汽车悬架系统文献综述

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汽车动力学综述-悬架系统

汽车动力学综述-悬架系统
采用仿真软件可以缩短研发周期,在最初设计阶段就发现缺陷,减少了资源浪费,增加换代速度,最大限度降低成本,但是在投入使用前必须经过大量的实车试验才能保证安全。
6.悬架的发展趋势与展望
随着对汽车行驶平顺性和操纵稳定性的要求越来越高,具有安全,智能和清洁的绿色智能悬架将是今后汽车悬架发展的趋势,并且结合最新的电子技术,计算机技术,各种新式传感器,做成高精度、高集成化、高性价比的悬架类型才能有更深远的发展。
5.1悬架系统的建模与分析方法
汽车悬架振动控制系统大多由传感器拾取车身绝对速度、车身对车轮的相对速度,车身的加速度等信号,经计算机处理并发出指令进行控制。由于悬架系统是很复杂的非线性动力系统,因此基于模型的线性反馈控制是不适用的,利用线性控制理论,以主动悬架为例,建立数学模型,进行垂直分析时常采用1/4整车模型所简化的模型如图3。
图1
图2
主动悬架能够根据汽车的运行状态和路面状况,适时的调节悬架的刚度和阻尼,使悬架系统处于最佳减振状态,使车辆在各种路面状况下都会有良好的舒适性。主动悬架的关键部位是执行机构,也就是可以调节的悬架阻尼系统。主动悬架的一个重要特点是它要求动作器所产生的力能够很好的跟踪任何力控制信号。因此,它的控制策略就需要确定,以使系统能够使车辆达到最佳的总体性能。
目前半主动悬架的控制研究中对阻尼控制的研究居多。阻尼可调分为有级可调式和连续可调式,有级可调式只能取几个离散的阻尼系数,而连续可调式半主动悬架的阻尼系数在一定的范围内可以连续变化。有级可调式实际上是在减振器结构中采用较为简单的控制阀,使通流面积在最大、中等、最小之间进行有级调节,通过减振器顶部的电机控制旋转阀的旋转位置,使减振器的阻尼在“软、中、硬”三档之间变化。有级可调减振器的结构及其控制系统相对简单,但是在适应汽车行驶工况和道路条件的变化方面仍然有局限性。

汽车悬架毕业论文

汽车悬架毕业论文

汽车悬架毕业论文汽车悬架毕业论文随着科技的不断进步,汽车行业也在不断发展和创新。

汽车悬架作为汽车的重要组成部分,对于汽车的操控性、舒适性和安全性起着至关重要的作用。

本篇论文将探讨汽车悬架的发展历程、原理和未来趋势,以及对汽车悬架进行改进的一些方法。

第一部分:汽车悬架的发展历程汽车悬架的发展可以追溯到汽车的诞生。

最初的汽车悬架是由弹簧和减震器组成的简单结构,主要用于减缓车辆行驶中产生的震动和冲击力。

随着时间的推移,汽车悬架经历了许多改进和创新。

从传统的独立悬挂到现代的气动悬挂和电子悬挂,汽车悬架的技术不断提升,为驾驶者带来更好的驾乘体验。

第二部分:汽车悬架的原理汽车悬架的主要功能是保持车身稳定,并提供舒适的乘坐体验。

它通过减震器和弹簧来吸收和分散道路上的震动和冲击力。

减震器通过阻尼器的工作原理来减少车身的颠簸和晃动,使驾驶者感到更加平稳和舒适。

而弹簧则起到支撑车身和分散车轮受力的作用,使车辆在行驶中保持平衡和稳定。

第三部分:汽车悬架的改进方法为了提高汽车悬架的性能,许多改进方法被提出和应用。

其中之一是采用更先进的材料,如碳纤维和铝合金,来替代传统的钢材。

这些新材料具有更高的强度和更轻的重量,可以减少车辆的整体重量,提高悬架的刚度和响应速度。

另一个改进方法是引入电子控制技术。

通过使用传感器和控制单元,悬架系统可以根据道路状况和驾驶者的需求进行实时调节。

这种电子悬架可以根据车速和转向角度来调整减震器的阻尼力,以提供更好的操控性和舒适性。

此外,气动悬挂也是一种改进方法。

通过调节气囊的气压,气动悬挂可以根据不同的道路条件和驾驶模式来调整车身高度。

这种悬挂系统可以提供更好的通过性和减少风阻,从而提高燃油经济性和行驶稳定性。

第四部分:汽车悬架的未来趋势未来,汽车悬架将继续朝着更加智能化和自动化的方向发展。

随着自动驾驶技术的不断成熟,悬架系统将与其他车辆控制系统进行整合,以实现更高级别的自动驾驶功能。

例如,悬架系统可以通过感知和判断道路状况,自动调整悬架的刚度和高度,以提供更安全和舒适的驾驶体验。

文献综述

文献综述

文献综述题目:汽车车身悬挂系统振动模态分析摘要:悬架作为汽车的重要部件,对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性有着直接的影响。

本课题主要讨论汽车车身悬挂系统的振动参数,利用ANSYS有限元数值模型计算以及校正。

通过研究分析,得到正确的振动参数和外部形状,为设计车身悬挂系统提供理论基础。

关键词:汽车悬挂系统振动参数振动模态分析引言:悬架系统是汽车底盘中的主要总成件,在汽车的行驶过程中传递车架(或车身)与车轮之间的所有的力与力矩同时降低路面对的车架(或车身)的冲击载荷,衰减路面冲击给车架(或车身)带来的振动,保证了汽车行驶的平顺性与安全性。

麦弗逊悬架作为一种独立悬架由于其结构简单,占用空问小,增大了两前轮内侧的空间,便于发动机和其他一些部件的布置,在现在乘用车上得到广泛应用。

悬架振动特性分析可以用MATLAB数值计算,ADMAS、CarSim仿真,也可以用ANSYS有限元方法计算。

本课题旨在建立车身悬架多自由度动力学模型。

利用CATIA软件或者ANSYS软件建立简单车身三维模型,利用ANSYS软件分析车身悬架系统,计算车辆的振动模态。

此研究能够揭示悬架性能、车辆平顺性和悬架参数之间的相互关系,对车辆悬架系统的设计和研究具有一定参考意义。

一.国内外研究现状1.1国内研究概况厦门金龙,丹东黄海等客车厂家生产的大型铰接BRT城市客车均采用了一种新配置——电子控制空气悬架(ECAS系统)。

近年来,国内外学者对悬架控制方法进行了大量的研究,控制方法几乎涉及到所有的控制理论的所有分支,许多控制方法如天棚阻尼控制、PID控制、最优控制、自适应控制、神经网络控制、滑模变结构控制、模糊控制等在悬架系统上得到了应用。

1.2国外研究概况主动悬架的概念是由Erspiel-labrosse于1954年提出来的,首先使主动悬架的基本思想和控制律得到完善总结的是Thompson,他证明了全主动悬架系统对提高车辆性能的作用。

