悬架运动学及柔顺性(K&C)试验介绍
底盘三路径 术语
底盘三路径术语
1、HSA：Hill start assist/坡道起步系统，也称HHC:防止车辆的斜坡上起步时溜坡，帮助驾驶员轻松起步。
2、ICV：Inlet Check Valve加油单向阀，油箱上核心零部件，主要作用是防止加油时不提前跳枪或反喷。
3、IPB：智能集成制动系统，将eBooster和ESC集于一体，同时实现制动助力和制动控制，属于线控制动中的onebox技术路线。
4、K/C特性：kinematic and compliance performance特性，运动学和柔顺性特性，主要用来分析悬架及转向系统的几何运动学特性和各种受力情况下的柔顺性数据，这些特性数据在很大程度上反应整车的操纵稳定性水平。
5、LAS：limitedslip differential，防滑差速器，防滑差速器能够克服普通锥齿轮式差速器因转矩平均分配给左、右轮而带来的在坏路面（泥泞、冰雪路面等）上行驶时，因一侧驱动轮接触泥泞、冰雪路面而在原地打滑（滑转），另一侧在好路面上的驱动轮却处在不动状态使汽车通过能力降低的缺点。
在对称式锥齿轮差速器上设置差速锁或者增加差速器内摩擦力矩等机构能得到防滑差速器。
汽车悬架知识全集
汽车悬架知识专题：悬架概述1360汽车悬架知识专题：悬架概述舒适性是轿车最重要的使用性能之一。
舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。
所以，汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。
同时，汽车悬架作为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。
因此，汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表，作为衡量轿车质量的指标之一。
汽车车架（或车身）若直接安装于车桥（或车轮）上，由于道路不平，由于地面冲击使货物和人会感到十分不舒服，这是因为没有悬架装置的原因。
汽车悬架是车架（或车身）与车轴（或车轮）之间的弹性联结装置的统称。
它的作用是弹性地连接车桥和车架（或车身），缓和行驶中车辆受到的冲击力。
保证货物完好和人员舒适；衰减由于弹性系统引进的振动，使汽车行驶中保持稳定的姿势，改善操纵稳定性；同时悬架系统承担着传递垂直反力，纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些力所造成的力矩作用到车架（或车身）上，以保证汽车行驶平顺；并且当车轮相对车架跳动时，特别在转向时，车轮运动轨迹要符合一定的要求，因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。
悬架结构形式和性能参数的选择合理与否，直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。
由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。
一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。
弹性元件用来承受并传递垂直载荷，缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。
弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧。
减振器用来衰减由于弹性系统引起的振，减振器的类型有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振器。
导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩，同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动，通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。
种类有单杆式或多连杆式的。
钢板弹簧作为弹性元件时，可不另设导向机构，它本身兼起导向作用。
车辆主动悬架最优控制
J ( u) [ X T (t )Q(t ) X (t ) u T (t ) R ( t )u (t )]dt
控制 u (t ) ，使目标函数 J 取极小。线性调节器的主要问题之一是如何选择 Q、R 阵以获得比
较满意的控制过程动态响应，计算机仿真可以解决这个问题。 在悬架设计中，为提高汽车的操纵稳定性和行驶平顺性，应使簧载质量垂直加速度、悬 架动扰度及轮胎动变形较小。此外，从实现控制的角度来看，应使所需的控制能量较小。因 此式(3)可写为
G12=(-3290*s - 7.332e004)/(s^4 + 45.36*s^3 + 5473*s^2 + 9.005e004*s + 1.179e006); G13=(s^3 + 45.36*s^2 + 2033*s + 5.386e-012)/(s^4 + 45.36*s^3 + 5473*s^2 + 9.005e004*s + 1.179e006); f(i)=abs(G11); h(i)=abs(G12); g(i)=abs(G13); i=i+1; end s=0:0.1:80; figure loglog(s,f,'-',s,h,'-.',s,g,':') legend(' 加速度',' 动扰度',' 动载荷')
