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 Formula 9
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4WS 104
6.1.2反馈型4WS 105
6.1.3低速小转弯半径型4WS 105
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4WS 107
6.3.2反馈型4WS 108
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