20世纪80年代初,车辆主动悬架统的研究和开发成果得到了实现,日产和丰田公司的液力主动控制系统,证明主动悬架系统可使车辆的整体性能得到很大提高。

轿车悬架设计—麦弗逊独立悬架文献综述

轿车悬架设计—麦弗逊独立悬架文献综述

广西科技大学(筹)毕业设计(论文)附录资料课题名称轿车悬架设计—麦弗逊独立悬架学院汽车与交通学院专业交通运输(汽车电子技术与检测诊断)班级交Y091学号 200900207042姓名周文江指导教师陈坤2013年 1月 6 日目录一、英文原文 (3)二、中文翻译 (9)三、方案论证 (14)一、英文翻译Survey of Controllable Suspension System for Off-road Vehicles Abstract:The controllable suspension system can improve the performances of off-road vehicles both on road and cross- country.So far,four controllable suspensions,that is,body height control,active,semi-active and slow-active suspensions,have been developed.For off-road vehicles,the slow-active suspension and the semi-active suspension which have controllable stiffness,damping and body height are more appropriate to use.For many years,some control methodologies for controllable suspension systems have been developed along with the development of modern control theory,and two or more original control method s are integrated as a new control method .Today,for military or civilian off-road vehicles,the R& D of controllable suspension systems is ongoing.Key Words:control theory;survey;controllable suspension;off-road vehicleThe suspension system is an important part of the vehicle,which influences riding comfort and handle-stability greatly.Since the first pair of leaf spring was used in carriage,suspension systems were uncontrollable for a long time and named as passive suspension system.A typical passive suspension system consists of springs,dampers and some control arms,which are once invariable designed.But,the roads for vehicle running are various.For the vehicle’s suspension system,different kinds of roads make different inputs.Thus ,different suspension parameters,such as stiffness,damping and body height,should be designed to minimize the impact from ground and the jounce of body.However,it’s impossible that the traditional vehicles with in variable passive suspension system perform well on multifarious roads.For off-road vehicles,the conflict between changeful roads and changeless suspensions is more projecting than road vehicles.Most of off-road vehicles are still using the passive suspension systems and have higher stiffness,damping and body height to overcome the rough road or cross-country.However,these vehicles show worse riding comfort and handle stability than road vehicles on normal roads.For these reasons,the controllable suspension systems should be the best choice for vehicles,especially for the off-road vehicles.1 Categories of Controllable Suspension SystemThe controllable suspension system is a general reference of the non-passive suspension system,the antonym of passive suspension should be active suspension But,in the suspension control,the active suspension is a special type of controllable suspensions.Today,the controllable suspensions can be divided into four categories according to the controlled objects and structures.They are body height control,active,semi-active and slow-active suspensions.The quarter-vehicle vibration models of these different controllable suspension systems are shown inFig.1.1.1 Body Height Control Suspension SystemThe body height control suspension system is the pioneer of controllable suspension systems.The first body height control suspension system was used in CitrOen DS19 launched in 1955 and made in France.It adopts four controllable air springs and can adjust obviously that the active suspension system improves the body height according to run condition and load to guarantee proper wheel travels[1] .This kind of system is the simplest controllable suspension system,usually found in luxurious buses and pickup trucks.A bus equipped with this system can keep the body height unchanging whether it is empty or full.The body height control suspensions are also designed for the pickup truck’s real suspensions,it can keep the body horizontal,whether it links a trailer or not.The main structural difference between the body height control suspension and the passive suspension is that the former has a height control system additionally,which includes body height sensors,height drives and a controller,as shown in Fig.1(a).It aims at controlling the body height only,though the suspension’s stiffness and damping also change in the control process.The inputs mainly include the speed of vehicle and the distance between body and wheel,which are collected by speed and displacement sensors.The proper body height data shall be calculated based on a certain control strategy by the body height control system and output to the executing mechanism.1.2 Active Suspension SystemThe concept of active suspension was presented early in 1954[2].Thompson,in 1960’s,consummated its basic structure and control law and proved that so-called ful1-active suspension system could improve the performances of vehicle effectively.Since 1980’s,the research achievements on active suspension had been put into use. Some testing vehicles were built[3]. The experiment for these vehicles showed obviously that the active suspension system improves vehicle's performance greatly.The active suspension system consists of sensors,controllers and force actuators,as shown in Fig.1(b)[4]. And,for driving force actuators,an additional power is necessary.It adopts the force actuator to replace the customary spring and absorber.The forceactuators can be controlled to produce appropriate forces to support the body,whenever the vehicle runs in any road.The body and wheel sensors are used to measure the accelerations of the body and wheel and provide these data to the controller.The latter processes these data and outputs some instructions to the force actuator according to predefined control strategy which determines the quality of the active suspension system.Although the active suspension system has been presented for more than fifty years,it hasn’t been largely commercialized yet up to now.Of course,the technical and economic reasons coexist.In technology,today’s active suspension systems can work well in low frequency band but not in high frequency,since the force actuators seems too stiff to control[5].Although some active suspension systems can operate well up to 70 Hz[6],they will consume energy very much[7].One of the methods to reduce the power consumption uses springs and dampers in parallel with the actuators.In addition,it also improves the security of the active suspension system.But,as a negative result,the system response will be decreased.In economy,building and operating an active suspension system costs too much.It fatally limits the active suspension systems to be extended.1.3 Semi-active Suspension SystemThe semi-active suspension system was presented later but applied earlier to the vehicles than active suspension system.The controllable suspension system with adjustable stiffness and damping was introduced in early 1970’s.It almost does not consume energy,since the force actuators which need too much energy are eliminated.So,it is called as semiactive or no power active suspension system.The common semiactive suspension systems only control the damping of suspension actively,and some senior semiactive suspension systems also control the stiffness.In fact,a semi-active suspension system is just a passive suspension system with controllable damping and stiffness,as shown in Fig.1 (c).So ,its performances are still not as good as the active suspension system.A famous control model of the semiactive suspension system was so-called Sky-Hook Damping Control proposed by Karnopp in 1973[8].In this model,a supposed inertial damper,called as Sky-Hook damper,is set between a sprung mass and a virtual fixed Sky-Hook.The force of the Sky-Hook damper proportional to the relative speed of the sprung mass to the Sky-Hook can reduce the jounce of the vehicles.For the Sky-Hook and Sky-Hook damper are both inexistence in real vehicles,an controlled adjustable damper is set to replace the passive damper between the sprung mass and unsprung mass in real Sky-Hook model.Theoretically,the damping force should change continuously and in real-time[9],but it is usually hard to be done in real vehicles.A control model for the semi-active suspension systems with discrete adjustable damping and stiffness was proposed by Margolis in 1975[10].Several dampers or springs are paralleled,thus,if one or more of them are shut off,the damping or stiffness of the suspension system will change discretely.For it is easy to achieve,the Margolis model have been used in so me cars.Some semi-active suspension systems are even added the body height control to improve the vehicle performances.This controllable height semi-active suspension system has been used in some luxurious car and SUV recently.Some of them are named as the active suspension by their manufacturer,but they are still different from the real active suspension.1.4 Slow-active Suspension SystemThe slow-active suspension system is presented later but more remarkably.Its essential structure can be regarded as a series of an active suspension system and a passive suspension system,as shown in Fig.1 (d).As the passive suspension system can isolates high-frequency vibration well,the active suspension system can only isolate low-frequency vibration.The force actuators only work in the low-frequency band,power consumption are reduce evidently.Theoretically,the slow-active suspension system still responds more slowly than the real active suspension system,this is the reason why it is so named[11].Some other names,such as narrow bandwidth active suspension system or limited bandwidth suspension system,are also found.By contrast,the real active suspension system is usually called as full-active suspension system or broad bandwidth active suspension system[12].To improve performances of the slow-active suspension system,the springs and dampers in the system should be controllable.This slow-active suspension system can be regarded as a series of an active suspension and a semi-active suspension.As an unavoidable result,the control system and mechanical structure are more complex.The performances of the slow-active suspension system are almost as goo d as the full-active suspension system,and the power consumption is fairly less.Its prospect will be very wel1.2 Control Methodologies for Controllable Suspension SystemsThe control theories for controllable suspension systems grow along with the development of modem control theory.Recently,the typical control strategies include LQG (linear-quadratic-Gaussian)optimal control,model reference adaptive/self-tuning control,preview control,fuzzy control,neural network control,etc.2.1 LQG Optimal Control Strategy LQGFor the linear vibration model of the active suspension systems,the control attempts to minimize the integrated weight of body vertical acceleration,wheel dynamic load and wheel dynamic travel.The objective function of the control system is quadratic.And the disturbance input from road is a stochastic process that can be deal with as a Gaussian white noise.Thus,the suspension control problem can be regarded as a typical LQG optimal control[13].According to LQG optimal control strategy,the optimal control force Uo can be defined aU。