( t) ，
根据微分方程组（1） ，建立如下所示的状态方程 和 输 出 方 程
。 x Ax Bu D (t ) y Cx Eu
（2）
式中：
0 0 A 0 0
1 0 0 0
悬架运动学及柔顺性（KC）试验介绍
悬架运动学及柔顺性（K&C）试验介绍时间：2011-05-16 11:55:09 来源：奇瑞汽车股份有限公司试验技术中心整车试验部戚海波薛志祥张珣本文主要介绍悬架运动学及柔顺性（K&C）试验台的结构组成、试验项目以及其在底盘开发中的应用。
【摘要】汽车操纵稳定性是汽车主要性能之一。
卓越的操纵稳定性能不仅大大提高了汽车主动安全性，更能给驾驶者带来驾驶乐趣。
随着我国汽车行业的迅猛发展，用户对汽车产品的性能要求不断提高，并越来越关注整车的操纵稳定性。
汽车的悬架运动学及柔顺性特性对整车的操纵稳定性水平具有决定性的影响，因此国际上各大汽车生产厂家及试验机构都通过购买悬架运动学及柔顺性参数测量设备来提升其在整车底盘设计和操稳调校方面的能力。
1. K&C试验台介绍悬架运动学及柔顺性试验台简称K&C试验台，主要用来测量悬架及转向系统的几何运动学（Kinematics）特性和各种受力情况下的柔顺性（Compliance）数据，这些特性和数据在很大程度上影响着整车的操纵稳定性水平。
K&C试验的基本原理就是向车辆的悬架系统施加一系列的载荷和位移输入。
对于准静态K&C试验，为了不激励起任何惯性、减振器或橡胶衬套引发的动态力，输入施加的速度很缓慢。
K&C试验台在此过程中测量大量的参数，通过这些参数可以得到与车辆悬架性能相关的主要参数，包括悬架刚度和迟滞，Bump Steer，Roll Steer，侧倾刚度，纵向和侧向柔性转向，以及转向系统特性。
对这些参数的理解对于彻底理解车辆的行驶性、平顺性、转向和操纵性具有决定意义。
K&C试验结果可以为ADAMS等CAE分析软件提供辅助验证，提高仿真的准确性，为设计和试验开发提供有力支持。
通过K&C试验、道路上的客观测量试验和主观评价试验的结果进行系统分析，我们可以找出车辆在操纵稳定性方面存在的问题以及问题的原因。
K&C双轴试验台2. K&C测试系统的主要结构悬架运动学和柔顺性测试系统包括四个主要的子系统：• 平台模块• 反力框架和车身夹持系统• 位置和负载传感器• 控制和仪表系统A. 平台模块双轴K&C试验台使用四个平台模块，以便于在各个车辆轮胎胎面施加位移或者作用力。
悬架设计及试验评价方法
可以单独跳动。广泛应用于轿车前悬架。
按汽车悬架的性能是否可控分为： ➢ 被动悬架：悬架刚度、阻尼在行驶中不可调整的悬架。 ➢ 主动悬架：悬架的刚度、阻尼根据行驶状况不同，可以自动调节的悬架。 ➢ 半主动悬架：只有悬架阻尼可以自动调节的悬架。
价。
5.试验方法
5.1在评价过程中，根据每个评价项目的要求选择相应的车速和路 面进 行评价。
5.2评分标准根据SAE评分等级进行，见表1。
分值
基于用户角度
表1
功能
10
受过专业培训的人员都不能察觉
9
专业人员可以发现
8
挑剔用户可以发现
7
少数用户注意到但没有抱怨
6
部分用户注意到但没有抱怨
5
所有用户都可以发现
一、蛇形试验
平均转向盘转角θ ( °) 平均横摆角速度r ( °/s) 平均车身侧倾角Φ ( °) 平均侧向加速度ay (m/s2)
通过测量以上四个参数与平均车速的关系进行评价
试验汽车以近似基准车速（65）二分之一的稳定车速直线行驶，在进入试验区段 之前，记录各测量变量的零线，然后蛇行通过试验路段，同时记录各测量变量的 时间历程曲线及通过有效标桩区的时间。 提高车速(车速间隔自行选择)，重复过程，共进行10次(撞倒标桩的次数不计在内)。 最高车速不超过80km/h
悬架系统设计及试验评价方法
Suspension & Driveline Section
主要内容
一.悬架的概述 二.悬架的分类 三.悬架的设计流程 四.R&H试验内容及方法
一、概述
➢ 悬架定义： 车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。
整车刚柔耦合悬架系统KC特性研究
ＪＩＡＮＧ ＮｅｎｇＨｕｉ １
(１. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ａｎｄ Ｒａｉｌꎬ Ａｎｈｕｉ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ Ｗｕｈｕ ２４１００２ꎬ Ｃｈｉｎａ)
(２. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅꎬ Ｈｅｎａｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｌｌｅｇｅꎬ Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００５ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ｍａｎｕｓｃｒｉｐｔ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ２０２０１１２９ꎬ ｉｎ ｒｅｖｉHale Waihona Puke ｅｄ ｆｏｒｍ ２０２１０２１７.
