

影響因素：前、后橋運(yùn)動(dòng)學(xué)和彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)（尤其在受側(cè)向力的情況下）（圖 10.5）前、后橋側(cè)向彈性懸架彈簧、穩(wěn)定桿和阻尼的校準(zhǔn)輪胎特性（車(chē)輪和輪胎尺寸、特征參數(shù)，如側(cè)偏剛度等）?可控懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

圖 10.5 側(cè)向力（側(cè)向力轉(zhuǎn)向）對(duì)車(chē)輪前束改變的影響

10.4 橫擺角速度的建立

該指標(biāo)主要評(píng)價(jià)車(chē)輛轉(zhuǎn)向時(shí)，橫擺角速度、橫擺角相對(duì)于轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)速度之間的關(guān)系， 以及為保持車(chē)道所需的轉(zhuǎn)向做功。路面狀況：均質(zhì)表面的平整路面。路面需開(kāi)闊，可以進(jìn)行單次或者兩次變道。（雪地或者橢圓形高速環(huán)道、三車(chē)道高速公路、試車(chē)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)區(qū)）；不同附著特性表面（干燥、濕滑）。行駛工況：車(chē)輛保持直線行駛，然后進(jìn)行一次或者兩次變道。車(chē)速和轉(zhuǎn)向速度介于高速公路上緩慢變道速度和類(lèi)似于避讓突然出現(xiàn)的障礙物時(shí)的速度之間，并可改變。

研發(fā)目標(biāo)：橫擺角速度的建立應(yīng)該和轉(zhuǎn)向速度成比例。不希望橫擺角速度出現(xiàn)反向變化、慣性、相位滯后等不穩(wěn)定情況或者幅值的嚴(yán)重超調(diào)。這將惡化車(chē)輛的車(chē)道保持能力、穩(wěn)定性和操縱性能。

影響因素：前、后橋運(yùn)動(dòng)學(xué)和彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比懸架彈簧、穩(wěn)定桿和阻尼的校準(zhǔn)車(chē)輛繞 z 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量輪胎特性（車(chē)輪和輪胎尺寸、特征參數(shù)，如側(cè)偏剛度等）

10.5 側(cè)向引導(dǎo)能力

側(cè)向引導(dǎo)能力描述了當(dāng)側(cè)向力升高至附著極限時(shí)，汽車(chē)底盤(pán)的固有特性。該指標(biāo)評(píng)價(jià)可傳遞到前、后輪的最大側(cè)向力以及接近或超越附著極限時(shí)車(chē)輛響應(yīng)的過(guò)渡特性。路面狀況：由不同半徑彎道組成的平整、不同附著性能（操縱性試驗(yàn)路段、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)區(qū)、干燥、濕滑）的路面。行駛工況：車(chē)輛首先以中等側(cè)向加速度行駛（圖10.6）；車(chē)速和側(cè)向加速度將一直提高到附著極限。

研發(fā)目標(biāo)：前、后輪上的側(cè)向力應(yīng)該平衡且盡可能的大。前、后輪的平衡應(yīng)該不受附著系數(shù)和路面附著特性的影響。當(dāng)超過(guò)路面附著極限時(shí)，車(chē)輛不允許出現(xiàn)過(guò)度的橫擺響應(yīng)；車(chē)輛響應(yīng)的過(guò)渡特性應(yīng)該柔和，能給予駕駛員車(chē)輛后備側(cè)向附著能力的反饋信息，以及使轉(zhuǎn)向修正變得更加容易。

圖 10.6 側(cè)向加速度和彎道半徑及車(chē)速間的關(guān)系

影響因素：前、后橋運(yùn)動(dòng)學(xué)和彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)?懸架彈簧、穩(wěn)定桿和阻尼的校準(zhǔn)輪胎特性（車(chē)輪和輪胎尺寸、特征參數(shù)，如側(cè)偏剛度等）?軸荷分布可控懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

