概述 1
1动力学问题概述 1
2局部问题的划分 2
3整书的编排 4
Ⅰ轮胎 5
Ⅰ.1轮胎的切向特性 5
4车轮阻力 6
4.1滚动阻力 6
4.2穿水阻力 10
4.3轴承摩擦，残余制动力矩 11
4.4车轮其他阻力 12
4.5总的车轮阻力 13
5切向附着、滑移 13
5.1附着系数μh的数值 18
5.2对μ-S曲线的认识 20
Ⅰ.2轮胎的垂直特性 21
6接地印迹面压力分布 22
7轮胎弹性和阻尼 23
7.1轮胎弹性常数，次切距 23
7.2轮胎阻尼 25
Ⅰ.3轮胎的侧向特性 25
8侧向力，回正力矩，侧偏角 26
8.1对侧偏特性的理解 29
8.2侧偏刚度 31
9车轮外倾的影响 33
10静止状态下的转向力矩 34
11切向力对轮胎特性的影响 34
12轮胎模型 38
13轮胎的导入特性 41
Ⅱ车辆空气动力学 43
14空气阻力和力矩 43
14.1流入速度和流入角，空气密度 44
14.2迎风面积 46
15空气阻力，空气阻力系数Cx和Cw 47
16空气升力，扰流罩 51
17侧向风，压力中心 53
A篇 驱动和制动 57
Ⅲ行驶阻力，功率需要 59
18驱动的基本方程，牵引力 59
19车辆的车轮阻力 61
20上坡阻力 62
21加速阻力 62
22驱动轮上的总的阻力和力矩 65
23驱动轮上的功率 66
23.1忽略滑移率情况下的车轮功率 67
23.2考虑滑移率时的车轮功率 68
23.3常用换算 68
Ⅳ功率的提供，汽车驱动特性场 70
24特性场基础，理想供应特性场 70
25动力装置（车辆发动机）的特性 73
25.1蒸汽机 73
25.2电力驱动 74
25.3内燃机 76
25.4燃气轮机 79
26特性转换装置及其与内燃机的共同工作 80
26.1对传动比的要求 81
26.2转速转换器，一般性讨论 83
26.3机械式（摩擦式）离合器 83
26.4液力耦合器 85
26.5扭矩-转速转换器，一般性讨论 86
26.6内燃机和有级变速器的共同工作 87
26.7无级变速器 88
26.8内燃机和液力变矩器的共同工作 89
27各种动力装置对汽车行驶的适用性 91
27.1全负荷特性曲线的比较 91
27.2质量比较，不同的能量储备系统，续驶里程 93
27.3有害物质的排放，燃料电池 95
Ⅴ行驶功率和燃料消耗 97
28行驶工况图 97
29平路上最高车速，最小传动比 100
30一定速度下的上坡能力 103
30.1最高挡上坡能力，发动机和车辆的弹性 104
30.2最大上坡能力，最大传动比，展开度 106
31下坡行驶 107
32加速性能 108
32.1速度，路程，时间 109
32.2对车辆加速性能的影响 112
32.3中间挡传动比 115
32.4牵引力的中断 118
33燃料消耗 119
33.1对燃料消耗重要的影响 119
33.2发动机效率不是常数时的燃料消耗 122
33.3按最低油耗确定的特性转换装置传动比 129
33.4节能挡传动比 130
33.5发动机特性场的改进 131
Ⅵ行驶极限 132
34双轴车辆的运动方程 132
35前轴和后轴的附着率 133
36前轴驱动和后轴驱动时的附着率 136
36.1平路上的匀速行驶 137
36.2上坡匀速行驶 138
36.3平路加速行驶 141
37牵引辅助系统，车轮滑移控制系统，差速锁 142
38全轮驱动 143
38.1理想的扭矩分配 144
38.2实际的扭矩分配 146
39汽车列车和三轴车辆的上坡行驶 150
39.1汽车列车 150
39.2三轴车辆 152
Ⅶ制动 155
40动能转换成热 155
41制动过程，制动距离 158
41.1制动过程，制动距离 158
41.2停车距离，制动距离 159
41.3紧急制动，正常制动 161
41.4车队行驶时的间隔 162