汽车悬架系统综述

汽车悬架系统综述

汽车悬架系统综述现代汽车中的悬架有两种,一种是从动悬架,另一种是主动悬架。

从动悬架即传统式的悬架,是由弹簧.减振器(减振筒).导向机构等组成,它的功能是减弱路面传给车身的冲击力,衰减由冲击力而引起的承载系统的振动。

其中弹簧主要起减缓冲击力的作用,减振器的主要作用是衰减振动。

由于这种悬架是由外力驱动而起作用的,所以称为从动悬架。

而主动悬架的控制环节中安装了能够产生抽动的装置,采用一种以力抑力的方式来抑制路面对车身的冲击力及车身的倾斜力。

由于这种悬架能够自行产生作用力,因此称为主动悬架。

主动悬架是近几年发展起来的,由电脑控制的一种新型悬架,具备三个条件:(1)具有能够产生作用力的动力源;(2)执行元件能够传递这种作用力并能连续工作;(3)具有多种传感器并将有关数据集中到微电脑进行运算并决定控制方式。

因此,主动悬架汇集了力学和电子学的技术知识,是一种比较复杂的高技术装置。

例如装置了主动悬架的法国雪铁龙桑蒂雅,该车悬架系统的中枢是一个微电脑,悬架上有5 种传感器,分别向微电脑传送车速.前轮制动压力.踏动油门踏板的速度.车身垂直方向的振幅及频率.转向盘角度及转向速度等数据。

电脑不断接收这些数据并与预先设定的临界值进行比较,选择相应的悬架状态。

同时,微电脑独立控制每一只车轮上的执行元件,通过控制减振器内油压的变化产生抽动,从而能在任何时候.任何车轮上产生符合要求的悬架运动。

因此,桑蒂雅桥车备有多种驾驶模式选择,驾车者只要扳动位于副仪表板上的“正常”或“运动”按钮,轿车就会自动设置在最佳的悬架状态,以求最好的舒适性能。

另外,主动悬架具有控制车身运动的功能。

当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时,主动悬架会产生一个与惯力相对抗的力,减少车身位置的变化。

例如德国奔驰2000 款CL 型跑车,当车辆拐弯时悬架传感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度,电脑根据传感器的信息,与预先设定的临界值进行比较计算,立即确定在什么位置上将多大的负载加到悬架上,使车身的倾斜减到最小。

文献综述-空气悬架设计

文献综述-空气悬架设计

空气悬架设计悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的所有传力连接装置的总称。

1空气悬架的优势空气弹簧的运动性能特点是:负载能力可调;弹性系数随负载变化;负载变化时,固有频率几乎不变;固有频率较低。

这些特点决定了空气悬架具有以下优点:1)较理想的弹性特性(1)空、满载之间有高度控制阀调节气压,具有较好的等频性;(2)振动时,假定没有充放气,弹性特性曲线呈非线性,增大动容量,防止悬架击穿。

若反跳行程由减振器或其它机构实施弹性限位,则弹性特性呈反S形的理想特性。

2)可设计成较低的刚度,提高平顺性,不会因为空、满载之间静挠度变化太大,车高超标而受到限制。

3)几乎消除了全部库伦阻尼,使悬架系统全部由粘性阻尼消振,其效果是:(1)消除高频微幅振动的锁止作用,改善高频域的传递特性,减小高频动刚度。

(2)消除悬架响声。

但是,若减振器阻尼值不可调节,则阻尼比因载荷变化而变化,无法同时满足空载和满载的要求,只能取折衷值。

而库伦阻尼恰与载荷成正比变化,所以像载货车这种后轴负荷变化很大的车型,后悬架采用库伦阻尼值大的多片钢板弹簧,对于保持空、满载阻尼比变化较小是有利的。

4)高度控制阀除了自动调节设计位置的车身高度不变之外,还可用来调节车身抬高或下降(下跪),以提高车身通过性或方便乘客上、下车。

5)减少电气、空调、排气系统、车桥、车身和底盘的维修成本。

6)减少对道路的冲击,保护路面,降低高速公路的维修费用7))延长车辆的使用寿命并增加折旧值2空气悬架的功能及构成1)空气悬架的功能:(1)把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架(或承载式车身)上,保证汽车的正常行驶,即起传力作用;(2)利用弹性元件和减振器起到缓冲减振的作用;(3)利用悬架的某些传力构件使车轮按一定轨迹相对于车架或车身跳动,即起导向作用;(4)利用悬架中的辅助弹性元件横向稳定器,防止车身在转向等行驶情况下发生过大的侧向倾斜;(5)调节汽车行驶中的车身位置。

文献综述-汽车半主动悬架系统的研究资料

文献综述-汽车半主动悬架系统的研究资料

汽车半主动悬架系统减震性能研究的文献综述【摘要】:本文对汽车半主动悬架的作用和分类进行了简要介绍,结合国内外最新研究成果,重点对半主动悬架的控制方法和控制策略进行了综述,并对其研究与发展趋势进行了探讨。