引言
环ꎮ 悬架 Ｋ 特性主要研究轮胎在垂直跳跃或转向过
程中ꎬ悬架的性能参数随轮胎的垂直位移或角位移的
在汽车悬架系统的开发过程中ꎬ特别重视其对整
变化特点ꎬ重点研究悬架系统中硬点参数对悬架特性
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ
２０２２ꎬ ４４(３) :６４９￣６５７
ＤＯＩ: １０ １６５７９ / ｊ.ｉｓｓｎ.１００１ ９６６９ ２０２２ ０３ ０２０
整车刚柔耦合悬架系统 ＫＣ 特性研究 ∗
ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＯＦ ＫＣ ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣ ＯＦ ＳＵＳＰＥＮＳＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＯＦ
性下的车轮定位参数ꎮ 仿真结果显示ꎬ仿真数值和实车 Ｋ＆Ｃ 试验数据基本一致ꎬ悬架综合性能相比于对标车车型更加
优化ꎻ同时ꎬ进一步开展稳态回转路试ꎬ从侧倾加速度、不足转向度和车厢侧倾度三个维度ꎬ验证整车路试稳态特性满足
设计要求ꎬ具备良好的运动特性ꎮ
关键词 刚柔耦合模型 Ａｄａｍｓ / Ｃａｒ 车轮定位参数 ＫＣ 特性参数
整车刚柔耦合悬架系统KC特性研究
整车刚柔耦合悬架系统KC特性研究摘要：随着汽车工业的发展，悬架系统的优化成为了一个重要的研究方向。
本研究旨在探讨整车刚柔耦合悬架系统的KC特性。
通过建立数学模型和实验验证，研究者发现，整车刚柔耦合悬架系统能够有效减小车辆在不同路面条件下的振动，提高行驶稳定性和舒适性。
通过优化悬架系统的刚柔耦合特性，可以更好地平衡车辆的悬挂刚度和柔度，进而提升整车的操控性能和乘坐舒适度。
关键词：整车；刚柔耦合悬架系统；KC特性引言随着汽车工业的不断发展，悬架系统作为车辆操控性能和乘坐舒适度的关键因素，受到越来越多的关注。
在这个背景下，整车刚柔耦合悬架系统成为了一个研究热点。
本文旨在探究整车刚柔耦合悬架系统的KC特性，并通过建立数学模型和实验验证的方法，研究其对车辆振动、行驶稳定性和舒适性的影响。
优化刚柔耦合特性可平衡悬挂刚度和柔度，在提升车辆操控性能和乘坐舒适度方面具有重要意义。
本研究的结果将为悬架系统设计和整车技术的发展提供有益参考。
1.整车刚柔耦合悬架系统的概述1.1.定义和原理整车刚柔耦合悬架系统是一种综合应用刚性和柔性元件的悬架系统，主要目的是在保持车辆稳定性的同时提供舒适的乘坐感受。
该系统的主要原理基于刚柔耦合的设计思路。
刚柔耦合悬架系统由刚度较高的结构元件和具有一定柔度的弹簧、减震器等组件相耦合构成。
刚性元件通常包括车轮、车架和转向系统等，可以提供良好的悬挂刚度和支撑能力，以保持车身的稳定性和操控性。
而柔性元件则包括弹簧、减震器和橡胶等，用于吸收路面不平度带来的冲击和振动，从而提供更好的乘坐舒适度。
整车刚柔耦合悬架系统的设计需要在保证车辆稳定性的前提下，平衡刚性和柔性元件的特性。
通过合理选择和安装位置布局刚柔耦合元件，可以在改善车辆行驶稳定性的同时降低车身振动，提高舒适性。
同时，利用先进的调节技术和控制策略，可以实现根据路况和驾驶要求智能调节悬架刚柔性，进一步提升操控性和乘坐感受。
整车刚柔耦合悬架系统通过平衡刚性和柔性元件的特性，实现了对车辆操控性能和乘坐舒适度的双重需求。
面向提高汽车操稳性的悬架KC设计
什么是悬架的KC特性？K代表英文Kinematics，即不考虑力和质量的运动，而只跟悬架连杆有关的车轮运动；C代表英文Compliance，也就是由于施加力导致的变形，跟悬架系统的弹簧、橡胶衬套以及零部件的变形有关的车轮运动。
悬架的K&C性能分别研究悬架和转向系统的几何空间位置运动学特性；以及于力的作用而引起的变形，它是研究整车动态特性的基础。
面向提高汽车操稳性的悬架KC设计参数和评价参数有哪些？各设计参数对汽车操稳性有哪些影响？1，侧倾转向系数当汽车车厢侧倾时，由车厢侧倾所引起的悬架运动会导致车轮转向。
由于侧倾转向改变轮胎转角，因此直接影响汽车的操稳性能。
2，侧向变形转向系数变形转向是一种使车辆具有恰当不足转向度的有效手段，为了提高汽车转弯时线性范围内的稳态响应能力，对于前悬架一般希望在侧向力作用下有较大的负前束角变化趋势，这样可以提高汽车的不足转向性能；对于后悬架一般希望在侧向力作用下有较大的正前束角变化趋势，这样可以降低汽车的质心侧偏角变化梯度。