42相对减速度，最大减速度，质量系数 164
42.1相对减速度，制动力的定义 164
42.2相对减速度可能达到的范围 164
42.3附着系数利用率，质量系数，制动距离的延长 166
43双轴车辆的附着率和相对减速度 167
44稳定性，转向能力，制动踏板的量化 171
45制动力分配 173
45.1制动力的理想分配 173
45.2 BH=f（Bv）的阐述 174
46对制动系的要求、相关法规 175
47防抱死装置 177
47.1电子制动力分配系统（EBV） 182
48车轮抱死过程 182
48.1在0≤S≤Sc范围内的解 185
48.2在Sc≤S≤1范围内的解 185
48.3抱死过程中的重要参数 186
49制动力定比分配、折线式分配、与装载状态相关的分配 187
49.1制动力定比分配 187
49.2折线式分配 188
49.3与装载情况相关的制动力分配 190
49.4速度变化的影响 193
50踏板力，制动辅助系统 195
50.1与减速度和踏板行程相关的踏板力 195
50.2制动辅助系统 197
51制动装置的失效 199
51.1一个回路失效 199
51.2制动助力装置失效 203
52汽车列车的相对制动减速度 204
52.1货车与多轴挂车 204
52.2轿车和单轴挂车 205
52.3鞍式列车 207
53电力制动，缓行器 208
53.1在传动轴上制动 209
53.2在车轮上制动 209
Ⅷ A篇总结 211
B篇 车辆振动 213
54振动等效系统 216
54.1简化的振动等效系统 217
Ⅸ导论，振动的激励，无规则振动 220
55单质量系统 220
55.1固有振动 221
55.2强迫振动 223
56车辆技术运用 226
56.1液力减振器与橡胶减振器的比较 226
56.2不同的激励形式 228
56.3“无减振”车辆 236
56.4座椅振动特性 238
57正弦形式的激励 240
57.1简谐激励 240
57.2周期性激励 244
58随机不平度，统计参数，功率谱密度 248
58.1随机不平度 248
58.2统计参数 249
58.3功率谱密度函数 251
59路面不平度的谱密度 253
59.1 Φh （Ω）的测量结果 254
59.2 Φh （Ω）的直观解释 256
59.3单个障碍 257
Ⅹ评价尺度及其计算 259
60轮荷变化，行驶安全性，道路应力 259
60.1行驶安全性 262
60.2道路应力 263
60.3轮荷冲击系数 264
61弹簧挠度 264
61.1座椅弹簧挠度 264
61.2悬架挠度 266
62坐姿人体上振动作用的评价 266
62.1全身振动 268
62.2多位置激励的振动评价 269
62.3车辆通过单个障碍的评价 274
Ⅺ汽车，地面不平度单点激励 275
63运动方程，有关参数 276
64随机振动，幅频特性，评价尺度 277
64.1轮荷变化，行驶安全性 278
64.2车身加速度，手和脚的用以评价的振动强度 281
64.3座椅加速度，座椅用以评价的振动强度 282
64.4动挠度 283
65不平度和行驶车速的影响 283
65.1与车辆行驶安全性相关的最高车速 285
66汽车通过单个障碍 285
67车身固有频率的影响 288
68车身相对阻尼系数的影响 291
68.1悬架弹簧和减振器优化，协调图 293
68.2小结 297
69座椅固有频率和座椅相对阻尼系数的影响 297
70车轮质量的影响 299
71轮胎弹性的影响 301
72与装载情况的关系 303
72.1装载情况的影响 303
72.2车辆参数对装载情况的适应性 305
73关于振动系统设计的提示 308
73.1对于悬架弹簧的提示 308
73.2对于阻尼、舒适性和行驶安全性的其他界限的提示 311
73.3对于车轮质量、轮胎、座椅和装载状况的提示 313