【关键词】:半主动悬架,控制方法,控制策略Review on Vibration Reduction Performance of Semi-active SuspensionPan Kexian 1100103005【ABSTRACT】:the functions and kings of semi-active suspension were simply introduced. On the basis of the latest research achievements, review of control method and control strategies of semi-active suspension were emphasized,and the current development of semi-active suspension was discussed. 【KEYWORDS】:Semi-active suspension;Control method,Control strategy一、前言[1][2]车辆的悬架装置是弹性连接车身和车轮之间全部零件和部件的总称。

悬架装置主要由弹性元件、减振器和导向机构组成。

它是车辆的重要装置之一,其主要功用有三个:1、抑制、缓和由不平路面引起的振动和冲击,以保证车辆的正常行驶;2、传递作用在车轮和车架(或车身) 之间的一切力和力矩;3、保证车轮和车身之间有确定的运动关系,使汽车有良好的驾驶性能。

悬架系统减振效果对车辆行驶的平顺性、操纵的稳定性和通过性等多种使用性能有着很大的影响。

理想的悬架要求在不同的形式条件下,对乘坐舒适性和形式安全性能提供最佳匹配。

论文悬架总结范文

论文悬架总结范文

摘要:随着汽车工业的不断发展,悬架系统作为汽车的重要组成部分,其性能直接影响到车辆的行驶稳定性和乘坐舒适性。

本文对现代汽车悬架系统的研究现状进行了总结,分析了悬架系统的基本原理、分类、关键部件及其发展趋势,以期为我国汽车悬架系统的研发提供理论支持。

一、引言悬架系统是汽车的重要部分,它将车身与车轮连接起来,使车轮能够独立于车身运动,从而保证车辆在行驶过程中的稳定性和乘坐舒适性。

随着汽车技术的不断进步,悬架系统的研究也日益深入,本文对现代汽车悬架系统的研究现状进行总结。

二、悬架系统基本原理悬架系统主要由弹性元件、导向元件和减振器组成。

弹性元件用于吸收路面不平引起的冲击,保持车轮与地面的接触;导向元件用于控制车轮的运动方向,使车轮在行驶过程中保持稳定;减振器用于消除车轮运动过程中的振动,提高乘坐舒适性。

三、悬架系统分类根据悬架系统的结构和工作原理,可分为以下几种类型:1. 非独立悬架:车轮通过一个共同的弹性元件与车身相连,如板簧悬架。

2. 独立悬架:每个车轮都有独立的弹性元件与车身相连,如麦弗逊悬架、多连杆悬架等。

3. 半独立悬架:部分车轮采用独立悬架,部分车轮采用非独立悬架,如扭转梁悬架。

四、悬架系统关键部件1. 弹性元件:常用的弹性元件有钢板弹簧、空气弹簧、橡胶弹簧等。

2. 导向元件:常用的导向元件有螺旋弹簧、扭杆、稳定杆等。

3. 减振器:常用的减振器有油气式减振器、液压式减振器等。

五、悬架系统发展趋势1. 轻量化:采用轻质材料,如铝合金、高强度钢等,以降低悬架系统的质量,提高车辆的燃油经济性和操控性。

2. 智能化:利用传感器、控制器和执行器等电子元件,实现对悬架系统的实时监测和调节,提高车辆的稳定性和舒适性。

3. 环保:采用环保材料,如生物基材料等,降低悬架系统的环境污染。

六、结论本文对现代汽车悬架系统的研究现状进行了总结,分析了悬架系统的基本原理、分类、关键部件及其发展趋势。

随着汽车技术的不断发展,悬架系统的研究将更加深入,为我国汽车悬架系统的研发提供有力支持。

浅析汽车悬架的研究现状和发展

浅析汽车悬架的研究现状和发展

浅析汽车悬架的研究现状和发展【摘要】汽车悬架是汽车重要的组成部分之一,直接影响到车辆的操控性能和驾驶舒适性。

本文通过对汽车悬架研究现状和发展趋势的分析,揭示了目前汽车悬架领域的研究热点和重点,以及新技术的应用情况。

同时深入探讨了汽车悬架研究中存在的问题,并对未来的发展进行了展望。

文章旨在总结当前汽车悬架技术的现状,为未来研究提供参考,并提出建议和改进建议,以促进汽车悬架领域的不断发展和进步。

【关键词】汽车悬架、研究现状、发展趋势、新技术、问题、总结、展望、建议、改进建议1. 引言1.1 研究背景汽车悬架是指支撑车身并能灵活应对路面不平的重要组成部分,对车辆的操控性、舒适性和安全性起着至关重要的作用。

随着汽车工业的发展和人们对驾驶体验的不断提升,对汽车悬架系统的研究越来越受到重视。

汽车悬架系统的设计与调校直接影响着车辆的行驶性能。

传统的悬架系统主要通过弹簧和减震器来减少车身的振动,提高行驶舒适性。

随着科技的不断进步和人们对驾驶感受的不断追求,新型悬架系统也不断涌现,如电子悬架、主动悬架等。

这些新技术的应用为汽车悬架系统的研究带来了新的机遇与挑战。

在当前汽车行业竞争激烈的背景下,对汽车悬架系统的研究也变得更加迫切。

深入研究汽车悬架系统的作用、研究现状、发展趋势以及挑战,对于提升汽车行驶性能,提高车辆安全性和舒适性具有重要的意义。

部分的深入探讨将有助于更好地理解汽车悬架系统的意义和研究价值。

1.2 研究目的研究目的是为了进一步探讨汽车悬架在车辆性能和安全方面的重要性,并且深入了解当前汽车悬架研究的现状。

通过对文献的综述和分析,可以为未来汽车悬架的发展提供一定的指导和借鉴。

通过研究可以更好地了解新技术在汽车悬架领域的应用情况,并且发现目前研究中存在的问题,为下一步改进和完善提供思路和方向。

研究的目的是为了促进汽车悬架领域的发展,提高汽车性能和行车安全水平。

1.3 文献综述在汽车悬架研究领域,已经有大量的文献开展了相关的研究工作。

汽车悬架控制系统发展概述综述

汽车悬架控制系统发展概述综述

汽车悬架控制系统发展概述综述
一、汽车悬架控制系统发展概述
汽车悬架控制系统是汽车悬架系统的一种独特的控制形式,是汽车发
动机控制系统的一部分。

它的基本功能是根据汽车的运动及行驶状况,调
整悬架系统的状态以获得最佳的路面状态,以最大程度改善汽车行驶的安
全性和稳定性。

汽车悬架控制系统是现代汽车技术中重要的发展方向之一,目的是改善汽车的行驶安全性和车主舒适度。

自20世纪90年代以来,汽
车悬架控制系统迅速发展和演进,已经形成了一条完整的控制流程。

1、汽车悬架控制系统发展历程
汽车悬架控制系统的发展可以追溯到20世纪90年代中期,当时,以ABS(Anti-lock Brake System,防抱死制动系统)为代表的智能车载系
统技术才刚刚起步。