10.6 側(cè)傾特性

車(chē)輛的側(cè)傾特性描述彎道行駛工況下車(chē)輛的側(cè)向傾斜特性，即側(cè)傾角（圖 10.7）、側(cè)傾角速度和側(cè)傾角加速度隨側(cè)向加速度的變化情況。路面狀況：由直道和不同曲率半徑、不同轉(zhuǎn)向方向的彎道組成的平整、均質(zhì)表面的跑道行駛工況：車(chē)輛以不同的速度和不同的側(cè)向加速度在跑道上行駛，并改變轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角速度。研發(fā)目標(biāo)：車(chē)身側(cè)傾角和側(cè)傾角速度應(yīng)該盡可能小，并隨側(cè)向加速度成比例增加。左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)的側(cè)傾特性應(yīng)該一致。現(xiàn)代歐洲轎車(chē)的側(cè)傾角介于 4°/g 和 8°/g 之間。采用主動(dòng)懸架，可以使側(cè)傾角大幅減小。為了在彎道行駛過(guò)程中能較好的感受到側(cè)向力，側(cè)傾角不允許控制到 0 度。人們對(duì)“身處彎道”往往感覺(jué)很不舒服。

影響因素：抗側(cè)傾設(shè)計(jì)（彈簧、穩(wěn)定桿、副彈簧和阻尼）?側(cè)傾軸線位置和懸架變形時(shí)該位置的變化可控懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

圖 10.7 側(cè)傾角-側(cè)向加速度關(guān)系曲線

10.7 對(duì)角側(cè)傾

車(chē)輛進(jìn)入彎道行駛時(shí)，駕駛員預(yù)計(jì)車(chē)輛會(huì)繞縱軸發(fā)生側(cè)傾運(yùn)動(dòng)。對(duì)角側(cè)傾會(huì)讓人產(chǎn)生這樣的感覺(jué)：車(chē)輛轉(zhuǎn)向時(shí)會(huì)繞空間上對(duì)角線布置的軸線發(fā)生側(cè)傾運(yùn)動(dòng)。這種“扭曲”的感覺(jué)在前、后橋上都會(huì)出現(xiàn)。通常該指標(biāo)用來(lái)評(píng)價(jià)前、后橋側(cè)傾運(yùn)動(dòng)（側(cè)傾角、側(cè)傾角速度）建立的協(xié)調(diào)性、一致性，以及側(cè)傾運(yùn)動(dòng)相對(duì)于側(cè)向加速度的相位滯后。路面狀況：由直道和不同曲率半徑、不同轉(zhuǎn)向方向的彎道組成的平整、均質(zhì)表面的跑道.行駛工況：車(chē)輛以不同的速度在跑道上行駛，并突然猛打方向研發(fā)目標(biāo)：盡可能準(zhǔn)確地繞車(chē)輛縱軸或者側(cè)傾軸產(chǎn)生側(cè)傾運(yùn)動(dòng)。前、后懸架的彈簧應(yīng)該同相位的運(yùn)動(dòng)，這樣就感覺(jué)不到車(chē)輛在沿對(duì)角軸線運(yùn)動(dòng)。影響因素：抗側(cè)傾力矩的分布（前/后橋）懸架彈簧、穩(wěn)定桿、副彈簧和阻尼的校準(zhǔn)側(cè)傾軸線位置和懸架變形時(shí)該位置的變化可控懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

10.8 懸架支撐效應(yīng) Aufstützen

懸架支撐效應(yīng)是車(chē)輛的固有特性。在彎道行駛過(guò)程中，車(chē)輛靠彎道外側(cè)一面的懸架位移明顯小于靠?jī)?nèi)側(cè)一面的懸架位移。這讓人感覺(jué)到懸架的彈性很差；車(chē)輛在側(cè)向力的作用下猶如被“杠桿”撐起一般。此時(shí)需要評(píng)價(jià)在哪一車(chē)橋上能感受到這種支撐現(xiàn)象。某些情況下這會(huì)影響到車(chē)輛的車(chē)道保持性能。路面狀況：由直道和不同曲率半徑、不同轉(zhuǎn)向方向的彎道組成的平整、均質(zhì)表面的跑道.行駛工況：車(chē)輛以不同的速度在跑道上行駛，并突然猛打方向研發(fā)目標(biāo)：車(chē)輛受側(cè)向力作用時(shí)，不允許感覺(jué)到這種支撐效應(yīng)。

影響因素：抗側(cè)傾力矩的分布（前/后橋）懸架彈簧、穩(wěn)定桿、副彈簧和阻尼的校準(zhǔn)側(cè)傾軸線位置和懸架變形時(shí)該位置的變化前、后橋的設(shè)計(jì)可控懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