74关于非线性特性的说明 313
74.1非线性弹簧和减振器特性的线性化 314
74.2非线性弹簧特性 316
74.3非线性减振器特性 318
74.4折线形式的减振器特性 318
74.5摩擦阻尼 321
74.6车轮的腾空 324
75可调节的悬架系统 325
75.1在不平度激励下对理想控制悬架系统的要求 328
75.2行驶平顺性和行驶安全性之间的矛盾，利用主动悬架系统优势 330
75.3极限值、平顺性最优、无车轮载荷波动 332
75.4天棚（Sky-Hook）减振器 333
Ⅻ双轴汽车，单轮辙激励 336
76运动方程，复数量 336
77无联系质量系统的幅频特性和谱密度 339
77.1轮荷变化，悬架挠度 340
77.2车身的垂直加速度和俯仰加速度 340
77.3座椅的垂直加速度 343
77.4用以评价的振动强度 344
77.5座椅弹簧挠度 346
78车速和车辆大小的影响 347
78.1车速的影响 347
78.2车辆大小（轴距）的影响 349
78.3车辆大小和车速的影响 350
79座椅的位置 350
80前后部分系统间的协调 352
80.1前后有差别的车身固有频率 352
80.2各种车身阻尼 355
80.3在车速范围内的平均值 357
81装载情况的影响 357
82联系质量和轴距的影响 359
82.1轴距相等，联系质量不等的轿车 359
82.2俯仰转动惯量一定，轴距不同的大客车 362
83垂直振动和俯仰振动固有频率，前后悬架弹簧的耦合 363
84制动俯仰，俯仰中心 365
85弹性支撑的驱动系统的影响（发动机颠簸） 369
85.1驱动系统固有频率的影响 373
85.2支撑装置阻尼的影响 374
85.3驱动系统关联的影响 374
85.4驱动系统质量的影响 375
85.5车轮固有频率的影响 376
86第Ⅻ章结果小结 376
ⅩⅢ四轮汽车，双轮辙激励 378
87（简化后的）四轮车辆运动方程 378
88地面不平度的自谱、互谱以及相干性 383
88.1帕希洛夫斯基提出的简化〔111〕 384
88.2垂直激励和侧倾激励的自谱，相干性 385
88.3行程有关的谱密度 386
88.4测量结果，相干函数的近似表达式 387
89双车辙激励时的方差值 388
90附加的侧倾振动的影响 390
90.1车身侧倾加速度的幅频特性 390
90.2考虑侧倾振动后的振动强度 393
90.3轮荷变化和悬架挠度 396
90.4车速的影响 397
90.5一般情况 397
91稳定装置的作用 398
92第ⅩⅢ章结果小结 400
ⅩⅣ各种悬架导向装置的作用 401
93加速度的关联，弹簧-减振器系统的布置 402
93.1具有纵向导向杆的汽车微分方程 402
93.2悬架系统结构的影响 404
93.3相关联的影响 405
94在高频范围内的建模与评价 407
95轮辙移动（轨迹的改变） 409
95.1轮辙移动引起的车轮侧向力 409
95.2装备摆臂式悬架的车辆的方程 411
95.3车辙偏移的影响 412
96装用刚性车轴的车辆的侧倾和侧向振动 414
96.1运动方程 414
96.2侧倾振动，轮荷波动 417
96.3侧向振动，侧向力 420
97第ⅩⅣ章结果小结 421
ⅩⅤ车辆纵向振动 422
98由于地面不平度引起的车辆纵向振动 422
98.1车辆通过不平地面时产生的圆周力 422
98.2考虑刚性导杆支撑的车辆纵向振动 424
98.3说明 426
99由于发动机激励引起的纵向振动（汽车窜动） 427
99.1运动方程组 427
99.2随时间变化过程，理论与试验结果的比较 429
99.3传动比和扭矩的影响 429
99.4附着-滑移关系的影响 431
ⅩⅥ由发动机激励引起的车辆振动 433
100单缸发动机激励 434
100.1曲柄连杆机构的运动学 434
