车辆系统动力学复习重点
汽车系统动力学复习资料
行驶动力学汽车平顺性汽车平顺性的定义：汽车行驶过程中，振动与冲击环境对乘员舒适性的影响。
（发动机、传动系、不平路面等） 系统框图主要研究内容：评价、路面输入特性、振动系统分析 路面测量技术及数据处理 路面测量技术经典测量技术：水平仪和标尺测量 路面不平度测量仪 非接触式路面测量装置 倾斜测量装置 路面不平度路面不平度：通常把相对基准平面的高度q ，沿着道路走向长度l 的变化q(l) 称为道路不平度函数。
根据测量的路面不平度随机数据，在计算机上处理得到路面不平度功率谱)(n G q 或方差2q σ。
路面输入模型 频域模型 空间频率表达式 速度功率谱密度表达式加速度功率谱密度表达式空间与时间功率谱密度的关系 a)为空间频率谱密度b)速度不同时，空间与时间频率的关系 c)为时间频率谱密度时域模型对于线性车辆模型，S(f)表示的路面谱可以直接用来作为频域分析的输入。
当车辆模型中出现非线性元素时，需在时间域或距离域内来描述 1 积分白噪声 1200() () () p d d p d d n G n n n G n n G n n n --⎧≤⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩200()(2)()q q G n n G n π=400()(2)()q q G n n G n π=()()2~2~021~000lim 11 11 ()limq n q n n pp q n pf G n n nf n uT T f n uG u f G f G n G fu u u f σσλλσ∆∆∆→--∆∆→=∆∆====⎛⎫====⎪∆⎝⎭为路面功率谱密度在内包含的功率又，，有 则022()up G f G f ==时，0()2()g Z t G uw t π=2 滤波白噪声路面对四轮汽车的输入功率谱密度 x(I)、y(I)：左、右两个轮迹的不平度G xx (n)、G yy (n)、 G xy (n) 、 G yx (n) ：分别为x(I)、y(I)的自谱和互谱 四轮的不平度函数分别为：q 1(I)=x(I) q 3(I)=y(I) q 2(I)=x(I-L) q 1(I)=y(I-L) 四轮输入时的考虑车辆在硬路面上直线行驶时，后轮的路面输入和前轮相比，只是时间上的滞后。
汽车系统动力学
汽车系统动力学1 轮胎侧偏特性：汽车在行驶过程中，由于路面的侧向倾斜，侧向风或者曲线行驶时的离心力等的作用，车轮中心沿车轴方向产生一个侧向力F。
因为车轮是有弹性的，所以，在侧向力F未达到车轮与地面间的最大摩擦力时，侧向力F使轮胎产生变形，使车轮倾斜，导致车轮行驶方向偏离预定的行驶路线。
影响因素：1 附着条件以及垂直载荷 2 轮胎花纹，材料，压力，结构2路面状况 4 车轮外倾角2 以车轮平面（垂直于车轮旋转轴线的轮胎中分平面）与地面的交线为X轴，方向向前，以车轮自转轴线在地平面上的垂直投影线为Y轴，方向向左，X轴和Y轴的交点O为原地，以过原点的铅垂线为z轴，方向向上，建立坐标系。
六分力：纵向力：地面对轮胎作用力沿轮胎坐标系x轴分量侧向力：地面对轮胎作用力沿轮胎坐标系Y轴分量垂直力：地面对轮胎作用力沿轮胎坐标系Z轴分量翻转力矩：地面对轮胎作用力矩沿轮胎坐标系x轴分量滚动阻力矩：地面对轮胎作用力矩沿轮胎坐标系Y轴分量回正力矩：地面对轮胎作用力矩沿轮胎坐标系Z轴分量3表征汽车瞬态响应的物理参数：（1）反应时间在方向盘角阶跃输入下，汽车的横摆角速度不能立即达到稳态横摆角速度，而要经过时间t后才能第一次达到稳态横摆角速度，滞后时间t称为反应时间（2）执行上的误差最大横摆角速度与稳态横摆角速的比值（3）横摆角速度的波动在瞬态响应中，横摆角速度在稳态横摆角速上下波动的频率（4）进入稳态所经历的时间横摆角速度达到稳态值95%-105%时进入稳态响应，这段时间即为稳态时间4 建立半车模型的运动方程（见手写）5说明ABS原理，系统组成，建立ABS力学模型原理：ABS防抱死制动系统，通过安装在车轮上的传感器发出车轮将被抱死的信号，控制器指令调节器降低该车轮制动缸的油压，减小制动力矩，经一定时间后，再恢复原有的油压，不断的这样循环（每秒可达5~10次），始终使车轮处于转动状态而又有最大的制动力矩。
组成：传感器，电子控制装置，执行器建立模型：先做如下假设：（1）车轮承受载荷为常数（2）忽略迎风阻力和车轮滚动阻力（3）附着系数与华东率关系曲线用两条直线近似表示车轮抱死过程中的动力学方程如下：然后根据现代控制理论，写出车轮控制系统的状态方程，推到得出结果。
车辆系统动力学讲义
车辆系统动力学讲义
平稳性指标
2.5
2.4
2.3
2.2
2.1
2.0
1.9
1.8
横向平稳性指标
垂向平稳性指标
1.7
1.6
1.5
1.4 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
运行速度/(km/h)
图 车辆平稳性指标和车速的关系
车辆系统动力学讲义
舒适性(Nmv)指标的计算流程 舒适性指标分简化方法和完全方法，一般仿真计算采 用简化方法。其测点如下图：
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（b）横向稳定性模型 用于传统的稳定性分析，现在一般都建立横、垂耦合 模型或横、垂、纵向耦合模型用于稳定性分析。比单 独的横向和垂向模型考虑的自由度增加，增加了计算 时间，尤其是参数优化时，稳定性计算所占的时间很 长 。对动车组的稳定性一般分单车稳定性和列车稳定 性。
（c) 曲线通过模型 用于分析车辆曲线通过时的动力学性能。现在的曲线
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2.3.2 车辆运动稳定性 车辆运行稳定性主要包括：抗蛇行运动稳定性、
防止脱轨的稳定性、车辆倾覆的稳定性。 1. 抗蛇行运动稳定性（图）