它是用于控制汽车的刹车和方向的,主要用于调节车
轮刹车的时间和强度,以保证车轮有足够的抓地力,防止汽车溜轮。

后来,智能车载系统技术得到了进一步发展,随着科学技术的发展,先后有悬架
调整系统、主动悬架系统、悬架控制系统和智能悬架系统等出现,使汽车
悬架系统具有了适应变化的能力。

2、电子控制悬架系统
自20世纪90年代末以来。

文献翻译-汽车悬架系统

文献翻译-汽车悬架系统

附录AThe automotive vehicle suspension system frame (or Unibody) and axle (or wheel) power transmission connection between all devices in general. Its function is to act on the road wheels on the vertical force (support force), the vertical reaction force (traction and braking) and lateral reaction force and the torque reaction force caused by the transfer to the frame (or Unibody) on, in order to ensure the normal running car. Therefore, the suspension system performance and quality performance for the vehicle plays an important role. This paper suspension systems for passenger cars and trucks in the widely used leaf spring design calculation method for the in-depth analysis and research.The article on the current variety of automotive leaf spring design calculation method of intensive analysis and research, summed up the characteristics of various calculation methods, limitations and application. Automotive leaf spring from the elastic component in addition to the role, but also and play the guiding role, and multi-chip friction between the spring damping system also played. As the leaf spring structure is simple, use and maintenance, and easy maintenance, long leaf springs are widely used in the car. Usually the new car design, according to the layout of a given space vehicle, axle load full load minus the estimated quality of non-sprung mass, obtained in each pair of spring bearing on the quality. Generally before the rear axle, wheels, brake drums and steering knuckle, transmission shaft, steering assembly, such as non-vertical rod sprung mass. If the layout of the axle above the leaf spring, spring 3 / 4 the quality of the non-sprung mass, the next set spring, 1 / 4 non-sprung mass spring mass models based on different requirements, general arrangement is given by the straight length of spring control size.In the arrangement possible, try to increase the length of the spring, mainly to consider the following reasons. As the spring stiffness and is inversely proportional to the cube of the length of the spring, so from the perspective of improving vehicle ride comfort, hope springs length longer good. In the spring stiffness of the same case, the long wheel up and down in the spring, the spring from the two ears changes the volume is relatively small, the front suspension, the caster angle change is small, in favor of auto driving stability. Increase the length of the spring can reduce stress andstress amplitude spring working to improve spring life. Can be used to increase the length of the spring reed thick spring, thereby reducing the number of springs and spring reed thick volume ear piece to improve the strength of the main vehicle sprung mass vibration system with quality components to evaluate the natural frequency of vehicle ride comfort important parameters. Suspension design based on vehicle ride comfort requirements, should be given an empty car, fully loaded, front and rear suspension frequency range. If you know the frequency, you can find the suspension static deflection. Select the suspension static deflection, the hope after the suspension static deflection is less than the front suspension static deflection, and the best value close to two vehicles in order to prevent uneven roads often hit the buffer block, suspension design must be given adequate deflection value. Suspension dynamic deflection and car usage and the value of the static deflection due to ride height, suspension travel and dynamic properties of steel spring guide are all fully loaded car with a high arc, and therefore the arc spring loaded high-value should be based on vehicle and suspension performance requirements are given the appropriate value. Some vehicles get good handling and stability, full arc high negative value.附录B汽车悬架系统是汽车车架(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。

悬架的文献综述

悬架的文献综述

前言新型悬架系统的开发大都基于对现有悬架形式的改进,悬架是汽车车架(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,其作用是将路面作用于车轮上的垂直反力(支撑力)、纵向反力(驱动力和制动力)和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架(或承载式车身)上,以保证汽车的正常行驶。

典型的悬架结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成,个别结构还辅设有缓冲块、横向稳定杆等.因此,悬架应起到缓冲、导向、减震和传力的作用.弹性元件有钢板弹簧、气体弹簧、橡胶弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式。

减振器有双向作用筒式减振器、充气式和阻力可调式减振器等形式。

悬架的基本功能与发展趋势悬架装置实现了车体和车轮之间的弹性支撑,有效地抑制、降低了车体与车轮的动载和振动,从而保证汽车行驶的平顺性和操纵稳定性,达到提高平均行驶速度的目的。

现代轿车除了行驶性、转向性和制动性的基本性能以外,还致力于提高安全性和舒适性,向高附加价值、高性能和高质量的方向发展。

因此,作为提高操纵稳定性、乘坐舒适性的轿车悬架必须进行相应的改进。

随着汽车工程技术的进步,决定乘坐舒适性和操纵稳定性的汽车悬架技术得到了广泛重视和深入研究,在汽车工业领域中主动悬架受到日益广泛的重视,已成为悬架技术发展的重要趋势.悬架系统的种类与结构特点非独立悬架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,车轮同车桥一起通过弹性悬架与车架(或车身)连接。

当一侧车轮因道路不平而发生跳动时,必然引起另一侧车轮在汽车横向平面内发生摆动,故称为非独立悬架。

具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点,但其舒适性及操纵稳定性较差。

朱建波:十七座客车悬架系统优化设计独立悬架独立悬架的结构特点是车桥做成断开的,每一侧的车轮可以单独地通过弹性悬架与车架(或车身)连接,两侧车轮可以单独跳动,互不影响,故称为独立悬架。

其优点是:质量轻,减少了车身受到的冲击,并提高了车轮的地面附着力;可用刚度小的较软弹簧,改善汽车的舒适性;可以使发动机位置降低,汽车重心也得到降低,从而提高汽车的行驶稳定性;左右车轮单独跳动,互不相干,能减小车身的倾斜和震动。

汽车悬架系统常识——整理、综述【范本模板】

汽车悬架系统常识——整理、综述【范本模板】

关于汽车悬架系统—-简单知识了解李良车辆工程说明:1、单独的关于悬架的资料太多,将资料简化,尽可能简单些,写的不好,多多批评指正.第二部分对悬架的设计和选型很有参考价值,可以看看.2、另外搜集了一些关于悬架方面的资料(太多了,提供部分),也很不错。

