第六章稳态转向

第六章稳态转向第1页，共35页，2023年，2月20日，星期三2蛇行性能移线性能双移线性能—回避障碍性能

转向盘转角、转向力、侧向加速度、横摆角速度、侧偏角、车速等。在车辆性能参数里，往往以应急性能给出。主要包括：蛇行绕桩速度（满载/空载）、紧急变线速度（满载/空载）。评价参量典型行驶工况性能操纵稳定性包含的内容第2页，共35页，2023年，2月20日，星期三3极限侧向加速度抗侧翻能力极限车速

回至原来路径所需时间评价参量评价参量评价参量

圆周行驶极限侧向加速度极限行驶能力

发生侧滑时的控制能力操纵稳定性包含的内容第3页，共35页，2023年，2月20日，星期三41.车辆坐标系第4页，共35页，2023年，2月20日，星期三5汽车直线行驶时，急速转动转向盘至某一转角时，停止转动转向盘并维持此转角不变，即给汽车以转向盘角阶跃输入。时间t转向盘转角2.稳态响应特性转向盘角阶跃输入经短暂时间后，汽车进入等速圆周行驶，称为转向盘角阶跃输入下进入的稳态响应。转向盘角阶跃输入下进入的稳态响应第5页，共35页，2023年，2月20日，星期三6转向盘角阶跃输入前后，直线行驶与等速圆周行驶这两个稳态运动之间的过渡过程是一种瞬态，相应的瞬态运动响应称为转向盘角阶跃输入下的瞬态响应。3.瞬态响应特性第6页，共35页，2023年，2月20日，星期三7不足转向

；中性转向

不变；过多转向

。稳态响应特性有三种类型第7页，共35页，2023年，2月20日，星期三8低速转向（忽略侧向力）第8页，共35页，2023年，2月20日，星期三9阿克曼角,偏离轮迹距离阿克曼角转角很小时内外转角的平均值第9页，共35页，2023年，2月20日，星期三10主要研究轮胎的侧偏现象和侧偏特性。侧偏特性是指侧偏力与侧偏角的关系。高速转向时的轮胎的侧偏特性第10页，共35页，2023年，2月20日，星期三αOXY车轮平面车轮行驶方向正地面切向反作用力FX正翻转力矩TX正地面法向反作用力FZ正地面侧向反作用力FY车轮旋转轴线正侧偏角正回正力矩TZ正TY正外倾角γZ侧偏角α轮胎接地印迹中心的位移方向与X轴的夹角外倾角γ过轮胎坐标系原点的垂线与车轮平面的夹角一、轮胎的坐标系第11页，共35页，2023年，2月20日，星期三地面作用于车轮的侧向反作用力。二、轮胎的侧偏现象和侧偏力—侧偏角曲线1.侧偏力FY第12页，共35页，2023年，2月20日，星期三13uccucc只有当侧向力

大于（或等于）车轮与路面间的侧向附着力时，车轮的运动方向才会改变。1）在刚性轮上作用侧向力第13页，共35页，2023年，2月20日，星期三14FY俯视图车轮静止2）在弹性轮上作用侧向力第14页，共35页，2023年，2月20日，星期三15FY2）在弹性轮上作用侧向力车轮滚动第15页，共35页，2023年，2月20日，星期三16α0XYFY侧偏力为正时，产生负侧偏角。u-+2.侧偏现象当车轮有侧向弹性时，即使FY没有达到侧向附着极限，车轮行驶方向也将偏离车轮平面的方向。α侧偏角α

轮胎接地印迹中心的位移方向与X轴的夹角。u第16页，共35页，2023年，2月20日，星期三17—侧偏刚度。

FY一定时希望侧偏角越小越好，所以越大越好。3.FY－α曲线第17页，共35页，2023年，2月20日，星期三18三、轮胎结构、工作条件对侧偏特性的影响大尺寸轮胎子午线轮胎斜交轮胎钢丝子午线轮胎纤维子午线轮胎轮胎的尺寸、型式和结构参数对侧偏刚度有显著影响。侧偏刚度大侧偏刚度小大尺寸轮胎小尺寸轮胎第18页，共35页，2023年，2月20日，星期三19（1）扁平率小，大HB扁平率=(H/B)×100%

第19页，共35页，2023年，2月20日，星期三20第20页，共35页，2023年，2月20日，星期三21（2）垂直载荷大，大但是垂直载荷过大时，轮胎与地面接触区的压力分布极不均匀，会使侧偏刚度减小。第21页，共35页，2023年，2月20日，星期三22（3）轮胎气压高，k大第22页，共35页，2023年，2月20日，星期三23（5）路面干湿状态第23页，共35页，2023年，2月20日，星期三24路面有薄水层时，由于滑水现象，会出现完全丧失侧偏力的情况。轮胎胎面、路面粗糙程度、水层厚度与滑水现象的关系第24页，共35页，2023年，2月20日，星期三转向方程式25第25页，共35页，2023年，2月20日，星期三26稳态转向的三种类型是怎样出现的？

M,Y推导出R的关系，从而得出。

第26页，共35页，2023年，2月20日，星期三特征车速和临界车速特征车速是针对具有不足转向特性的车辆；临界车速是针对过多转向时的车速。特征车速：临界车速：27第27页，共35页，2023年，2月20日，星期三284）汽车的稳态横摆角速度增益曲线第28页，共35页，2023年，2月20日，星期三29静态储备系数S.M.：中性转向点到前轮的距离

与汽车质心到前轴距离a之差与轴距L之比。中性转向点：使汽车前、后轮产生相等侧偏角的侧向力作用点。3）用静态储备系数S.M.来表征汽车稳态响应第29页，共35页，2023年，2月20日，星期三30中性转向不足转向过多转向中性转向点汽车质心第30页，共35页，2023年，2月20日，星期三悬架对转向特性的影响31第31页，共35页，2023年，2月20日，星期三悬架对转向特性的影响侧倾力矩：32第32页，共35页，2023