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第1章 轮胎特性1

1.1影响车辆运动性能的轮胎特性1

1.1.1轮胎坐标系1

1.1.2决定轮胎尺寸的主要因素2

1.1.3决定车辆姿态等的轮胎刚度3

1.1.4支配车辆运动的线性区域特性4

1.1.5支配车辆运动的非线性区域特性4

1.1.6影响主观评价的特性6

1.2解析运动性能用轮胎模型6

1.2.1必要条件6

1.2.2模型的输入与输出7

1.2.3线性区域的适用范围7

1.2.4稳态模型与动态特性模型7

1.2.5近年开发的模型8

1.3模型的案例分析Magic Formula9

1.3.1Magic Formula的背景9

1.3.2Pure模型9

1.3.3复合输入模型11

1.3.4模型系数决定步骤14

1.4轮胎特性测量技术15

1.4.1测量的试验条件15

1.4.2轮胎力和力矩的测量17

1.4.3前轮定位测量18

1.4.4侧滑角和滑移比18

参考文献20

第2章 车辆的运动性能理论21

2.1汽车的运动与运动方程式21

2.1.1平面运动的运动方程式21

2.1.2涵盖转向系统的运动与运动方程式22

2.1.3涵盖侧倾的运动与运动方程式23

2.1.4垂向运动与运动方程式24

2.1.5一般的汽车运动与结构分析模型25

2.2利用平面2自由度模型的线性分析25

2.2.1匀速环行25

2.2.2转向时的瞬态响应特性26

2.2.3外部干扰时的运动27

2.2.4柔性偏向与等效侧抗刚度28

2.2.5复合侧抗刚度29

2.2.6驱动与制动时的准匀速环行29

2.3非线性区域车辆运动分析方法31

2.3.1基于较大侧向加速度的线性化分析与等效侧抗刚度31

2.3.2轮胎的非线性特性与环行的几何学分析32

2.3.3横摆力矩法35

2.3.4利用状态平面解析37

参考文献38

第3章 车辆的运动性能39

3.1运动性能的评价与解析39

3.1.1车辆参数的测量39

3.1.2道路试验40

3.1.3室内试验41

3.1.4仿真解析41

3.2转向时的运动性能41

3.2.1稳态转向性能41

3.2.2动态转向响应性45

3.2.3转向时的侧倾姿态49

3.2.4转向力特性51

3.3外部干扰时的运动性能51

3.3.1侧风稳定性51

3.3.2乘坐舒适性52

3.3.3路面外部干扰稳定性54

3.4驱动、制动时的运动性能56

3.4.1转向加减速时的车辆特性56

3.4.2转向制动时的车辆特性57

3.4.3制动驱动时的车辆姿态59

3.5极限附近的运动性能59

3.5.1转向与转向的极限性能59

3.5.2低摩擦路面上的运动性能61

参考文献64

第4章 转向系统与车辆运动性能65

4.1转向系统与转向响应/转向反作用力65

4.1.1概要65

4.1.2理想的转向响应/转向反作用力特性66

4.1.3转向反作用力的构成要素68

4.2动力转向装置与转向力特性69

4.2.1动力转向装置齿轮箱、控制阀69

4.2.2油泵系统69

4.2.3动力转向装置新技术69

4.3转向系统几何学与车辆运动性能70

4.3.1阿克曼特性70

4.3.2转向主销轴线相关参数与车辆运动性能的关系70

4.3.3转向系统的柔性特性73

4.4其他与转向系统相关的车辆动作73

4.4.1车辆跑偏73

4.4.2游动、偏离行驶74

4.5近期技术动向74

4.5.1转向角控制74

4.5.2转向力控制75

参考文献75

第5章 悬架与车辆的运动性能76

5.1悬架的功能76

5.1.1悬架的基本功能76

5.1.2悬架的具体结构与辅助功能76

5.2悬架特性与操纵稳定性能77

5.2.1束角变化与操纵稳定性能77

5.2.2轮胎产生运动时的接地点变化、胎面变化81

5.2.3外倾变化特性与操纵稳定性能82

5.2.4悬架特性与侧倾运动83

5.2.5悬架特性与加减速时动态车辆姿态变化86

5.3悬架特性与乘坐舒适性87

5.3.1乘坐舒适性与悬架性能87

5.3.2上下振动特性87

5.3.3跃振与悬架特性88

5.4悬架的类型与特性89

5.4.1悬架的基本类型与特性89

5.4.2悬架的发展趋势91

5.4.3悬架与底盘控制技术96

5.5主动悬架97

5.5.1概要97

5.5.2垂向振动控制原理97

5.5.3姿态控制、转向特性控制100

5.5.4主动悬架的类型与特性100

5.5.5实际系统案例101

参考文献103

第6章 4WS系统与车辆运动性能104

6.1 4WS系统的目的与原理104

6.1.1前馈型4WS104

6.1.2反馈型4WS105

6.1.3低速小转弯半径型4WS105

6.2 4WS运动学理论106

6.3控制方法的分类与基本控制方法概要107

6.3.1前馈型4WS107

6.3.2反馈型4WS108

6.4控制方法的实际情况109

6.4.1横摆率响应延迟的改进对策109

6.4.2车身零侧偏控制109

6.4.3低速行驶时的驾驶性能提升111

6.4.4理想转向响应的实现113

6.4.5非线性运动区域控制114

6.4.6 4WS与其他底盘控制的协调控制115

6.4.7其他控制应用研究116

6.5 4WS的各种结构116

6.5.1全机械式控制116

6.5.2可变齿轮机构电子控制116

6.5.3电气-机械综合控制117

6.5.4纯电气式控制117

6.6 4WS技术展望119

参考文献119

第7章 驱动力及制动力控制与车辆运动性能121

7.1驱动力与制动力的控制定位和目标121

7.1.1驱动力与制动力的控制定位121

7.1.2驱动力与制动力的控制目标122

7.2驱动力与制动力的前后分配控制122

7.2.1直行时的加速与减速性能122

7.2.2转弯时的加速、减速性能123

7.2.3驱动力前后分配控制与车辆变化126

7.2.4制动力前后分配控制与车辆变化129

7.3驱动力与制动力的左右分配控制130

7.3.1左右分配与前后分配的比较131

7.3.2驱动力左右分配控制时的车辆特性132

7.3.3制动力左右分配控制时的车辆特性137

7.3.4扩展动态四边形139

7.4轮胎纵向力与侧向力的综合控制140

7.4.1驱动力控制与4WS的综合控制140

7.4.2制动力控制与4WS的综合控制141

7.4.3DYC与4WS的综合控制142

7.5驱动力与制动力的展望144

参考文献144

第8章 人-车系统的运动146

8.1前言146

8.2人的控制动作146

8.3人的操纵动作模型148

8.3.1人的传递函数模型148

8.3.2预瞄控制模型149

8.3.3应用专家系统的模型152

8.3.4其他控制动作模型154

8.4人与汽车的稳定性157

参考文献160