3，主销后倾角主销后倾角对汽车操纵稳定性的影响主要是通过“后倾拖距”使地面侧向力对轮胎产生一个回正力矩, 该力矩产生一个与轮胎侧偏角相似的附加转向角, 它与侧向力成正比, 使汽车趋于增加不足转向, 有利于改善汽车的稳态转向特性. 4，主销内倾角主销内倾角对操纵稳定性的影响, 主要也是回正力矩, 它是在前轮转动时将车身抬高, 由于系统位能的提高而产生的前轮回正力矩, 它与侧向力无关.主销内倾主要在低速时起回正作用, “后倾拖距”主要在高速时起回正作用.5，前悬架导向机构的几何参数决定前轮定位参数的变化趋势和变化率. 在车轮跳动时,外倾角的变化包括由车身侧倾产生的车轮外倾变化和由车轮相对车身的跳动而引起的外倾变化两个部分.后悬架结构参数对汽车操纵稳定性的影响, 近似于前悬架的“干涉转向”. 它是在汽车转向时, 由于车身侧倾导致独立悬架的左右车轮相对车身的距离发生变化, 外侧车轮上跳,与车身的距离缩短, 内侧车轮下拉, 与车身的距离加大. 悬架的结构参数不同, 车轮上下跳动时, 车轮前束角的变化规律也必然会不同. 6，轮胎是影响汽车操纵稳定性的一个重要因素, 增大轮胎的载荷能力, 特别是后轮胎的载荷能力, 例如加大轮胎尺寸或提高层级, 或者后轮由单胎改为双胎, 都会改善汽车的稳态转向特性. 改变后轮胎的外倾角, 也可以改善汽车的操纵稳定性, 这是因为后轮胎的负外倾角可以增加后轮胎的侧偏刚度, 从而减小过多转向度.7，横向稳定杆常用来提高悬架的侧倾角刚度, 或是调整前、后悬架侧倾角刚度的比值.,在汽车转弯时, 它可以防止车身产生很大的横向侧倾和横向角振动, 以保证汽车具有良好的行驶稳定性. 前悬架中采用较硬的横向稳定杆有助于提高汽车的不足转向性, 并能改善操纵稳定性有很多种评价方法,一般可分为开环和闭环式两种[3]。
汽车行驶性能之悬架设计要点2014
Audi A6 (FWD)前悬架
图2中，已知：
3 ．双横臂运动解析模型
A、B为下横臂的前后铰支点，C为下横臂主销球 铰点，D、E为上横臂的前后铰支点、F为下 横臂主销球铰点，GP为车轮轴，MN为转向 横拉杆球销点。H为车轮接地点。
A点坐标：A(xa , ya , za ) B点坐标：A(xb , yb , zb ) AC lac、BC＝lbc
lab、mab、nab分别为轴AB方向的余弦。
则：C点的坐标方程为：
2 2 2 2 ( x x ) ( y y ) ( z z ) l a a a ac (1) 2 2 2 2 ( x x ) ( y y ) ( z z ) l b b b bc ( 2)
FP , CP , M P
长度已知时，可由（15）求出P点。
( x x f ) 2 ( y yf ) 2 ( z z f ) 2 l pf 2 2 2 2 2 15) ( x xc ) ( y yc ) ( z z fc ) l pc ......( 2 2 2 2 ( x x ) ( y y ) ( z z ) l n n n pn
图1.2、不变的外倾变化类型
35
外倾角（camber）设计要点： 1、考虑操控性和胎磨的综合影响，前后悬架的外倾变化 一般都设计为弱负的变化类型（-0.4~-0.6deg/inch)； 2、外倾类型的调整方法为综合考虑转向机构和控制臂的布置； 3、设计完成后应在极限外倾和载荷下对轮胎磨损进行测试。
汽车悬架运动学与动力学概述
拖曳臂式悬架作为一种半独立悬架，在一些轿车的后悬上也获得了较多的应用。此外，多轴汽车还多 采用平衡悬架，包括等臂式平衡悬架和摆臂式平衡悬架[1]。
悬架根据其刚度和阻尼是否可调，又可分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架。被动悬架的刚度和阻 尼均不可调，半主动悬架的阻尼可调但刚度不可调，主动悬架的刚度和阻尼均可调[1]。半主动悬架和主动 悬架是控制技术在汽车悬架上应用的结果，通过主动调节悬架的性能来获取最佳减振状态，提高乘坐舒适 性。国外很多公司已开展了对半主动悬架和主动悬架的研究试验，并逐渐应用于实际车辆上[1]。王国丽、 顾亮等综述了车辆主动悬架技术的现状，并指出了其发展方向[8]。
２８．２ 悬架发展技术现状
２８．２．１ 悬架类型概述
悬架通常按导向机构的结构特点分为非独立悬架和独立悬架两大类。介于二者之间，还有一种通常应 用于汽车后悬架的半独立悬架— — 拖曳臂式悬架(又称复合纵臂式后支持桥悬架)[2][3]。非独立悬架的结构特 点是两侧的车轮由一根整体式车桥相连，车轮连同车桥一起通过弹性悬架悬挂在车架或车身的下面，当一 侧车轮跳动时会影响另一侧车轮的运动[1]。独立悬架则是每一侧的车轮单独地通过弹性悬架悬挂在车架或 车身的下面，因此两侧车轮的跳动相对独立，互不影响[1]。在拖曳臂式半独立悬架中，两侧车轮的拖曳臂 通过一根扭转梁连接，因而可使两侧车轮的运动具有一定的独立性[3]。