蛇行运动是轨道车辆在轮轨蠕滑力作用下，横 向自激振动而产生的失稳现象。蛇行运动分为车体 蛇行和构架蛇行。
车体蛇行的行车速度较低，且随着车速的提高 会消失。选择合适的悬挂参数和车轮踏面能避免或 减弱车体蛇行。
对N自由度的列车系统，其N维二阶非线性微分方程 组可降阶为2N维一阶非线性微分方程组，设x为状态矢
量、v为列车运行速度、t为时间，则
dx / dt = f ( x,v,t)
(4-6)
假设列车中各车辆的结构是对称的，则直线工况下x=0 就是系统的平衡位置。在不同的车速下由差分法计算 出系统的雅可比矩阵J(x),再由两步QR法得到其全部特 征值。由Hopf分叉理论，其最大特征值穿越虚轴时对 应的列车速度就是列车系统的线性临界速度。可采用
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、名词解释1. 状态变量：能够完全描述动态系统运动的最少的变量组称为系统的状态变量。
一个n阶微分方程描述的系统，就有n个状态变量，当他们的时间响应都求得时，系统的运动状态也就确定了。
2. ASR/TCS牵引力控制系统，其在驱动过程中通过调节驱动车轮牵引力实现驱动滑转控制，防止驱动车轮发生滑转。
3. 侧倾转向：在侧向力作用下，车厢发生侧倾，而引起车轮偏转，即车轮围绕垂直轴线或转向节主销转动。
4. 中性转向点：使汽车前，后轮产生同一侧偏角的侧向力作用点。
5. 附着椭圆：驱动力和制动力在不同侧偏角条件下的曲线的包络线是附着椭圆。
它确定了切向力与侧力或者制动力越大，侧偏力越小。
6.不足转向、中性转向、过多转向：7. 4WS :四轮转向，即后轮随动转向。
使后轮在前轮转向时，按照不冋要求随动转动一个转向角，用于提高车辆的操纵稳定性性能9. VDC :控制轮胎的侧向力，可以改善汽车转向操纵性能并提高抗侧向干扰能力10. ESP :车身电子稳定系统，ESP系统包含ABS (防抱死刹车系统)及ASR (驱动防滑转系统)，是这两种系统功能上的延伸，它通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析，然后向ABS、ASR发出纠偏指令，来帮助车辆维持动态平衡。
11. 侧偏角、侧偏刚度：侧偏刚度为侧偏力与侧偏角的比值，实际上应为侧偏力与侧偏角构造曲线在侧偏角等于0度时曲线的斜率。
12. 侧倾中心：悬架侧倾中心定义为汽车车身侧倾时绕符合每个车轮滚动时瞬时中心约束运动的瞬时点。
13. 主动安全性、被动安全性：通过车辆的设计尽量减少或避免交通事故的发生；通过车辆设计师车辆发生事故时尽量减少对成员的伤害。
14. 操纵稳定性：在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶者通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干挠时，汽车能抵抗干挠而保持稳定行驶的能力。
第一章1■系统动力学的研究任务？主要研究内容?(1)研究任务：［1］系统设计：已知输入和设计系统的特性，使得它的输出满足一定的要求。
车辆动力学基础
车辆动力学基础第一章1．车体在空间的位置由6个自由度的运动系统描述。
浮沉、摇头、点头、横摆、伸缩、侧滚2．轴重：铁道车辆的轴重是指车辆每一根轮轴能够承受的允许静载。
3．轴距：是指同一转向架下两轮轴中心之间的纵向距离。
4．轴箱悬挂：是将轴箱和构架在纵向、横向以及垂向联结起来、并使两者在这三个方向的相对运动受到相互约束的装置。
5．中央悬挂：是将车体和构架/侧架联结在一起的装置，一般具有衰减车辆系统振动、提高车辆运行平稳性和舒适性的作用。
6．曲线通过：曲线通过是指车辆通过曲线时，曲线通过能力的大小，反映在系统指标上，主要表现为车辆轮轨横向力、轮对冲角以及轮轨磨耗指数等的大小上。
7．自由振动：是指在短时间内，由于某种瞬间或过渡性的外部干扰而产生的振动，其振动振幅如果逐渐变小，该系统将趋于稳定；相反，若振幅越来越大，则系统将不稳定。
第二章1．车辆的动力性能主要包括运行稳定性（安全性）、平稳性（舒适性）以及通过曲线能力等。
2．车辆脱轨根据过程不同大体可分为爬轨脱轨、跳轨脱轨、掉道脱轨。
3．目前我国车辆部门主要采用脱轨系数和轮重减载率两项指标。
4．当横向力作用时间t小于0.05s时，用0.04/t计算所得的值作为标准值。
5．不仅仅依靠脱轨系数来判断安全性的原因：（1）轮重较小时与其对应的横向力一般也较小，计算脱轨系数时受到轮重和横向力的测量误差的影响就较大，因此要获得正确的脱轨系数比较困难。
（2）垂向力较小时，使用该垂向力和与其对应的横向力得到的脱轨系数很容易达到脱轨限界值；另一方面，单侧车轮轮重减小时，另一侧车轮轮重一般会增大，此时极小的轮对冲角变化会导致较大的横向力，从而加大了脱轨的危险性。
（3）根据多次线路试验来看，与其说脱轨系数值较大容易导致列车脱轨，还不如说轮重减少的越多越容易导致列车脱轨。
6．评价铁道车辆乘坐舒适性最直接的指标就是车体振动加速度。
第三章1．轮对的组成：轮对由一根车抽和两个相同的车轮组成。
汽车系统动力学复习资料2
纵向动力学纵向动力学性能分析动力的需求与供应、动力性、燃油经济性、驱动与附着极限和驱动效率、制动性 汽车动力性能 最高车速、爬坡能力、加速能力。
动力的需求与供应车辆对动力的需求（行驶阻力）稳态匀速行驶阻力：车轮滚动阻力、空气阻力、坡度阻力 瞬态加速行驶阻力（加速阻力） 车辆对动力的需求旋转质量总等效转动惯量发动机、离合器；某特定传动比时的传动系统；驱动桥、差速器；车轮（包括制动鼓或制动盘及半轴） 加速阻力分量 旋转质量转动惯量 定义质量换算系数 有代表车辆动力需求的车辆总行驶阻力车辆的动力供应驱动轮毂的转矩 发动机额定工况下的转矩损失 动力供求平衡式若车辆出动系统的效率为ηt ，则驱动力为 则动力供求平衡式为 汽车驱动力-行驶阻力平衡图2))(()(20u A C g m m f i a m m r i i M F F F F F a D v c R G x c v i dTg e D G R f t ρδη+++++=+++=行驶方程式反映了汽车行驶时，驱动力和外界阻力之间的普遍情况。