10.9 側(cè)傾螺旋效應(yīng)（Wankschrauben）

側(cè)傾螺旋效應(yīng)描述了車(chē)輛在表面有大的波紋或凹陷的路面上行駛時(shí)，車(chē)身側(cè)傾振動(dòng)和橫擺振動(dòng)的疊加過(guò)程。出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因主要在于后橋運(yùn)動(dòng)學(xué)特性的非對(duì)稱(chēng)性，當(dāng)施加相應(yīng)的激勵(lì)時(shí)，非對(duì)稱(chēng)性會(huì)導(dǎo)致后橋螺旋般的垂向和側(cè)向運(yùn)動(dòng)。側(cè)傾螺旋效應(yīng)評(píng)價(jià)車(chē)輛繞垂直和縱軸的運(yùn)動(dòng)和車(chē)身前、后部的垂向運(yùn)動(dòng)。路面狀況：由彎道和至少一道波紋或凹陷組成的表面均質(zhì)的路面。行駛工況：車(chē)輛以不同速度在跑道上往復(fù)行駛研發(fā)目標(biāo)：車(chē)輛后懸架的這種螺旋式往復(fù)運(yùn)動(dòng)應(yīng)該平行于路面。無(wú)論車(chē)輛左轉(zhuǎn)還是右轉(zhuǎn)， 都不應(yīng)該感覺(jué)到這種側(cè)傾螺旋效應(yīng)。

影響因素：前、后橋側(cè)傾運(yùn)動(dòng)學(xué)及其對(duì)稱(chēng)性偏差運(yùn)動(dòng)學(xué)和彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)，尤其是在受側(cè)向力作用的情況下側(cè)傾軸線位置和懸架變形時(shí)該位置的變化橫向穩(wěn)定桿引起的附加轉(zhuǎn)向懸架彈簧、穩(wěn)定桿、副彈簧和阻尼的校準(zhǔn)轉(zhuǎn)向特性可控懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

10.10 變道特性

變道特性評(píng)價(jià)了車(chē)輛在變道工況下的行駛穩(wěn)定性，以及車(chē)輛的橫擺響應(yīng)特性（橫擺角速度、橫擺角的建立和消除過(guò)程）。該行駛工況可以評(píng)價(jià)駕駛員在危險(xiǎn)情況下，為躲避突然出現(xiàn)的障礙物做出緊急轉(zhuǎn)向時(shí)車(chē)輛的性能。

圖 10.8 VDA 和 ISO 變道行駛

路面狀況：均質(zhì)表面的平整路面。路面需開(kāi)闊，可以進(jìn)行單次或者兩次變道。（雪地或者高速環(huán)道、三車(chē)道高速公路、試車(chē)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)區(qū)）；不同表面（干燥、濕滑、雪地、冰面）行駛工況：車(chē)輛保持直線行駛，然后進(jìn)行一次或者兩次變道。車(chē)速和轉(zhuǎn)向速度介于高速公路上緩慢變道速度和類(lèi)似于躲避突然出現(xiàn)的障礙物時(shí)的速度之間，并可以改變直至極限情況。除了采用自由駕駛的方法外，還可以采用 ISO 標(biāo)準(zhǔn)提供的雙移線工況和 VDA 標(biāo)準(zhǔn)提供的避讓工況。雖然這兩種方法都很有幫助，但是試驗(yàn)費(fèi)用較高，同時(shí)變道時(shí)只允許中、低車(chē)速（圖10.8）。研發(fā)目標(biāo)：車(chē)輛應(yīng)該精確且無(wú)相位滯后地跟蹤轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角輸入。不希望出現(xiàn)車(chē)輛的過(guò)度響應(yīng)（激轉(zhuǎn)）或者克服慣性所必需的轉(zhuǎn)向修正。

影響因素：前、后橋運(yùn)動(dòng)學(xué)和彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)抗側(cè)傾設(shè)計(jì)（彈簧、穩(wěn)定桿、阻尼）?轉(zhuǎn)向特性轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的彈性和阻尼軸荷分布輪胎特性（車(chē)輪和輪胎尺寸、特征參數(shù)，如側(cè)偏剛度等）?高速時(shí)的空氣動(dòng)力學(xué)特性可控懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