3、有什么问题或建议多多提,我喜欢~~~~~~~~第一部分简单回答您提出的问题悬架的作用:1、连接车体和车轮,并用适度的刚性支撑车轮;2、吸收来自路面的冲击,提高乘坐舒适性;3、有助于行驶中车体的稳定,提高操作性能;悬架系统设计应满足的性能要点:1、保证汽车有良好的行驶平顺性;相关联因素有:振动频率、振动加速度界限值2、有合适的减振性能;应与悬架的弹性特性很好地匹配,保证车身和车轮在共振区的振幅小,振动衰减快3、保证汽车具有良好的操纵稳定性;主要为悬架导向机构与车轮运动的协调,一方面悬架要保证车轮跳动时,车轮定位参数不发生很大的变化,另一方面要减小车轮的动载荷和车轮跳动量4、汽车制动和加速时能保持车身稳定,减少车身纵倾(点头、后仰)的可能性,保证车身在制动、转弯、加速时稳定,减小车身的俯仰和侧倾5、能可靠地传递车身与车轮之间的一切力和力矩,零部件质量轻并有足够的强度、刚度和寿命悬架的主要性能参数的确定:1、前、后悬架静挠度和动挠度;2、悬架的弹性特性;3、(货车)后悬架主、副簧刚度的分配;4、车身侧倾中心高度与悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配;5、前轮定位参数的变化与导向机构结构尺寸的选择;悬架系统与转向系统:1、悬架机构位移的转向效应,悬架系对操纵性、稳定性的影响之一是悬架机构的位移随弹簧扰度而变所引起的转向效应.轴转向,使用纵置钢板弹簧的车轴式悬架的汽车在转弯时车体所发生侧摆的情况下,转弯外侧车轮由于弹簧被压缩而后退,内侧车轮由于弹簧拉伸而前进,其结果是整个车轴相当原来的车轴中心产生转角,这种现象称为周转向。

前轮产生转向不足的效应,后轮产生转向过度的效应。

汽车悬架系统文献综述

汽车悬架系统文献综述

毕业设计(论文)文献综述题目十九座客车悬架系统设计专业车辆工程(汽车工程)班级 08级2班学生指导教师2012 年汽车悬架系统文献综述1.前言悬架是安装在车桥和车轮之间用来吸收汽车在高低不平的路面上行驶所产生的颠簸力的装置。

因此,汽车悬架系统对汽车的操作稳定性、乘坐舒适性都有很大的影响。

由于悬架系统的结构在不断改进,其性能及控制技术也得到了迅速提高。

尽管一百多年来汽车悬架从结构形式到作用原理一直在不断地演进,但从结构功能而言,它都是由弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。

在有些情况下,某一零部件兼起两种或三种作用,比如钢板弹簧兼起弹性元件和导向机构的作用,麦克弗逊悬架中的减振器柱兼起减振器及部分导向机构的作用,有些主动悬架中的作动器则具有弹性元件、减振器和部分导向机构的功能。

其作用是传递路面作用在车轮和车架上的支承力、牵引力、制动力和侧向反力以及这些力所产生的力矩,并且缓冲和吸收由不平路面通过车轮传给车架或车身的振动与冲击,抑制车轮的不规则振动,提高车辆平顺性(乘坐舒适性)和安全性(操纵稳定性),减少动载荷引起的零部件和货物损坏[1]。

2.汽车悬架系统的发展状况非独立悬架早期广泛应用于轿车及轿车以外的其它车型中,由于其可靠性和简单的特性,现在还被广泛的用于轿车的后桥,轻型货车和越野汽车的后桥,重型货车的前后桥都采用非独立悬架。

独立悬架早期只单纯用于轿车上,目前大部分轻型货车和越野汽车为了提高舒适性也开始采用独立悬架,同时一些中型卡车及客车为了提高驾乘的舒适性和行驶平顺性也开始采用独立悬架,在国外甚至一些轮式工程机械如吊车和重型卡车也开始采用独立悬架。

因此对于独立悬架的设计技术,国内外都进行了研究,这些研究主要集中在以下几个方面:独立悬架设计方法,独立悬架参数对汽车行驶平顺性的影响;独立悬架对汽车操纵稳定性的影响。

国内的研究主要表现为:独立悬架和转向系的匹配;独立悬架与转向横拉杆长度和断开点的确定;悬架弹性元件的设计分析;导向机构的运动分析;独立悬架对前轮定位参数的影响;独立悬架的优化设计等。

本科毕业论文汽车主动控制悬架系统研究

本科毕业论文汽车主动控制悬架系统研究
电控悬架采用传感器技术、控制技术和机电液一体化技术,对汽车的行使工况 进行监测,由控制计算机根据一定的控制逻辑产生控制指令,控制执行元件产生动 作,保证汽车具有良好的行驶性能。
1.2 悬架系统的性能要求
车辆动力学模型是进行性能分析和系统设计的基础,下图说明了与车辆行驶动力学 有关的重要性能特性。
在有限的悬架工作空间内,设计师必须为驾驶员和乘客提供良好的乘坐舒适性、可 接受的车身姿态、以及对车轮动载荷的合理控制。
(3) 悬架的动行程要控制在允许的范围内,以尽量保证不发生限位块撞击所引起的 对人和货物的冲击;
(4) 从舒适性和稳定性考虑保证良好的车身姿态; (5) 此外,还需考虑再结合其它控制系统的情况下的车辆总体性能的要求,如结合 自动防抱死系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和四轮转向系统(4WS)等在不同车 辆工况下(如启动、制动、转弯时),仍需保证对车身的方向控制和姿态控制,或根据 需要提供各轮胎的载荷分布,同时提供良好的乘坐舒适性。 以上要求在车辆参数变化时也同样需要保证(如车身载荷或轮胎垂直刚度在一定范 围内变化)。但是对这样的理想悬架设计期望似乎过于苛求。而实际上在通常的悬架设 计中,上述各项要求及性能之间存在着冲突与矛盾。比如在一个低刚度的软悬架能获得 较好的乘坐舒适性,但同时需要较大的悬架空间又带来较差的车身姿态控制;而为了保 证较好的操纵稳定性,使车辆在转弯、起动和刹车时车体的点头、后坐较小,又要求车 辆具有较“硬”的特点。在实际中,车辆行驶在一个多变的环境中,可能包括不同的路面 输入(如不同的车速和路面不平度),不同的车辆工况(如车辆在加速、制动、转弯时 等工作情况),而且车辆参数本身也可能发生变化(如随乘员和货物的多少而改变的车 身质量,以及随车速和温度、胎质而改变的轮胎刚度等)。因此,悬架设计师要对以上 变化因素给予充分考虑。多年来,车辆工程师们正是通过反复不断的探索,使其设计性 能尽量体现对以上各因素合理的折中,以及对不同性能的要求及侧重,以实现尽可能的 综合。

汽车悬架综述

汽车悬架综述

汽车悬架系统综述前言悬架系统是汽车的重要总成之一,汽车悬架连接车架(或车身)和车轮(或车桥),主要由弹簧、减振器和导向机构三大部分组成。

其作用是传递路面作用在车轮和车架上的支承力、牵引力、制动力和侧向反力以及这些力所产生的力矩,并且缓冲和吸收由不平路面通过车轮传给车架或车身的振动与冲击,抑制车轮的不规则振动,提高车辆平顺性(乘坐舒适性)和安全性(操纵稳定性),减少动载荷引起的零部件和货物损坏。