当已知条件：为已知时m A C r i i D T g ,,,,,,0η，便可以分析汽车在附着条件良好路面上的行驶能力。
即在油门全开时，汽车可能达到最高车速、加速能力和爬坡能力。
动力性驱动力与行驶阻力平衡图定义为了清晰地描述汽车行驶时受力情况及其平衡关系，通常将平衡方程式用图解方式进行描述，即将驱动力F t和常见行驶阻()sin ()G v c G v c GF m m g m m gi α=+=+,R R Z WF f F =22aD D F C Au ρ=,,2() a twi a t v c x a r xd d dM F m m a F a r r r θ-ΘΘ=+=== ()a i v c x F m m a δ=+21i i d r δΘ=+22200()i w dr g e c Ti i i i Θ=Θ+Θ+Θ+Θ+Θ2()()()2Dem ai v c x G R v c D F Fa FG FR FDm m a i f m m g C Au ρδ=+++=+++++0()H e L gM M M i i =-00,000(1)(1)2L t e t P M M n ηηπ=-=-0//x H d n g dF M r M i i r==00//x n g d t e g d F M i i r M i i r η==02()()()2e t g a i v c x G R v c Dd M i i m m a i f m m g C A u r ηρδ=+++++力F D 和F f 绘在同一张图上。
车辆系统动力学知识点(二)2024
车辆系统动力学知识点（二）引言概述车辆系统动力学是研究车辆在各种运动状态下的力学性质和特性的学科领域。
在车辆系统动力学中，有一些重要的知识点需要了解和掌握。
本文将介绍车辆系统动力学的一些关键知识点，帮助读者深入理解车辆的运动和性能。
正文内容一、车辆质心与重心1. 了解质心和重心的概念2. 理解质心和重心在车辆运动中的作用3. 掌握计算质心和重心位置的方法4. 理解质心高度对车辆稳定性的影响5. 了解如何优化车辆的质心和重心位置二、车辆滚转与侧倾1. 了解车辆滚转和侧倾的概念2. 理解车辆在转弯过程中发生滚转和侧倾的原因3. 掌握计算车辆滚转和侧倾角度的方法4. 了解滚转和侧倾对车辆稳定性的影响5. 了解如何通过调整车辆悬挂系统来提高车辆的滚转和侧倾性能三、车辆悬挂系统1. 了解车辆悬挂系统的组成部分和功能2. 掌握车辆悬挂系统的工作原理3. 理解悬挂系统对车辆操控性和舒适性的影响4. 了解不同类型的悬挂系统及其特点5. 了解如何选择和调整悬挂系统以满足不同的需求四、车辆转向系统1. 了解车辆转向系统的组成部分和工作原理2. 掌握转向系统的调整和维护技巧3. 理解转向系统对车辆操纵性和稳定性的影响4. 了解不同类型的转向系统及其特点5. 了解如何选择和改进转向系统以提高车辆的操控性能五、车辆刹车系统1. 了解车辆刹车系统的组成部分和工作原理2. 掌握刹车系统的调整和维护技巧3. 理解刹车系统对车辆安全性和稳定性的影响4. 了解不同类型的刹车系统及其特点5. 了解如何选择和改进刹车系统以提高车辆的制动性能总结车辆系统动力学是车辆工程领域中一个重要的研究方向，了解和掌握车辆质心与重心、滚转与侧倾、悬挂系统、转向系统和刹车系统等知识点对于理解和提高车辆的性能至关重要。
通过优化车辆的动力学特性和系统设计，可以提高车辆的操纵性、稳定性和安全性，为驾驶员和乘客提供更加舒适和安全的乘车体验。
汽车系统动力学复习资料5
5车辆操纵稳定性汽车操纵稳定性的定义：在驾驶员不感觉过分紧张、疲劳的条件下，汽车能按照驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当受到外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。
意义：操纵方便性、高速安全性行驶方向：直线、转弯干扰：路不平、侧风、货物或乘客偏载汽车系统坐标系及运动形式汽车操纵稳定性输入、输出输入：转向盘角度输入。
响应：时域响应、频域响应。
汽车时域响应分为稳态响应和瞬态响应。
1、转向盘角阶跃输入下进入的稳态响应：等速直线行驶，急剧转动转向盘，然后维持转角不变，即对汽车施以转向盘角阶跃输入，汽车经短暂的过渡过程后进入等速圆周行驶工况。
2、转向盘角阶跃输入下的瞬态响应：等速直线行驶和等速圆周行驶两个稳态运动之间的过渡过程所对应的瞬间运动响应。
稳态响应特性分类：不足转向、中性转向、过度转向。
转向盘保持一个固定转角不变，缓慢加速或以不同车速等速行驶时，不足转向的汽车转向半径逐渐增大，中性转向的汽车转向半径不变，而过度转向的汽车转向半径逐渐减小。
驾驶员---汽车闭环系统汽车时域响应：把汽车作为开环控制系统的控制特性。
驾驶员－汽车系统闭环控制系统：在汽车行驶过程中，驾驶员根据需要，操纵转向盘使汽车做转向运动。
路面的凹凸不平、侧风、偏载等干扰因素会影响汽车的行驶。
驾驶员则根据道路、交通等情况，通过眼、手及身体感知的汽车运动状况（输出参数），经过头脑的分析、判断（反馈），修正其对转向盘的操纵。
如此不断地反复循环，使汽车能稳定行驶。
汽车操纵稳定性的评价方法1、客观评价法：通过道路试验，用测试仪器测量转向时的汽车系统的物理参数。
试验项目：(1)、蛇形试验：评价汽车的随动性、收敛性、方向操纵轻便性和事故可避性等。
(2)、响应试验(转向盘转角阶跃输入)转向瞬态：评价汽车的动态特性。
(3)、转向瞬态响应试验(转向盘转角脉冲输入)：评价汽车的动态特性。
(4)、转向回正性能试验：评价汽车从曲线行驶自行回复到直线行驶的过渡过程和能力。