100.2质量力 435
100.3质量扭矩 435
100.4气体扭矩 436
100.5单缸发动机总的激励 438
101四冲程四缸直列发动机的激励 439
101.1质量力 440
101.2质量扭矩和气体扭矩 441
101.3运行状态 444
101.4燃烧过程不一致的影响 448
102其他多缸发动机 449
103对于车身的振动激励 449
103.1车辆振动系统 452
103.2驱动系统弹性支撑装置的优点 454
103.3 2阶及高阶成分对车身产生的激励 454
103.4发动机低阶成分产生的激励 459
104针对发动机激励的驱动系统支撑的设计 462
104.1针对质量激励的设计 462
104.2针对气体扭矩激励的设计 463
104.3地面不平度激励和发动机激励产生振动的综合分析 464
ⅩⅦ B篇总结 466
C篇 行驶的操纵稳定性 469
ⅩⅧ线性单轨模型，客观特征量，主观评价 473
105双轴汽车的运动方程 473
105.1曲率中心和瞬心 474
106转向特性 476
107线性单轨模型的微分方程 477
107.1特殊情况：匀速行驶 480
107.2轮胎拖距的考虑 480
ⅩⅧ.1匀速圆周行驶 481
108向心加速度 481
108.1最大值（简化分析） 481
108.2由道路线形决定的数值 483
108.3平均水平的驾驶员在弯道上达到向心加速度 484
108.4线性化的极限 484
109与向心加速度有关的函数，圆周行驶参数 485
109.1转向盘输入 486
109.2前轮输入，侧偏角 489
109.3质心处的侧偏角 491
109.4在圆周中车辆的位置 491
109.5转向盘力矩 491
109.6圆周行驶参数 491
110车辆客观特征值，主观陈述 492
110.1不足转向与过多转向 493
110.2质心处侧偏角梯度，转向盘转角-质心处侧偏角梯度 496
110.3转向盘力矩 498
111车辆参数对圆周行驶特性的影响 499
111.1用于计算的基本模型 499
111.2侧偏刚度的影响，质心处侧偏角的意义 501
111.3转向系统参数的影响 502
111.4质心位置的影响 502
111.5载荷的影响 503
ⅩⅧ.2瞬态特性 504
112稳定性，固有频率，阻尼 504
112.1稳定性和不足转向／过多转向 505
112.2固有频率，相对阻尼系数 507
112.3固有侧向扰动的考虑 510
113操纵性能，转向盘转角斜坡输入 511
113.1拉普拉斯变换，传递函数和放大因数 512
113.2阶跃响应 512
113.3转向盘转角斜坡输入 516
113.4车辆参数 519
113.5转向盘转角输入速度和车速的影响 523
114转向特性，频率特性 525
114.1频率特性的解释 525
114.2频率特性的评价 528
114.3车辆参数的影响 529
115在给定车道曲线上的行驶，“理想的”驾驶员，缓和曲线 531
115.1在给定车道曲线情况下的稳定性 533
115.2缓和曲线 533
115.3转向盘输入 535
116转向盘自由状态下车辆的行驶特性（自由控制） 536
116.1运动方程 537
116.2车辆参数的影响 537
117侧风性能 540
117.1定值侧向风 540
117.2瞬态性能 543
118第ⅩⅧ章总结 554
ⅩⅨ控制回路，驾驶员-汽车 556
119车辆技术上的控制回路简介 557
119.1稳定性，分割频率，相角储备 558
ⅩⅨ.1横向控制 560
120正常行驶 560
120.1预期操纵 562
120.2期望轨迹的形成 565
120.3补偿控制 565
121极限行驶状态 571
121.1在绕过障碍时期望车道的形成 571
121.2控制 571
121.3车辆参数的影响 572