悬架分类按照不同的分类方法可将悬架系统分为不同的种类。

按导向机构的不同可以分为独立与非独立悬架;按弹性元件的不同可分为钢板弹簧悬架、扭杆弹簧悬架、螺旋弹簧悬架、空气弹簧悬架、油气弹簧悬架、橡胶弹簧悬架等;按阻尼元件的不同,可以分为阻尼系数固定和阻尼系数可调悬架;按悬架参数是否可控,可将悬架分为被动悬架和可控悬架,可控悬架又称为智能悬架。

汽车可控悬架一般包括具有一定自适应性的车身高度调节悬架和主动悬架及半主动悬架。

目前典型的车身高度调节系统有可调空气悬架系统和可调油气悬架系统两种。

1. 被动悬架被动悬架即传统意义上的悬架,主要由弹簧、减振器和导向机构等组成。

其中弹簧主要起减缓冲击力的作用,减振器主要起衰减振动作用。

经过几十年的发展,人们对被动悬架的设计已经积累了丰富的经验,它具有结构简单、性能可靠、造价低廉和不消耗外界能量等优点,因此在车辆上一直得到广泛应用。

目前国内车辆大多数还是采用被动悬架。

这种传统悬架系统是针对特定的路面状况和汽车运行状况设计的,其实质是借助弹性元件和减振器来缓和衰减汽车行驶时产生的振动,悬架的刚度与阻尼参数是不可调的,系统振动特性固定不变,它不能根据汽车的运行状况和路面状况进行实时调节,只能在特定工况下达到最优的减振效果。

其结构示意图如图1.1所示,图中Mb为簧载(车身)质量,Mt为非簧载(车轮轴)质量,Kb为悬架弹簧刚度,K:为轮胎等效刚度,cb为悬架阻尼系数,X。

为路面输入位移,xt为车轮位移,凡为车身位移。

电动汽车悬架系统文献综述

电动汽车悬架系统文献综述

电动汽车悬架系统文献综述一、电动汽车悬架系统的概述1.电动汽车的概述近年来,社会工业的高速发展世界能源开采的速度进一步加快,在发展的过程中资源的过度开采造成了能源的紧缺,特别是石油资源。

石油资源的紧缺直接导致了油价的不断上涨,在中东地区为了争夺石油资源引发了战争。

工业化的背后是环境的日益恶化。

汽车工业属于社会工业的一部分,近几年内出现来爆发式增长,随着全球汽车保有量的剧增大中城市交通拥挤和尾气排放成为不可避免的问题。

因此,能源紧缺、环境污染和交通拥挤成为了21世纪各个国家的主要社会问题。

为此,世界各国针对各自的国情颁布出台了一些相应的法律法规政策来应对这些问题。

节能减排,清洁能源、交通拥挤也就成成为了人们关注的话题。

汽车产业作为衡量一个国家技术进步的标志在应对这些问题中扮演者重要的角色,发展电动汽车产业已经成为未来汽车产业的主流。

过去的几年时间里汽车行业因AOO级小车的加入而变得更加活跃,谁能想到几年后的今天凭借自身的小巧灵活、节油便宜的特点依然保留着自己强劲的增长势头。

在交通拥挤的今天,微型电动车的出现势必也会掀起电动汽车行业的波澜。

发展电动车事业,特别是微型电动车将会面临很多困难。

作为电动汽车的“心脏”电池技术是评价整车性能的关键性指标,就目前技术来看还没有到了和内燃机技术那样成熟的程度,所以只有突破现有电池重量大、容量小、续驶里程短、动力响应慢等技术难题电动车事业才能如同内燃机那样更快速的普及。

欧美日本等国家在电动车事业上取得了一定的成果,相比其他发达国家,中国的电动车事业起步晚,在电池关键技术上还没有突破。

2.悬架系统的概述电动车虽然也是汽车,但是和现有的内燃机汽车有着很大的区别,尤其是微型电动车,电池技术是只是其中一部分,其他的关键零部件依然需要突破,比如悬架系统。

汽车悬架是安装在车桥和车轮之间用来吸收汽车在高低不平的路面上行驶所产生的颠簸力。

因此,汽车悬架系统对汽车的操作稳定性、乘坐舒适性都有很大的影响。

汽车主动悬架系统发展研究综述

汽车主动悬架系统发展研究综述

( ) 主动悬架 。根据 控制 方式 的不 同 ,半 主动悬 架 1半
() 2 慢主动 悬架 。慢主 动悬架 的结构 是普通 弹簧 和执
行 器 串联 .再 和被 动阻 尼器 并联 。慢 主 动悬 架执 行 器在
可分 为刚度 可 调式 和 阻尼 可调 式 两种 。 目前 ,弹 簧 的刚 度调 节普遍 通 过空 气 弹簧 或油 气 弹簧建议 。
关键词 :汽 车主 动 悬架 系统; 控制 策略 ; 展现 状; 究开 发建议 发 研
中图分 类号 :T 2 P3
文献 标识 码 :A d i O3 6 /.s . 0 — 6 32 1 .20 3 o: .9 9ji n1 2 6 7 .0 20 .2 l s 0
i sc tolsrtg d t ms le ee e po d n d t e sv rls g s o sa ou e r sac o u o o vea tv u p n in w ee p ou onr tae y a he ev sw r x un ,a e e a ug et n b tt ee rh fa t m t c es s e so r ut n h i h i i
汽 车悬架 可 分为 被 动悬 架和 主 动悬 架 。主 动悬 架根
图 1 各 类悬 架 结构 示意 图
F g1 T es r cu es h ma i r wi g o U k n so i . h t u t r c e t d c a n fa i d f
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Ke y wor :a t m o v c v upe so ds u o i t ea t es s ni n;t e c to tae y;te rsa c ttso e eo m e t h es g eto frsac i h onr l r t g s h ee rh sau fd v lp n ;t u g s n o ee rh i
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毕业设计(论文)文献综述题目十九座客车悬架系统设计专业车辆工程(汽车工程)班级08级2班学生指导教师2012 年汽车悬架系统文献综述1.前言悬架是安装在车桥和车轮之间用来吸收汽车在高低不平的路面上行驶所产生的颠簸力的装置。

因此,汽车悬架系统对汽车的操作稳定性、乘坐舒适性都有很大的影响。

由于悬架系统的结构在不断改进,其性能及控制技术也得到了迅速提高。

尽管一百多年来汽车悬架从结构形式到作用原理一直在不断地演进,但从结构功能而言,它都是由弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。

在有些情况下,某一零部件兼起两种或三种作用,比如钢板弹簧兼起弹性元件和导向机构的作用,麦克弗逊悬架中的减振器柱兼起减振器及部分导向机构的作用,有些主动悬架中的作动器则具有弹性元件、减振器和部分导向机构的功能。

其作用是传递路面作用在车轮和车架上的支承力、牵引力、制动力和侧向反力以及这些力所产生的力矩,并且缓冲和吸收由不平路面通过车轮传给车架或车身的振动与冲击,抑制车轮的不规则振动,提高车辆平顺性(乘坐舒适性)和安全性(操纵稳定性),减少动载荷引起的零部件和货物损坏[1]。