汽车动力学题库
2006.61.简要按形成原因汽车空气阻力怎么分类？简单概述各种阻力的形成。
(P82）汽车空气阻力分为形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力以及摩擦阻力；1）形状阻力占压差阻力的大部分,主要与边界层流态和车身后的流体分离产生的尾涡有关；2）干扰阻力是由于车身表面凸起物、凹坑和车轮等局部的影响着气流的流动而引起的空气阻力；3）内循环阻力是流经车身内部的气流对通道的作用以及流动中的能量损耗产生的；4)诱导阻力是在侧面由下向上的气流形成的涡流的作用下,车顶上面的气流在后背向下偏转,产生的实际升力中一向后的水平分力；5）摩擦阻力是由于空气粘性使其在车身表面产生的切向力.2.简述汽车的楔形造型在空气动力特性方面的特点。
1）前端低矮，进入底部的空气量少,底部产生的空气阻力小；2）发动机罩与前风窗交接处转折平缓，产生的空气阻力小;3）后端上缘的尖棱,使得诱导阻力较小;4)前低后高，‘翼形’迎角小，使空气升力小;5）侧视轮廓图前小后大，气压中心偏后，空气动力稳定性好。
3.假设某电动汽车的质心位置在前后轮轴中间位置，且前后车轮的侧片刚度相同,电池组放在中间质心位置，试问该车稳态转向特性类型属于哪一类?在以下三种情况下,该车的稳态转向也行会如何变化？1）将电池组移到前轴放置;2）将电池组移到后轴放置；3）将电池组分为两部分（质量相等），分别放在前后轴上.根据稳定性因数公式该车稳态转向特性属于中性转向。
1）电池组移至前轴上放置,质心前移，变为不足转向；2）将电池组移到后轴上放置，质心后移,变为过多转向;3）质心位置不变，仍为中性转向。
4.什么是被动悬架、半主动悬架、主动悬架？说明采用天棚阻尼的可控悬架属于哪一类悬架及其理由。
被动悬架是悬挂刚度和阻尼系数都不可调节的传统悬架;半主动悬架的阻尼系数可自动控制，无需力发生器,受减振器原理限制，不能实现最优力控制规律;主动悬架的悬架力可自动控制,需要增设力发生器,理论上可实现最优力控制规律.采用天棚阻尼的可控悬架属于主动悬架，因为其天棚阻尼是可调节的，同时具有自动控制悬架力的力发生器。
汽车系统动力学复习笔记
汽车系统动力学复习笔记汽车系统动力学复习笔记系统的定义：相互作用相互依赖个组成部分组成的具有特定功能的有机整体，一个系统也也可以是一个更大系统的组成部分系统的特性：(1)、层次性：大系统可分解为有很多层次的结构(2)、整体性：个元素是相互联系(3)、目的性：人工系统是为某一目的而构成的(4)、功能共性：系统中都存在物质，能量和信息的流动系统研究生的内容（1）、系统的设计：已知输入时系统满足输出（2）、系统的识别：已知输入和输出来研究系统（3）、环境的预测：已知系统和输出确定输入系统动力学：讨论系统的数学模型和响应的学科汽车系统动力学：将汽车看成一个动态系统，来讨论它的数学模型和响应汽车系统动力学的特点：需要考虑环境因素，驾驶员因素，强调汽车各个子系统之间的联系并将汽车看成一个控制系统来进行分析汽车系统动力学研究的内容：轮胎动力学，汽车纵向、横向、垂直的动力学和多刚体动力学数学模型的方法：（1）各种数学方程单个或两个自由度的用牛顿力学或者动能定理，多自由度的用分析力学（2）用能量建功率流建立模型控制系统理论：输出和输入的拉氏变换函数的比之状态：系统的过去，将来和现在状态变量：可以完全表征系统运动的最小个数，系统变量的选取并不是唯一的状态向量：状态变量作为分量的向量状态空间：状态向量的所有可能值的几何状态方程：表述系统状态变量和系统输入的一阶微分方程X’=AX+BU输出方程：输出与状态变量间的函数关系Y=CX+DU状态空间表达式：状态方程与输出方程所构成的一个系统动态的完整描述可控性和可观性是最优控制中的两个重要概念可控性：在有限时间间隔内，可以用一个控制向量使系统的初始状态转移到任一状态，只要有一个状态变量不受控，则系统就不可控可控条件：矩阵K是非奇异矩阵（充要条件是矩阵K可逆，也就是矩阵K的行列式部位0）可观性：在有限时间间隔内，由输出和输入可以确定系统初始状态的每一个分量，只要有一个状态变量不能确定，则系统是不可观测的可观条件：矩阵K是非奇异矩阵（1）系统的状态方程：X’=AX+BU （该形式为标准形式）系统的输出方程：Y=CX+DU其中输入为U（2）线性定常熟系统的动态微分方程：指的是系统的输出的n阶各倒数线性和等于输入n 阶各倒数线性和（3）传递函数G(S)：输出拉氏变换除以输入的拉式变换则系统特性：层次性、整体性、目的性、功能共性、汽车系统动力学就是把汽车当做一个动态系统，对其行为进行研究，讨论其数学模型和响应汽车系统动力学的研究内容1、环境和路面的分析以及其对汽车的作用2、汽车系统及其各子系统的相互作用3、汽车系统最佳控制盒最佳使用4、人车系统的相互匹配和模型研究模型分类比例物理模型数学等效模型数学模型轮胎滚动时两个重要的角度：侧偏角和外倾角，侧向力是侧偏角和外倾角两者的函数滚动阻力：轮胎的内摩擦、地面变形的阻尼，以及轮胎与路面间弹性变形与局部滑移产生的大小等于轮动阻力系数乘以轮胎垂直载荷直线行驶时滚动阻力1、干路面上滚动阻力系数与速度的平方有关2、湿路面滚动阻力对应于干路面上滚动阻力加上穿水阻力3、前束阻力正比于前束角的平方4、转弯时的滚动阻力：取决于行驶速度和转弯半径一、弹性拉伸绳模型（接触长度，松弛长度的特征长度，气体刚度）1、静止时的线性模型》》静止时的侧向刚度)1(2δ+-k2、静态绕Z 轴转动模型》》扭转刚度))1(3(23δδ++-l Kl 3、自由滚动线性模型（小侧滑或小曲率半径，连续地进入接触区）（1）滚动侧偏刚度》》静止时的)1(δ+倍（2）滚动扭转刚度》》与静态扭转刚度相等二、轮胎侧偏特性的数学模型1、假设：胎体刚性，胎面弹性，轮胎自由滚动，轮胎侧倾角为零，接触点各点摩擦系数为常数2、考虑胎体侧完变形的轮胎侧偏特性》》综合侧偏刚度=胎面+胎体的侧偏刚度3、影响因素：子午、大经、低压、宽辋、少帘层，地在和，高磨损都会是侧偏刚度最大。