悬架K&C特性及其优化设计
悬架K&C特性优化设计研究报告——杨益1、研究背景悬架系统的设计开发是车辆底盘开发的灵魂。
悬架系统性能是由悬架系统的运动学及弹性运动学（Kinematics and Compliance简称K&C）特性加以综合表现的。
运动学特性描述的是车轮上下跳动和转向时，车轮定位参数的变化；而弹性运动学特性则是描述悬架在承受外力及力矩作用下，车轮定位参数的一些变化特性。
悬架K&C特性是联系悬架机构设计与整车性能匹配的桥梁，对整车性能有至关重要的影响。
悬架系统设计因素包括悬架机构型式、悬架硬点布置、弹性元件及阻尼元件参数的选取等。
同时，悬架系统对于整车性能的影响又有诸多的表现型式，如悬架系统的运动学特性和弹性特性。
在传统的悬架设计开发中，更多的是依靠设计师的经验及相关数据库的支持来选择悬架系统的一些特性参数，即所谓的“Trial and Error”的方式。
在设计目标众多，约束条件众多的前提下，此方法的设计结果未必是最理想的。
悬架设计过程中的一个关键问题就是如何定量设计K&C 特性，使整车性能最优。
2、研究现状Kwon-Hee Suh[2]利用试验设计的方法对双横臂悬架在平行轮跳动时的特性做了优化；Taeoh Tak[3]等利用多体动力学方法建立了悬架模型并开发了悬架特性优化软件；Ju Seok Kang[4]等人对悬架系统进行弹性动力学分析并优化了悬架的C特性。
Fadel[5]等在车辆设计过程中采用多准则多工况的方法进行优化，分别采用蒙特卡洛方法、遗传算法及模拟退火算法对车辆的一些性能参数，主要包括尺寸及惯量特性参数，进行了优化。
J.Schuller,I.Haque和M.Eckel[6]在新车的开发过程中，以BMW参考车型为基准，利用遗传算法对底盘系统的一些关键性能参数进行了优化，包括轴距、质心位置、惯量参数、悬架刚度及阻尼特性、悬架系统K&C特性及轮胎力学特性等参数。
汽车悬架调教基础知识介绍
汽车悬架调教基础知识介绍作者：程增木刘庆来源：《汽车维修与保养》 2017年第4期一、悬架汽车悬架由导向机构、弹性元件( 弹簧) 及减振器等组成，个别结构则还有缓冲块、防倾杆( 横向稳定杆) 等可以约束车轮不让其随意转动的机构，如图1 所示。
二、悬架开发的一般过程在汽车悬架开发的过程中，分为正向开发和逆向开发。
正向开发：即一般开发产品过程，从设计到产品测试。
逆向开发：根据他人开发的产品扫描悬架的硬点和结构以及齿轮，根据已知因素开发出产品。
硬点：简单理解为导向机构和减振器的连接点，硬点的位置设计非常重要，因为它直接决定了悬架系统的运动轨迹，决定车轮跳动的方向。
图2 为利用德国专业悬架设计软件VI-grade 确定硬点的一系列参数。
三、悬架的一般组成机械悬架的组成形式主要有弹簧、减振器、防侧倾杆和导向机构四部分。
1. 弹簧弹簧是悬架系统中较为重要的一部分，主要作用是存储车轮传来的振动和冲击能量。
2. 减振器减振器与弹簧是直接的机械连接，可以将弹簧存储的能量消化吸收掉。
3. 防侧倾杆抑制车辆的过分侧倾，使系统趋于稳定。
4. 导向机构主要作用为传递加速、制动、转向时的力和力矩。
四、悬架的工作原理在讲解悬架的工作过程时，我们以极限转弯为例：当车辆入弯刹车时，后悬架的弹簧需要合理的将载荷从后向前转移，后悬架的弹簧通常较为柔软，柔性较大，增强后轮的抓地力。
随着车辆逐渐驶向弯心，车辆的重量会逐渐向靠近弯道外侧的轮胎转移，减振器中的阻尼开始吸收弹簧因侧向力而变形所产生的能量。
在弯心时，防侧倾杆会把一部分载荷转移到内侧轮胎，进而抑制车身整体向外部倾斜，可以更好地控制姿态。
过了弯心之后，防侧倾杆开始释放所吸收的能量，弹簧开始吸收能量。
出弯加速时，重量向车尾转移，后悬挂的软弹簧可以吸收因重量转移而产生的能量，稳定车辆的后轮，增大最大牵引力。
下面将以麦弗逊式独立悬架和双叉臂式独立悬架两种悬架为例进行介绍。
1. 麦弗逊式独立悬架麦弗逊式独立悬架如图3 所示，麦弗逊式独立悬架最大的优点就是结构简单、成本低、垂直方向稳定性较好。
中国汽车技术论坛_悬架与副车架设计