10.11 轉(zhuǎn)向—制動(dòng)特性

當(dāng)車(chē)輛穩(wěn)態(tài)圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行制動(dòng)，能評(píng)價(jià)車(chē)輛彎道行駛的穩(wěn)定性、包括橫擺角、橫擺角速度和橫擺角加速度在內(nèi)的橫擺響應(yīng)特性和用于修正行駛路線偏差的轉(zhuǎn)向做功。路面狀況：由不同曲率半徑的彎道組成的、平整、均質(zhì)路面；車(chē)速范圍要接近其所能達(dá)到的最高車(chē)速。行駛工況：車(chē)輛以不同車(chē)速和側(cè)向加速度行駛于彎道中。當(dāng)車(chē)輛處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)狀態(tài)時(shí)，對(duì)車(chē)輛進(jìn)行中等至大強(qiáng)度制動(dòng)。對(duì)于裝備有制動(dòng)力控制系統(tǒng)的車(chē)輛，制動(dòng)工況要分為觸發(fā)制動(dòng)控制和不觸發(fā)制動(dòng)控制兩種情況來(lái)完成。

圖 10.9 彎道制動(dòng)過(guò)程中車(chē)輛的橫擺響應(yīng)特性

研發(fā)目標(biāo)：車(chē)輛在制動(dòng)過(guò)程中必須保持方向穩(wěn)定性，橫擺響應(yīng)應(yīng)該盡可能小并易于修正。由制動(dòng)引起的車(chē)道偏離應(yīng)該趨向于一定程度上輔助駕駛員的操縱。這可以通過(guò)中等制動(dòng)強(qiáng)度下車(chē)輛在彎中輕微的“卷入效應(yīng)”來(lái)實(shí)現(xiàn)。隨著車(chē)速的增加“卷入效應(yīng)”的趨勢(shì)應(yīng)該逐步減小。影響因素：前、后橋運(yùn)動(dòng)學(xué)和彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)動(dòng)態(tài)軸荷分布制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（制動(dòng)力分配、踩踏板特性、制動(dòng)摩擦片和制動(dòng)盤(pán)的摩擦、溫度特性）主銷(xiāo)偏移距高速下的空氣動(dòng)力學(xué)特性電子底盤(pán)控制系統(tǒng)（ABS，ESP，半主動(dòng)和主動(dòng)懸架系統(tǒng)）的設(shè)計(jì)輪胎特性（車(chē)輪和輪胎尺寸、特征參數(shù)，如側(cè)偏剛度等）

10.12 轉(zhuǎn)向-加速特性

轉(zhuǎn)向-加速特性描述了在驅(qū)動(dòng)力作用的影響下，車(chē)輛自轉(zhuǎn)向特性的改變。該評(píng)價(jià)適用于車(chē)輛彎道行駛工況，特別是出彎的時(shí)候。車(chē)輛以不同大小的驅(qū)動(dòng)力加速行駛，評(píng)價(jià)駕駛員保持車(chē)道所需的做功。路面狀況：由不同曲率半徑的彎道組成的、表面附著特性不同的平整路面（操縱性測(cè)試路段）或者試車(chē)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)區(qū)。行駛工況：車(chē)輛首先以恒定的側(cè)向加速度在彎道或者環(huán)道上行駛，然后突然猛踩油門(mén)踏板，改變驅(qū)動(dòng)力大小。通過(guò)不同的踩踏板速度來(lái)改變側(cè)向加速度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩直至極限值。研發(fā)目的：車(chē)輛在穩(wěn)態(tài)圓周行駛時(shí)會(huì)存在輕微的不足轉(zhuǎn)向趨勢(shì)，在加速時(shí)該不足轉(zhuǎn)向趨勢(shì)會(huì)有所減弱。車(chē)輛加速帶來(lái)的過(guò)多轉(zhuǎn)向趨勢(shì)會(huì)使行車(chē)路線發(fā)生一定的偏移。車(chē)輛的橫擺響應(yīng)應(yīng)該可以預(yù)知的，而不是讓人猝不及防。同時(shí)僅需要很小的轉(zhuǎn)向做功就應(yīng)該能修正該橫擺響應(yīng)。同時(shí)該特性不應(yīng)受路面附著特性和載荷情況的影響。