车辆系统动力学-复习汇总
车轮滑动率 s 定义如下：
车轮的滑动率数值在0~1之间变化。当车轮作纯滚动时，即 uw=rd ω ，此时 s=0；当被 驱动轮处于纯滑动状态时，s=1。 8. 车轮滚动阻尼
9. 轮胎滚动阻力 当充气轮胎在理想路面（通常指平坦的干、硬路面）上直线滚动时，其外缘中心对 称面与车轮滚动方向一致，所受到的与滚动方向相反的阻力即为轮胎滚动阻力。轮胎滚 动阻力还可以进一步分解为弹性迟滞阻力、摩擦阻力和风扇效应力。 10. 轮胎侧偏角： （影响轮胎侧向力的一个重要因素）
车轮前束角 t 是车轮中心平面水平轴线与车轮行驶方向之间的夹角。 17. 车轮外倾角 车轮中心平面与路面垂线的夹角被称为车轮外倾角 。 18. 静刚度，动刚度 静载荷下抵抗变形的能力称为静刚度。动载荷下抵抗变形的能力称为动刚度。 19. 刷子模型 刷子模型是一个简化了的物理模型，它将轮胎看做是由连接在刚性基座（轮缘）上的一 系列可以伸缩变形的弹性刷毛所组成， 这些刷毛能起着承受垂向载荷以及产生轮胎纵向和侧 向力的作用。 20. 低选控制，高选控制 所谓低选控制就是对同一车轴两侧车轮同时施加制动压力控制， 大小由附着系数低的那 侧车轮来决定。 高选控制就是对同一车轴两侧车轮同时施加制动压力控制， 大小由附着系数 高的那侧车轮来决定。 21. 当量转动惯量 当量转动惯量 J 是指传动系统中与曲轴不同速旋转零部件的转动惯量换算成曲轴同速 旋转条件下的转动惯量。 22. 车辆平动质量 Mt 的当量转动惯量
dL0 M0 dt
3. 拉格朗日方程
d ET dt qi
ET FQi q i
i 1, 2, , n
式中， qi 为第 i 个质点的广义坐标； FQi 为对应于广义坐标 qi 的广义主动力； n 为系 统方程的阶数。 4. 轮胎的弹性迟滞阻力 充气轮胎在静态压缩作用下会产生变形并且回弹， 并由于其内部的摩擦作用而引起能量 损失。当车轮在力或力矩作用下滚动时，对轮胎胎面上的每一单元而言，其压缩与回弹的过 程将重复不断地进行。 当这些单元进入轮胎与路面的接触印迹时， 其弹簧和阻尼便能充分做 功，并生成附加的摩擦效应，称为弹性迟滞阻力。 5. 摩擦椭圆 “摩擦椭圆”表示了一系列给定滑移率或给定侧偏角情况下， （车辆转弯加速或转弯制 动联合工况）轮胎侧向力与纵向力的关系曲线。 6. 阿克曼转向理论 假定车辆转弯时，轮胎作无侧偏滚动，内外车轮转角必须不同。前轮转向的车辆在转向 时，其外侧车轮转向角 o 和内侧车轮转向角 i 应符合如下关系：
车辆系统动力学
车辆系统动力学概述车辆系统动力学是研究车辆运动和控制的重要分支，主要关注车辆在不同条件下的运动特性和动力学行为。
它涉及到车辆控制、悬挂系统、轮胎力学、车辆稳定性等多个方面的知识，并在实际应用中对车辆的设计、开发和安全性能有着重要作用。
车辆运动模型在车辆系统动力学中，常用的车辆运动模型有点模型、刚体模型和多体模型。
点模型点模型是简化的车辆运动模型，将车辆简化为质点，只考虑车辆的整体运动特性，忽略车辆的细节结构和内部力学行为。
虽然点模型失去了对车辆细节的描述，但其简单性使得其在一些特定的场景中得到广泛应用，如路径规划、运动控制等。
刚体模型刚体模型是将车辆看作一个刚性物体，不考虑车辆内部部件的变形和变动。
其关注车辆整体的旋转和平移运动状态，通过刚体模型可以研究车辆的稳定性、操控性和安全性能，对车辆动力学的分析具有重要意义。
多体模型多体模型是将车辆分解为多个连接的刚体，考虑车辆内部各个部件之间的相互作用和相互影响。
多体模型可以更准确地描述车辆的运动特性，并考虑轮胎和地面之间的接触力、悬挂系统的影响等因素，对于研究车辆的运动控制和动力学行为更具有实用性。
轮胎力学轮胎是车辆系统动力学中一个重要的组成部分，其力学特性对车辆的运动和稳定性有着直接影响。
轮胎在车辆运动过程中扮演着传递动力、提供支撑力和提供制动力的重要角色。
轮胎的力学特性主要包括纵向力学、横向力学和侧向力学。
纵向力学纵向力学研究轮胎在车辆加速和制动过程中的力学行为。
在车辆加速时，轮胎需要传递动力到地面，提供足够的附着力，以确保车辆的稳定性。
在制动过程中，轮胎需要提供足够的制动力，使得车辆能够迅速停下来。
了解轮胎的纵向力学特性对于车辆的动力学行为分析和控制具有重要意义。
横向力学横向力学研究轮胎在车辆转向过程中的力学行为。
在车辆转向时，轮胎需要提供足够的侧向力，以保持车辆的稳定性。
横向力学的研究对于车辆的操控性能分析和提升具有重要意义。
侧向力学侧向力学研究轮胎在侧向偏移和滑移过程中的力学行为。
汽车系统动力学复习资料5
5车辆操纵稳定性汽车操纵稳定性的定义：在驾驶员不感觉过分紧张、疲劳的条件下，汽车能按照驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当受到外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。
意义：操纵方便性、高速安全性行驶方向：直线、转弯干扰：路不平、侧风、货物或乘客偏载汽车系统坐标系及运动形式汽车操纵稳定性输入、输出输入：转向盘角度输入。
响应：时域响应、频域响应。
汽车时域响应分为稳态响应和瞬态响应。
1、转向盘角阶跃输入下进入的稳态响应：等速直线行驶，急剧转动转向盘，然后维持转角不变，即对汽车施以转向盘角阶跃输入，汽车经短暂的过渡过程后进入等速圆周行驶工况。
2、转向盘角阶跃输入下的瞬态响应：等速直线行驶和等速圆周行驶两个稳态运动之间的过渡过程所对应的瞬间运动响应。
稳态响应特性分类：不足转向、中性转向、过度转向。
转向盘保持一个固定转角不变，缓慢加速或以不同车速等速行驶时，不足转向的汽车转向半径逐渐增大，中性转向的汽车转向半径不变，而过度转向的汽车转向半径逐渐减小。
驾驶员---汽车闭环系统汽车时域响应：把汽车作为开环控制系统的控制特性。