悬架与副车架设计内容目录一、悬架（一）、概述1、悬架功能与基本组成2、悬架类型3、悬架系统研究与设计的领域4、悬架系统现状与发展5、悬架设计要求（二）、基础理论1、汽车悬架系统载荷1）、悬架系统载荷特点2）、悬架系统载荷的确定2、汽车振动类型3、悬架系统顺从性4、悬架的主要特性1)、悬架的垂直弹性特性2）、减振器的特性5、悬架理想弹性特性6、汽车等速圆周行驶稳态响应7、悬架性能评价（三）、悬架与汽车性能的关系1、悬架与汽车平顺性1）、悬架弹性特性对汽车行驶平顺性的影响2）、悬架系统中的阻尼对汽车行驶平顺性的影响3）、非簧载质量对汽车行驶平顺性的影响2、悬架与汽车操纵稳定性1）、汽车的侧倾2)、侧倾时垂直载荷在左、右侧车轮上的重新分配及其对稳态响应的影响3）、侧倾时车轮外倾角的变化（侧倾外倾）4)、侧倾转向5)、悬架导向装置变形引起的车轮转向角（变形转向）6)、悬架导向装置变形引起的外倾角的变化（变形外倾）（四）、悬架结构形式与选择1、非独立悬架与独立悬架比较2，独立悬架的结构型式与分析3、独立悬架综合评价4、前、后悬架方案选择5、辅助元件结构分析（五）、悬架主要参数确定1、悬架静挠度2、悬架的动挠度3、悬架弹性特性4、悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配（六）、悬架弹性元件的种类、特性及应用范图1、悬架弹性元件的作用和种类2、悬架弹性元件特性及应用范图(七）、独立悬架导向机构设计1、设计要求2、导向机构设计(八）、减振器1、类型与设计要求2、减振器特性3、相对阻尼系数ψ4、减振器阻尼系数δ的确定5、最大卸荷力Fo的确定（九）、悬架结构元件1、控制臂与推力杆2、接头（十）、悬架系统性能分析与参数匹配1、汽车行驶性能综合评价2、多体系统动力学在悬架系统分析和设计中应用3、ADAMS软件简介二、副车架（一）、概述1、副车架概念2、副车架的作用3、副车架与车身的连接方式4、副车架的结构型式5、副车架的优缺点：（二）、副车架受载情况的分析（三）、副车架强度和刚度（四）、副车架静力学分析有限元法（五）、副车架动态特性分析（六）、副车架耐久性分析（七）、副车架装配质量控制一、悬架（一）、概述1、悬架功能与基本组成●悬架概念保证车轮或车桥与汽车承载系统(车架或承载式车身)之间具有弹性联系并能传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行驶中的车身位置等有关装置的总称。
车辆悬架K_C特性分析_田海兰
首先建立七自由度整车动力学模型，如图 1 所示。
a
b
B r
B r
xfr
x
Kfr y
Cfr mfr
xufr
φ
Ktfr
xrfr
θ
xf 1
z
Kf 1
Cf 1
mf 1
Ktf 1
xuf 1 xrf 1
xrr
Krr
Crr
xurr
mrr
xmr Kmr
xmr
γ
Kt1 mf1
Ktr1
xr1 Cr1 xur1
4.1 理想刚度参数 K 分析
悬架变形与其所受载荷之间的关系曲线称为悬架的弹性特
性。在对悬架的理论研究中，很多文献都把悬架的刚度看作常数，即 作为线性悬架进行分析与研究[7-8]，非线性刚度的悬架特性很小涉
及。在研究汽车的平顺性时，我们主要考虑的是簧载质量的振动，取
簧载质量 ms 作为研究对象受力分析。要提高汽车的平顺性就需要 簧载的振动加速度越小越好，可设其为零[9]。则动力学微分运动方程 式（2）等式两边为零，即：ms z咬1 =Ks z1 -z2 +Cs z觶1 -z觶2 =0
（2No.6 Institute of Project Planning ＆ Research of Machinery Industry，Zhengzhou 450007，China）
【摘 要】汽车作为一种交通工具已经融入到了大多数人的生活当中，悬架系统是现代汽车的重 要组成部分。一个具有良好综合性能的悬架系统，对提高汽车的平顺性和操纵稳定性有着重要的意义。 建立了整车动力学模型，在此基础上对七自由度整车模型进行简化，得到 1/4 悬架动力学模型。对影响 汽车平顺性的主要参数 K＆C 进行了理论分析，并在该理论分析的基础上采用分段方法描述了悬架 K＆C 非线性特性表达式，从而为研究车辆整体性能和进一步了解悬架非线性特性的时域性提供思路。
K61001悬架系统设计计算及运动学分析报告