121.4“正常行驶状态”与“极限行驶状态”的比较 573
122车辆的扰动特性，驾驶员的适应性 574
122.1侧风下的直线行驶 574
122.2驾驶员对车辆的适应 575
122.3车辆对驾驶员的适应 578
122.4驾驶员作为有适应能力的控制者，在行驶过程中的适应性 578
ⅩⅨⅩ.2纵向控制 580
123正常行驶状态、跟车行驶 580
123.1车辆传递函数 580
123.2预期操纵 581
123.3期望距离，期望值的形成 582
123.4补偿控制 582
124极限行驶状态 583
124.1车辆传递函数 584
124.2期望值的形成 584
124.3驾驶员传递函数 584
ⅩⅨ.3第ⅩⅨ章总结 585
ⅩⅩ曲线极限加速度，切向力的影响 586
125运动方程 586
ⅩⅩ.1匀速圆周行驶 587
126曲线行驶阻力 588
127干路面上的操稳性，前轮驱动，后轮驱动，全轮驱动 589
127.1附着工况决定的极限 590
127.2转向盘输入，不足／过多转向 591
127.3转向盘力矩 595
127.4质心处的侧偏角 597
127.5质心位置和驱动方式的影响 598
128结冰路面上的操稳性 599
129湿路面上的行驶 601
130驱动功率决定的行驶极限 602
ⅩⅩ.2准线性分析 603
131轮胎特性曲线的近似 603
132不足／过多转向 604
133稳定性 605
134各种驱动方式车辆的稳定性极限 606
ⅩⅩ.3瞬态行驶，转向盘转角斜坡输入 606
135在干路面上匀速行驶 607
136在干路面上切向力保持不变行驶 610
137结冰路面上的行驶 612
138第ⅩⅩ章总结 614
ⅩⅪ双轨模型，四轮车辆 615
Ⅺ.1匀速圆周行驶 615
139轮荷变化，质心高度和轮距的影响 615
139.1一个车轴上的侧向力和轮荷 617
139.2在车辆上的应用 619
139.3侧翻极限 621
140升力产生的附加影响 623
141瞬心，瞬时轴线 625
142车辆侧倾和轮荷的计算（以刚性车轴为例） 626
143前后轴侧倾刚度不同，稳定装置 629
144各种悬架 630
145对于到目前为止涉及稳态圆周运动的方程式的总结 634
146悬架的运动学和弹性运动学 636
146.1前转向轮的运动学 637
146.2悬架系统的运动学 639
146.3悬架系统的弹性运动学 641
146.4车轮外倾 641
147运动学和弹性运动学对行驶特性的影响 642
147.1前束和切向力附加转向的影响 642
147.2前转向轮输入，内外侧车轮转角差 643
147.3侧倾和侧向力附加转向的影响 644
147.4外倾 646
148侧倾的影响 647
148.1侧倾角的大小 647
148.2对车辆振动和轮胎磨损的作用 649
148.3最大的侧向加速度 649
149转向系统 650
149.1传统转向系统 651
149.2非传统转向 654
ⅩⅪ.2瞬态行驶 657
150车辆系统 657
150.1坐标系 658
150.2程序结构 661
151侧向加速度较大情况下转向角斜坡输入 661
152动态侧倾的影响 663
152.1侧倾弹性和阻尼的影响 663
152.2头部高度上的侧向加速度 664
153从稳态圆周行驶得到加速踏板位置变化时的操稳性 665
153.1评价准则 667
153.2车辆参数的影响 668
153.3输出侧向加速度 677
153.4第153节小结 678
154全轮转向 678
154.1全轮转向的横向动力学 679
154.2通过全轮转向对干扰的补偿 682
154.3全轮转向小结 683
155行驶辅助系统 684
155.1车辆行驶动力学控制系统（ESP） 685
156第ⅩⅪ章总结 688
ⅩⅫ C篇总结 689
索引 691