驾驶员－汽车系统闭环控制系统：在汽车行驶过程中，驾驶员根据需要，操纵转向盘使汽车做转向运动。
路面的凹凸不平、侧风、偏载等干扰因素会影响汽车的行驶。
驾驶员则根据道路、交通等情况，通过眼、手及身体感知的汽车运动状况（输出参数），经过头脑的分析、判断（反馈），修正其对转向盘的操纵。
如此不断地反复循环，使汽车能稳定行驶。
汽车操纵稳定性的评价方法1、客观评价法：通过道路试验，用测试仪器测量转向时的汽车系统的物理参数。
试验项目：(1)、蛇形试验：评价汽车的随动性、收敛性、方向操纵轻便性和事故可避性等。
(2)、响应试验(转向盘转角阶跃输入)转向瞬态：评价汽车的动态特性。
(3)、转向瞬态响应试验(转向盘转角脉冲输入)：评价汽车的动态特性。
(4)、转向回正性能试验：评价汽车从曲线行驶自行回复到直线行驶的过渡过程和能力。
车辆系统动力学重点梳理
基础概念一、车体运动的六种形式是什么？沿着XYZ 轴三个方向分别平移的：伸缩、横摆、浮沉。
沿着XYZ 轴三个轴分别回转的：侧滚、点头、摇头。
二、车辆动力性能有哪几种？（3种）各用什么指标描述？1. 运动平稳性：德国sperling 指标；国际联盟UIC 指标2. 运动稳定性：防止蛇行运动（运行速度远低于蛇行运动临界速度）；防止脱轨稳定性（脱轨系数：Q/P 即横向力比垂向力；轮重减载率：△P/P ）；防止倾覆稳定性（倾覆系数：P 动载荷/P 静载荷）3. 曲线通过能力：磨耗指数三、轨道不平顺有哪几种？（4种）1. 几何性轨道不平顺：垂向不平顺（轨道在同一轮载下沿长度方向高低不平）；水平不平顺（左右轨道对应点高度差）；轨距不平顺（左右轨道横向平面内轨距有偏差）；方向不平顺（左右轨道横向平面内弯曲不直）2. 随机性轨道不平顺3. 周期性轨道不平顺：钢轨接头处4. 局部轨道不平顺：路基隆起或下沉、过道岔、钢轨局部磨损、曲线顺坡轨距变化四、为何轮缘根部圆弧最小半径要小于钢轨肩部圆弧半径？一般情况下，当轮对相对于轨道的横移量不大时产生一点接触；而相对于轨道具有横移量过大时产生两点接触。
当轮缘根部半径小于钢轨肩部圆弧半径时，可以使轮对相对于轨道具有的较大横移量时（即轮缘根部移动到轨道肩部时）也不会出现两点接触，减小轮轨磨耗。
五、踏面斜度与等效斜度的定义、区别、作用？锥形踏面的车轮在滚动圆附近做一斜度为λ的直线段，当轮对中心离开对中位置时，有一横移量为y w 时，左右轮实际滚动圆：r L =r 0-λy w ,r R =r 0+λy w ,联立得： 踏面斜度：wL R y r 2r -=λ 对于纯锥形踏面，踏面斜度λ恒为常数；对于磨耗型踏面，踏面由多段弧组成，踏面斜度λ随着轮对横移量y w 的改变而改变，λ不再为一个恒定的常数，因此在计算时，取等效值，踏面等效斜度：w L R y r 2r e -=λ 等效斜度直接影响车辆曲线通过性能。
车辆系统动力学复习题 (2)
《车辆系统动力学》（此复习题覆盖大部分试题。
考试范围以课堂讲授内容为准。
） 一、概念题1. 约束和约束方程（19）力学系统在运动时会受到某些几何和运动学特性的限制，这些构成限制条件的物体称为约束。
用数学方程表示的约束关系称为约束方程。
2. 完整约束和非完整约束（19）如果系统约束方程仅是系统位形和时间的解析方程，则这种约束称为完整约束；如果约束方程不仅包括系统的位形，还包括广义坐标对时间的倒数或者广义坐标的微分，而且不能通过积分使之转化为包括位形和时间的完整约束方程，则这种约束就称为非完整约束。
3. 轮胎侧偏角（31）车轮回转平面与车轮中心运动方向的夹角。
4. 轮胎径向变形（31）定义为无负载时的轮胎半径rt 与负载时的轮胎半径rtf 之差。
5. 轮胎的滚动阻力系数（40）相应载荷下的滚动阻力与轮胎垂直载荷的比值。
6. 轮胎驱动力系数（50）轮胎驱动力系数定义为驱动力与法向力的比值 7. 边界层（70）当流体绕物体流动时，在物体壁面附近受流体粘性影响显著的薄层称为边界层。
8. 压力系数（74）假设车身某点压力p 、速度v ，来流压力p ∞、速度v ∞，定义压力系数21⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==∞∞∞v v q p-p C p9. 风洞的堵塞比（77）车辆迎风面积和风洞送风横断面面积的关系（堵塞比） 10. 雷诺数（79）雷诺数定义为气流速度v 、流体特性长度L 的乘积与流体运动粘度ν的比值。
Re=vL/ν 11. 空气阻力系数（82-83）q /A F Aq F C D D D ==Fd 为空气阻力，A 为参考面积，通常采用汽车迎风面积，q 为动压力12. 旋转质量换算系数（88）12dv ii +=r m Θδ 其中 )(Ti c e 2g 20dr 20w i ΘΘΘi i Θi ΘΘ++++=为等效转动惯量。
mv 是整车整备质量,rd 为驱动轮的滚动半径。
13. 后备驱动力（92）车辆行驶时实际需要的驱动力FDem 与车辆所能提供的最大驱动力Fx 的差值。
车辆系统动力学知识点
车辆系统基础知识1.车辆系统中主要有哪几种非线性关系：（线性化方法、原理。
）轮轨接触几何关系：线性化时踏面锥度、重力刚度、重力角刚度为常数。
蠕滑率-力规律：蠕滑系数在线性化后也为常数。
车辆的悬挂特性：2.车辆系统动力学研究内容：蛇形运动稳定性；车辆曲线通过时运动状态和轮轨作用力；车辆对轨道不平顺的响应；过曲线时抗脱轨、抗倾覆性能；车辆纵向动力学，车辆间相互作用；新型悬挂形式，主动、半主动悬挂，径向转向架；弓网系统动态特性：受流、噪音；车辆系统空气动力学。
3.轨道车辆的不平顺及其对应的车辆振动类型：（此处需要补充各种常用轨道谱表示方式，以及不同振动形式耦合程度大小与关系）直线区段的四种不平顺分别为：垂向轨道不平顺，引起车辆的垂向振动，水平轨道不平顺，引起车辆的横向滚摆耦合振动；方向不平顺，引起车辆的侧滚和左右摇摆；轨距不平顺轨距不平顺对轮轨磨耗、车辆运行稳定性和安全性有一定影响。