目录一、悬架系统设计计算 (3)1.概述 (3)1.1任务来源 (3)1.2悬架系统基本介绍 (3)1.2.1前悬架的结构形式 (3)1.2.2后悬架的结构形式 (3)1.3计算目的 (4)2.竞品车基本参数 (4)3.竞品车悬架系统计算 (4)3.1竞品车前悬架弹簧刚度计算 (4)3.2竞品车后悬架钢板弹簧刚度 (5)3.3竞品车前悬架刚度计算 (5)3.4竞品车后悬架刚度计算 (7)3.5竞品车前后悬架偏频计算 (7)3.6竞品车侧倾计算 (7)3.6.1竞品车前悬架的侧倾角刚度计算 (7)3.6.2竞品车后悬架的侧倾角刚度计算 (10)3.6.3竞品车整车的侧倾角刚度计算 (10)3.6.4竞品车的侧倾力矩及侧倾角计算 (10)3.6.5竞品车前、后悬架轮荷转移量计算 (13)3.7竞品车整车的纵倾角刚度及抗点头率、抗仰率计算 (15)4.设计车悬架系统计算 (20)4.1设计车前后悬架偏频和刚度匹配计算 (20)4.1.1设计车前悬架刚度计算 (20)4.1.2设计车后悬架刚度计算 (21)4.1.3设计车前后悬架偏频计算 (21)4.2设计车悬架静挠度的计算 (22)4.3设计车侧倾计算 (23)4.3.1设计车前悬架的侧倾角刚度计算 (23)4.3.2设计车后悬架的侧倾角刚度计算 (25)4.3.3设计车整车的侧倾角刚度计算 (26)4.3.4设计车整车的侧倾力矩计算 (26)4.3.5设计车前、后轮荷转移量计算 (28)4.4设计车纵倾角刚度及抗点头率、抗仰率计算 (29)4.4.1设计车纵倾角刚度计算 (29)4.4.2设计车抗点头率、抗仰率计算 (30)4.5 整车姿态角计算 (32)4.6设计车减振器参数的确定 (33)5. 设计车与竞品车悬架系参数对比列表 (36)二、悬架系统动运动学分析 (37)1概述 (37)2ADAMS模型的建立及分析内容 (37)3前悬架系统运动学仿真分析结果 (37)4前悬架系统运动学仿真分析结论 (40)悬架系统设计计算及运动学分析报告一、悬架系统设计计算1.概述1.1任务来源根据《新车设计开发项目协议书－K61001车型设计开发》内容，悬架系统参考样车进行优化设计。
K&C简介
Mechanical Trail
可否取消Mechanical Trail？
O
5～8Deg
Mechanical Trail Pneumatic Trail
K&C特性的具体内容
• 车轮定位参数
Scrub Radius
M
1
M2
制动稳定性
F1
M
F2
Lateral Offset @ Center
F
驱动偏航
zParallel
decreases at high angles, and may go negative
Tire Wear
zAckerman
minimizes wear
K&C特性的获取方法
• 通过仿真手段
• 通过试验方法
K&C特性的意义
风扰
空气六分力
• K&C特性影响轮胎的运动状态 6n个
操纵 指令 转向 油门 制动 离合器 变速杆 6n个 轮胎运动
n个
轮胎
轮 胎 力
气动 反馈 汽车 m个 刚体
6m个 运动参数
轮胎 附加 运动
CKK&C特性的体内容• 车轮定位参数
Caster Angle
Caster Angle
Anti-Roll Bar
Lower Control Arm
典型悬架结构图
K&C特性的含义
悬架结构示意图
K&C特性的含义
• K－Kinematic
悬架的运动学特性，主要是由于大范围运动所引起的 车轮定位参数的变化。
• C－Compliance
悬架的弹性特性。悬架在受外力作用时，由于橡胶衬 套及导向杆系的弹性变形，从而引起车轮定位参数的 变化。
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悬架运动学及柔顺性（K&C）试验介绍
时间：2011-05-16 11:55:09 来源：奇瑞汽车股份有限公司试验技术中心整车试验部戚海波薛志祥张珣本文主要介绍悬架运动学及柔顺性（K&C）试验台的结构组成、试验项目以及其在底盘开发中的应用。
【摘要】汽车操纵稳定性是汽车主要性能之一。
卓越的操纵稳定性能不仅大大提高了汽车主动安全性，更能给驾驶者带来驾驶乐趣。
随着我国汽车行业的迅猛发展，用户对汽车产品的性能要求不断提高，并越来越关注整车的操纵稳定性。
汽车的悬架运动学及柔顺性特性对整车的操纵稳定性水平具有决定性的影响，因此国际上各大汽车生产厂家及试验机构都通过购买悬架运动学及柔顺性参数测量设备来提升其在整车底盘设计和操稳调校方面的能力。
1. K&C试验台介绍
悬架运动学及柔顺性试验台简称K&C试验台，主要用来测量悬架及转向系统的几何运动学（Kinematics）特性和各种受力情况下的柔顺性（Compliance）数据，这些特性和数据在很大程度上影响着整车的操纵稳定性水平。
K&C试验的基本原理就是向车辆的悬架系统施加一系列的载荷和位移输入。