影響因素：前、后橋運(yùn)動(dòng)學(xué)和彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)懸架彈簧、穩(wěn)定桿、阻尼的校準(zhǔn)動(dòng)態(tài)軸荷分布發(fā)動(dòng)機(jī)特性（轉(zhuǎn)矩—功率變化過(guò)程）?轉(zhuǎn)向特性高速下的空氣動(dòng)力學(xué)特性輪胎特性（車(chē)輪和輪胎尺寸、特征參數(shù)，如側(cè)偏剛度等）?軸間差速器的鎖止特性四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)力分配

10.13 載荷變換反應(yīng)

車(chē)輛以中、高側(cè)向加速度彎道行駛時(shí)，突然中斷驅(qū)動(dòng)力，隨后評(píng)價(jià)車(chē)輛保持原來(lái)的車(chē)道所需的做功。（圖10.10）路面狀況：由不同曲率半徑的彎道組成的、表面附著特性不同的平整路面（操縱性測(cè)試路段，特別是急彎）或者試車(chē)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)區(qū)。行駛工況：車(chē)輛首先以恒定的側(cè)向加速度在彎道或者環(huán)道上行駛，然后突然松開(kāi)油門(mén)踏板，切斷驅(qū)動(dòng)力輸入。試驗(yàn)過(guò)程中可以改變側(cè)向加速度，以及通過(guò)不同的檔位選擇來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)的制動(dòng)扭矩。研發(fā)目的：車(chē)輛在穩(wěn)態(tài)圓周行駛時(shí)會(huì)存在輕微的不足轉(zhuǎn)向趨勢(shì)，在載荷變換反應(yīng)工況下， 該不足轉(zhuǎn)向趨勢(shì)會(huì)有所減弱。車(chē)輛加速帶來(lái)的過(guò)多轉(zhuǎn)向趨勢(shì)會(huì)使行車(chē)路線發(fā)生一定的偏移。車(chē)輛的橫擺響應(yīng)應(yīng)該可以預(yù)知的，而不是讓人猝不及防。僅需要很小的轉(zhuǎn)向做功就應(yīng)該能修正該橫擺響應(yīng)。通過(guò)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)力來(lái)設(shè)置車(chē)輛穩(wěn)態(tài)出彎時(shí)的性能。同時(shí)該特性不應(yīng)受路面附著特性和載荷情況的影響。影響因素：前、后橋運(yùn)動(dòng)學(xué)和彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)?懸架彈簧、穩(wěn)定桿、阻尼的校準(zhǔn)動(dòng)態(tài)軸荷分布發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)力矩特性轉(zhuǎn)向特性高速下的空氣動(dòng)力學(xué)特性輪胎特性（車(chē)輪和輪胎尺寸、特征參數(shù)，如側(cè)偏剛度等）?軸間差速器的鎖止特性四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)力分配

圖 10.10?載荷變換反應(yīng)下車(chē)輛的橫擺角速度響應(yīng)

圖10.11 影響載荷變換反應(yīng)的原因

圖 10.11 列舉了引起載荷變換反應(yīng)最重要的原因及其作用趨勢(shì)。

10.14 路面影響

當(dāng)車(chē)輛在不同表面（路面不平度、路面附著特性）的直道和彎道上行駛時(shí)，根據(jù)所行駛的路面表面不同，對(duì)車(chē)輛保持行駛軌跡的穩(wěn)定性、保持行駛路線所需的做功以及前、后輪的側(cè)向引導(dǎo)能力相對(duì)于路面附著系數(shù)的關(guān)系加以評(píng)定。路面狀況：不同表面的平整直道和彎道。試驗(yàn)道路應(yīng)該具有盡可能多的路面附著系數(shù)和表面特性以供選擇，比如不同粗糙度的瀝青路面、不同磨損程度的路面、水泥路面、碎石路面、干燥和濕滑的路面、雪地和冰路面。行駛工況：車(chē)輛以不同的車(chē)速和縱向力（驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)）在車(chē)道上行駛。研發(fā)目的：車(chē)輛行駛特性和轉(zhuǎn)向特性在上述所有不同路面的情況下應(yīng)該保持不變。前輪相對(duì)于后輪的后備側(cè)向引導(dǎo)能力應(yīng)該基本保持不變。影響因素：前、后橋運(yùn)動(dòng)學(xué)和彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)?懸架彈簧、穩(wěn)定桿、阻尼的校準(zhǔn)轉(zhuǎn)向特性驅(qū)動(dòng)形式軸間差速器的鎖止特性可控懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)