车辆系统动力学指标及评价标准1.车辆运行安全性及评价标准：脱轨系数：评定防止车轮脱轨稳定性的脱轨系数，为某一时刻作用在车轮上的横向力Q和垂向力P的比值。
脱轨系数临界值定义为当轮轨接触的切向力T等于摩擦系数乘以接触法向力N时的Q/P值。
（有两类脱轨系数，一种与时间相关、一种与时间无关，像这种评价指标的原理，虽与考试没什么关系，但是可以尝试弄清楚，谁整理好了可以弄进来。
还有不同标准，比如《铁道机车动力学性能试验鉴定方法及评定标准》（TB/T 2360-93）《高速试验列车动力车强度及动力学性能规范》（95J 01-L）《高速试验列车动力车强度及动力学性能规范》（95J 01-M）的限定值，这些个常用标准，值得整理）轮重减载率：评定车辆在轮对横向力为零或接近于0的条件下，因一侧车轮严重减载而脱轨的安全性指标。
（同上）倾覆系数：评价车辆在侧向风力、离心力和横向振动惯性力的最不利组合下是否会导致使车辆向一侧倾覆。
（同上）2.车辆运行平稳性及评价指标：Sperling：评定车辆本身的运行品质以及旅客乘坐舒适度，根据振动加速度及其振动频率来衡量，不同类型的振动（横向、垂向、不同频率范围内的振动）得到的W值不同，然后汇总取算术平均得到总的平稳性指标。
车辆系统动力学复习重点
1.系统动力学研究内容及发展趋势研究内容长期以来，人们一直在很大程度上习惯按纵向、垂向和横向分别独立研究车辆动力学问题；而实际中的车辆同时会受到三个方向的输入，各方向所表现的运动响应特性必然是相互作用、相互耦合的.纵向动力学：纵向动力学研究车辆直线运动及其控制的问题，主要是车辆沿前进方向的受力与其运动的关系。
按车辆工况的不同，可分为驱动动力学和制动动力学两大部分。
行驶动力学：主要是研究由路面的不平激励，通过悬架和轮胎垂向力引起的车身跳动和俯仰以及车辆的运动。
操纵动力学：主要研究车辆的操纵特性，主要与轮胎侧向力有关，并由此引起车辆侧滑、横摆和侧倾运动。
操纵动力学的研究范围分为三个区域：线性域：侧向加速度越小于0.4kg时，通常意味着车辆在高附着路面做小转向运动；非线性域：在超过线性域且小于极限侧向加速度（约为0.8kg）范围内；非线性联合工况：通常指车辆在转弯制动或转弯加速时的情况。
发展趋势：（1）车辆主动控制：ABS,TCS等逐步向车身侧倾控制，可切换阻尼的半主动悬架和四轮底盘控制系统的集成，转向等当面扩展。
通过控制算法、传感器技术和执行机构的开发实现的自动调节。
（2）车辆多体运动动力学：车辆的多刚体模型逐步向多柔体模型发型。
可以准确分析虚拟样机的性能，检查虚拟样机的缺陷从而缩短产品的设计周期，节约试制费用，同时提高物理样机与最终产品之间的相似性。
（3）“人—车—路”闭环系统：充分考虑驾驶员模型以及车辆本身的一些动力学问题来提高汽车稳定性。
2.轮胎滚动阻力概念及其分类：概念：当充气的轮胎在理想路面（通常指平坦的干、硬路面）上直线滚动时，其外缘中心对称面与车轮滚动方向一致，所受到的滚动方向相反的阻力。
分类：弹性迟滞阻力、摩擦阻力和风扇效应阻力。
3.什么是滚动阻力系数？影响因素有哪些？其值等于相应载荷作用下滚动阻力F R 与车轮垂直载荷F X 的比值。
影响因素：车轮载荷（反比）、胎压（反比）、车速（正比，先缓慢增加，再明显增加）、轮胎的结构设计、嵌入材料和橡胶混合物的选用。
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1.系统动力学研究内容及发展趋势
研究内容
长期以来，人们一直在很大程度上习惯按纵向、垂向和横向分别独立研究车辆动力学问题；而实际中的车辆同时会受到三个方向的输入，各方向所表现的运动响应特性必然是相互作用、相互耦合的.
纵向动力学：纵向动力学研究车辆直线运动及其控制的问题，主要是车辆沿前进方向的受力与其运动的关系。
按车辆工况的不同，可分为驱动动力学和制动动力学两大部分。
行驶动力学：主要是研究由路面的不平激励，通过悬架和轮胎垂向力引起的车身跳动和俯仰以及车辆的运动。
操纵动力学：主要研究车辆的操纵特性，主要与轮胎侧向力有关，并由此引起车辆侧滑、横摆和侧倾运动。
操纵动力学的研究范围分为三个区域：线性域：侧向加速度越小于0.4kg时，通常意味着车辆在高附着路面做小转向运动；
非线性域：在超过线性域且小于极限侧向加速度（约为0.8kg）范围内；
非线性联合工况：通常指车辆在转弯制动或转弯加速时的情况。
发展趋势：
（1）车辆主动控制：ABS,TCS等逐步向车身侧倾控制，可切换阻尼的半主动悬架和四轮底盘控制系统的集成，转向等当面扩展。
通过控制算法、传感器技术和执行机构的开发实现的自动调节。
（2）车辆多体运动动力学：车辆的多刚体模型逐步向多柔体模型发型。
可以准确分析虚拟样机的性能，检查虚拟样机的缺陷从而缩短产品的设计周期，节约试制费用，同时提高物理样机与最终产品之间的相似性。
（3）“人—车—路”闭环系统：充分考虑驾驶员模型以及车辆本身的一些动力学问题来提高汽车稳定性。
2.轮胎滚动阻力概念及其分类：
概念：当充气的轮胎在理想路面（通常指平坦的干、硬路面）上直线滚动时，其外缘中心对称面与车轮滚动方向一致，所受到的滚动方向相反的阻力。
分类：弹性迟滞阻力、摩擦阻力和风扇效应阻力。
3.什么是滚动阻力系数？影响因素有哪些？
其值等于相应载荷作用下滚动阻力F R与车轮垂直载荷F X的比值。
影响因素：车轮载荷（反比）、胎压（反比）、车速（正比，先缓慢增加，再明显增加）、轮胎的结构设计、嵌入材料和橡胶混合物的选用。
4.滑动率S：表示车辆相对于纯滚动（或纯滑动）状态的偏离程度。
驱动工况时称为滑转率，被驱动（包括制动，常以下标b以示区别）时称为滑移率，二者统称为车轮的滑动率。
若车轮的转动半径为rd,轮心前进速度（等于车辆行驶速度）为uw,车轮角速度为ω，则
S在0~1之间变化。
当车轮做纯滚动时，及uw=rdω,此时s=0；当被驱动轮处于纯滑动状态
是，s=1.