对于准静态
K&C试验，为了不激励起任何惯性、减振器或橡胶衬套引发的动态力，输入施加的速度很缓慢。
K&C试验台在此过程中测量大量的参数，通过这些参数可以得到与车辆悬架性能相关的主要参数，包括悬架刚度和迟滞，Bump Steer，Roll Steer，侧倾刚度，纵向和侧向柔性转向，以及转向系统特性。
对这些参数的理解对于彻底理解车辆的行驶性、平顺性、转向和操纵性具有决定意义。
K&C试验结果可以为ADAMS等CAE分析软件提供辅助验证，提高仿真的准确性，为设计和试验开发提供有力支持。
通过K&C试验、道路上的客观测量试验和主观评价试验的结果进行系统分析，我们可以找出车辆在操纵稳定性方面存在的问题以及问题的原因。
K&C双轴试验台
2. K&C测试系统的主要结构
悬架运动学和柔顺性测试系统包括四个主要的子系统：
• 平台模块
• 反力框架和车身夹持系统
• 位置和负载传感器
• 控制和仪表系统
A. 平台模块
双轴K&C试验台使用四个平台模块，以便于在各个车辆轮胎胎面施加位移或者作用力。
每个平台模块均为轮胎表面提供了垂直、侧向、纵向、侧倾和转动5个自由度的运动。
平台模块设计具有高刚度，以减少测试系统本身的偏差。
此外，测试工程师可以通过平台模块之间的开放空间非常方便地接触到车辆悬架系统。
B. 反力框架和车身夹持系统
系统有一个框架钢结构的基座，基座上有三个闭环位置控制的通道，因此可以根据需要测试的车辆，对平台模块进行自动轴距调整和前后轮距调整。
此外，车身夹持系统用来将车身与试验台进行固定。
C. 位置和负载传感器
系统的四个平台模块都分别安装有5个自由度的位移传感器及6个自由度的力和力矩传感器，可以对轮胎接地点处的位移和受力进行测量。
同时在车轮上还安装了车轮运动传感器，可以测量车轮轮心位移变化，包括3个平动（纵向
位移、侧向位移、垂向位移）和3个转动（车轮转动角、前束角、外倾角）。
车轮运动传感器
D. 控制和仪表系统
主要包括系统控制柜、液压油源及试验操控电脑等。
3. K&C试验项目
一般情况下，K&C试验项目主要有：垂直试验、侧倾试验、转向试验、侧向柔顺性试验、纵向柔顺性试验、回正力矩试验。
A．垂直试验：在悬架垂直运动上下极限范围内，平台进行垂直方向循环运动，左右车轮同步，同时保证水平方向力为零。
在试验过程可以测量悬架刚度、悬架摩擦、轮距变化、Bump Steer、Bump Camber等悬架特性。
B．侧倾试验：在悬架侧倾运动上下极限范围内，平台进行侧倾循环运动，并且保证左右平台产生一个共面，将水平方向力控制为零。
在试验中可以测量悬架侧倾刚度、侧倾中心高度、Roll Steer、Roll Camber等悬架特性。
C．转向试验：方向盘在角度位置限位之间转动，同时水平方向力控制为零。
在试验中可以测量转向传动比、转向力摩擦、磨胎半径、阿克曼转角等转向系统特性。
D．侧向柔顺性试验：可侧向力试验分为加载同向力试验和加载反向力试验2种情况。
加载同向力是通过沿Y向同向的移动左右平台，这样平台对轮胎施加方向相同的侧向力，加载反向侧向力是通过沿Y向反向的移动左右平台，这样平台对轮胎施加方向相反的侧向力。
主要用于测量悬架在收到侧向力时各特性参数的变化。
可以测量轮心处侧向柔顺性，侧向柔顺转向、外倾角柔顺性等特性参数。
E．纵向柔顺性试验：可分为纵向制动和纵向加速试验两种，主要用于测量悬架在收到纵向力时各特性参数的变化。
可以测量轮心处纵向柔顺性，纵向柔顺转向、Anti-dive及Anti-lift 等特性参数。
F．回正力矩试验：分为对左右车轮加载同向回正力矩和加载反向回正力矩两种试验工况。
可以测量前束角、外倾角等特性参数在受到回正力矩时的变化。
RRoll Steer特性曲线图
4. K&C试验在底盘开发中的应用
K&C试验在底盘开发中具有非常重要的作用。
在竞争样车分析阶段，工程人员可以通过对比竞争样车的K&C特性，结合道路上的操纵稳定性主观评价和客观测量试验结果，为样车性能目标值设定提供有力的支持。
在样车开发阶段，通过对试验结果分析，判断整车转向特性（不足转向或过度转向）、底盘硬点布置、悬架刚度等是否合理？整车操纵稳定性和舒适性是否存在缺陷？尤其是在产品开发前期，通过对K&C试验结果与CAE模拟结果的相互验证、分析，直接将整车底盘特性分解到具体子系统或零部件技术指标上，可以规避底盘开发中大的设计缺陷和风险，这样一来，就会大大缩短产品开发周期，且大幅降低开发成本。
因此，K&C试验能力的建立可以大大提高汽车厂家的底盘开发能力，缩短底盘开发的周期，提高产品的质量。