5.轮胎纵向力与滑动率的关系
（1）与滑转率之间的关系
一般情况下，由于轮胎初始的滑转主要由胎面的弹性变形引起的，因而一开始车轮力矩
与驱动力随着滑转率呈线性关系增加，即OA 段。
当车轮力矩和驱动力进一步增加而导致部分轮胎胎面在地面上滑转时，驱动力和滑转率呈非线性关系，汽车行驶时驱动力迅速增加，即AB 段，并在滑转率为15%~20%时达到最大值，当滑转率进一步增加时，会导致轮胎的不稳定工况，驱动力系数从峰值很快下降到纯滑转时的饱和滑动值。
（2）与滑移率关系
车辆制动时，纵向制动力随着滑移率迅速增加，并达到最大值，然后随着滑移率增加，轮胎制动力开始逐渐下降或者显示平稳趋势，直到纯滑移达到饱和状态。
6.轮胎侧偏角：车轮回转平面与车轮中心运动方向的夹角，顺时针方向为正。
7.什么是轮胎侧偏刚度？影响因素有哪些？
轮胎侧偏角是影响轮胎侧向力的一个重要因素，定义为车轮平面与车轮中心运动方向的夹角，顺时针方向为正，用α表示。
在小侧偏角情况下，轮胎侧向力与侧偏角近似成比例，其比值称为轮胎侧偏刚度。
影响因素：侧向载荷的影响；车轮定位的影响（车轮前束角和车轮外倾角）。
补充：（1）轮胎尺寸（成正比），（2）子午线轮胎笔斜角轮胎侧偏刚度高，钢丝子午线轮胎比尼龙子午线轮胎高，（3）直径相同，轮胎宽度越宽越高，（4）载重越小，侧偏刚度越小，（5）车速快，载荷越小，侧偏刚度越小（6）轮胎气压，越低刚度越大。
（侧偏刚度越小，越容易甩尾）
8.影响轮胎侧向力的因素
侧偏角：轮胎运行条件决定，取决于车辆前进速度、侧向速度、横摆角速度和转向角。
垂向载荷：由车辆质量分布所决定，但随着载荷在纵向和侧向的重新分配。
垂向载荷会发生变化。
车轮外倾角：转向角和通过悬架杆系作用的车身侧倾所决定，但对非独立悬架车辆来说，外倾角只取决于车轴的侧倾角。
9.SAE 标准轮胎运动坐标系：
10.SAE 空气动力学坐标系
11.什么是空气阻力？包括哪些方面？
空气阻力：指汽车直线行驶时受到空气作用力在行驶方向的分力。
主要包括：压差阻力分量（形状阻力、内循环阻力、诱导阻力）和摩擦阻力两大部分组成，可能还受到侧向气流的影响。
)arctan(w w u v =α
12.减少油耗的途径
燃油经济性指标包括：百公里燃油消耗量，瞬时燃油消耗量
（1）交通管理因素：包括交通管理系统、信号灯控制系统、驾驶员等因素，实际上均影响了车辆的行驶速度。
（2）车辆行驶阻力因素：在保证汽车安全性、人机工程、经济学和舒适性的同时，尽可能降低车辆行驶阻力，如减小整车质量、轮胎滚动阻力系数、空气阻力系数和迎风面积等。
（3）尽可能降低附属设备（如空调，动力转向、动力制动等）的能耗；
（4）提高传动系效率，使发动机功率尽可能多地传递到驱动轮上。
13.车辆加速上坡受力分析
14.制动性评价
（1）制动效能即制动距离与制动减速度
（2）制动效能的稳定性即抗热衰退性，指车辆高速行驶或长下坡连续制动时保持一定制动效能的程度。
（3）制动时的方向稳定性即制动时车辆不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。
通常用制动时车辆按给定路径行驶的能力来评价。
15.制动跑偏原因
（1）汽车左右轮制动力不相等
（2）制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上不协调。
16.为什么后轮抱死比前轮抱死更危险？（需答出制动跑偏的原因）
前轮抱死丧失转向能力，后轮抱死侧滑甩尾。
如图a所示，后轮抱死拖滑，而前轮仍然处在滚动状态，可能由于路面倾斜坡度、侧风或者左右轮制动力不平衡等因素引起的侧向干扰力F y作用于车辆质心，由于后轮抱死拖滑，后轮已无法提供侧向力来平衡Fy，而此时前轮产生的侧向力F yf产生一个绕车辆质心的不稳定力矩F yrf a,该力矩是车辆侧偏角β继续增加，
导致车辆横摆加剧。
图b中，前轮先于后轮抱死，后轮能够产生侧向力来形成一个使车辆会整的稳定力矩F yr b，从而减小车辆的初始侧偏角β，因而是稳定工况。
但前轮抱死之后，由前轮不能产生侧向力，会使车辆失去转向能力。
因此时即使发生碰撞事故，从乘员保护系统的设计角度来看，正面碰撞导致的伤害一般比侧面碰撞要小得多。
17.为什么空载比满载更容易甩尾？
Β线和I线的交点为同步附着系数，从图中克制空载时同步附着系数小于满载时同步附着系数，因此空载时β曲线总是位于I曲线上方，φ>φ0, 制动时总是后轮先抱死，容易出现甩尾。
载重越小，侧偏刚度越小，更易发飘。
18.为什么操纵稳定性良好的汽车应具有适度的不足转向特性？
答：过多转向，转弯半径减小，易发生急转而侧滑或翻车，使汽车有失去稳定性的危险。
而中性转向汽车在使用条件变动时，有可能转变为过多转向特性。
19.过多转向特性如何改善？
横向稳定杆
20.为什么加入横向稳定杆后，由过多转向变为不足转向？
汽车转弯时，有一横向倾斜，会导致汽车出现过多转向，而加入横向稳定杆之后，当汽车转向时，会产生一个平衡力，阻止汽车的倾斜，使汽车在转弯时保持平衡，从而能消除汽车的过多转向。
汽车在稳态行驶时，车厢侧倾角取决于侧倾力矩和悬架总的角刚度，悬架总的角刚度为前后悬架及横向稳定杆的侧倾角刚度之和。
当增加横向稳定杆之后，前悬架的侧倾角刚度增大，后悬架侧倾角刚度不变，所以前悬架作用于车厢的恢复力矩增加（总侧倾力矩不变），由此汽车前轴左右轮载荷变化就较大。
在这种情况下，如果左右车轮轮胎的侧偏刚度在非线性区，则汽车区域增加不足转向量。
21.VSC基本组成和工作原理
组成：车辆稳定性控制系统（VSC）主要由ABS（防抱死控制系统）,TCS（驱动力控制系统）,YSC （横摆力矩控制）三个子系统组成。
前二在制动和加速时工作，直接来控制车轮的纵向滑动率，提高车辆的制动或驱动性能，同时间接控制车辆的侧向稳定性，YSC在车辆行驶的任何时刻都起作用，直接控制车辆的侧向稳定性（由车轮侧偏角和车辆横摆角速度表示）
作用：用来控制车辆的横摆力矩，限制车轮侧偏角在一定范围内，并在紧急情况下对车辆的行驶状态进行主动干预，防止车辆在高速行驶转弯或者制动过程中失控。
工作原理：由于车辆的行驶状态主要由行驶车速、侧向速度和横摆角速度反映，因而，VSC 系统的ECU能根据转向盘转交和制动主缸压力等信号判断驾驶员的驾驶意图。
计算出理想的车辆运行状态参数值，通过与各传感器测得的实际车辆状态信号值的比较，根据逻辑控制算法计算出期望的横摆力矩，然后通过控制液压调节系统，对各车轮施加制动力，以实现所需要的车辆横摆力矩。
同时，还可以根据需要与发动机管理系统进行通信，改变驱动轮的驱动力以实现车辆运行状态调节。
22.NVH
即：噪声（noise）、振动（vibration）、声振粗糙度（harshness）来描述汽车乘坐舒适性。
23.1/4主动悬架动力学方程，并简化为状态方程。