2.汽车悬架系统的发展状况非独立悬架早期广泛应用于轿车及轿车以外的其它车型中,由于其可靠性和简单的特性,现在还被广泛的用于轿车的后桥,轻型货车和越野汽车的后桥,重型货车的前后桥都采用非独立悬架。

独立悬架早期只单纯用于轿车上,目前大部分轻型货车和越野汽车为了提高舒适性也开始采用独立悬架,同时一些中型卡车及客车为了提高驾乘的舒适性和行驶平顺性也开始采用独立悬架,在国外甚至一些轮式工程机械如吊车和重型卡车也开始采用独立悬架。

因此对于独立悬架的设计技术,国内外都进行了研究,这些研究主要集中在以下几个方面:独立悬架设计方法,独立悬架参数对汽车行驶平顺性的影响;独立悬架对汽车操纵稳定性的影响。

国内的研究主要表现为:独立悬架和转向系的匹配;独立悬架与转向横拉杆长度和断开点的确定;悬架弹性元件的设计分析;导向机构的运动分析;独立悬架对前轮定位参数的影响;独立悬架的优化设计等。

国外除上述研究外,还进入了微观领域的研究,如用原子力学显微镜观察悬架材料内部聚合体的原子转化情况,研究悬架作为弹性介质的流变特性[2]等,从而使得独立悬架向着智能化、轻量化、小型化、通用化方向发展。

同时由于电子、微机技术的发展,使得独立悬架技术向着半主动、主动悬架方向发展。

3.汽车悬架系统的分类和原理(1)汽车悬架的分类悬架按作用原理分可分为被动悬架、半被动悬架、半主动悬架、主动悬架。

被动悬架由参数固定的弹簧构成。

对半被动悬架的设计,就是要确定其弹簧和减振器的参数,使系统在平顺性和安全性之间寻求一个折衷方案,这种折衷方案只可能在特定工况下才是最优的。

它不能随路况、车速等条件调节悬架参数。

半被动悬架的一些参数可由司机根据路面载荷等条件在一定的范围内调节。

从平顺性和安全性出发,希望弹簧刚度和减振器阻尼系数随汽车的状态的变化而改变,使悬架性能总是处于最优状态附近。

半主动悬架要求其阻尼随行驶状态的动力学要求作无级调节,并在几毫秒内由最小变到最大,具有阻尼快速响应的特点。

全主动悬架不仅阻尼特性连续可控,而且可调节悬架刚度,在悬架系统上附加一个可控制作用力的装置。

主动悬架又有电磁阀驱动的油气式悬架和步进电机驱动的空气悬架等形式。

半主动悬架不再强调在大宽带下对悬架的控制,使能量消耗和功率要求大幅度下降,在横向和垂直方向动力学方面仍能保持全主动悬架系统的性能[3]。

悬架按结构分可分为独立悬架和非独立悬架。

非独立悬架是指两侧的车轮安装在一副整体式的车桥上,车桥通过弹性元件与车架相连的悬架。

缺点是该悬架当一侧车轮跳动时,将要影响另一侧车轮的工作,优点是结构简单、制造方便。

非独立悬架因其结构简单,工作可靠,而被广泛应用于货车的前、后悬架。

在轿车中,非独立悬架仅用于后桥。

它的类型可分为平行钢板弹簧式悬架和连杆式螺旋弹簧式悬架[4]。

(2)汽车悬架系统的原理传统汽车悬架由控制臂连杆、弹簧、减震器和稳定杆等基本构件组成。

弹簧的作用是承受并传递垂直载荷,缓和汽车在不平路面上行驶时所引起的冲击。

轿车使用的弹簧的种类很少,主要受悬架方式的限制,目前使用的悬架弹簧主要有螺旋弹簧、钢板弹簧、扭杆弹簧、气体弹簧、油气弹簧和橡胶弹簧[5]。

螺旋弹簧即一根钢丝卷成螺旋状的弹簧,是现在轿车里使用最多的弹簧。

与钢板弹簧相比,它具有良好的吸收冲击的能力,可改善乘坐舒适性。

但是弹簧很长使安装部位突出,很难使悬架系统布置得十分紧凑。

钢板弹簧多用于厢式车及卡车,它是由若干个细长弹簧片组合而成。

这种弹簧比螺旋弹簧的结构简单,成本低,可紧凑地装配于车身底部。

钢板弹簧在工作时会发生各片间的干摩擦,弹簧本身具有衰减效果。

扭杆弹簧是利用具有扭曲刚性的弹簧钢制成的。

它的一端固定于车身,另一端与悬架控制臂相连。

气体弹簧是利用充入气体的可压缩性起弹簧的作用,多用于旅游大客车,也有一部分轿车用它来代替金属弹簧。

减震器的作用是加速车身震动的衰减,改善汽车行驶平顺性和乘坐舒适性。

它与弹性元件并联,安装于车身架与车桥之间。

它的工作原理是将车身的机械能转化为热能被减震器内介质吸收,散入大气中。

减震器阻尼力越大,震动消除得越快。

但因其与弹性元件并联使用,过大的阻尼力将导致弹簧的缓冲作用不能充分发挥,甚至导致弹簧减震器连接零件及车架的损坏,所以减震器的阻尼力要适中,以使其与弹性元件匹配。

减震器可分为双作用式减震器、单作用式减震器、充气加压式减震器、阻力可调式减震器。

稳定杆具有减少转弯时车身侧倾作用,主要用于前轮,有时也用于后轮。

稳定杆是“J”型扭力杆的一种,中央部位利于橡胶衬套安装在车身上,两端固定于悬架控制臂上。

汽车转弯车身侧倾时,悬架由于离心力使外轮侧稳定杆压沉同时内轮侧稳定杆被拉长,发生扭曲。

因为稳定杆是起弹簧的作用,所以会产生恢复力,这个抬起外侧车轮的力使车身又保持平衡。

控制臂是悬架的骨架,控制臂·一般有上控制臂和下控制臂之分。

球节是连接转向节和控制臂的结构,当汽车转向时允许转向节在控制臂之间转动,同时他们还允许控制臂上下运动。

球节可分为承载球节和非承载支撑球节,而承载球节又分为压缩承载球节和拉伸承载球节[6]。

4.汽车悬架系统的新技术为提高汽车的安全性、可靠性和乘坐舒适性,近年汽车悬架系统采用了许多新部件和新式装置。

悬架和转向系统中出现的新技术有空气弹簧、电控减振器、主动悬架电控平顺性和操纵稳定性等。

(1)新型悬架电控系统随着汽车结构和功能的不断改进和完善,研究汽车振动,设计新型悬架电控系统,将振动控制到最低水平是提高现代汽车品质的重要措施。

汽车振动是影响汽车行驶平顺性和操纵稳定性,以及汽车零部件疲劳寿命的重要因素。

严重的振动还会影响汽车的行驶速度,并产生环境噪声污染。

汽车减振主要使用悬架系统。

悬架系统一般由弹性元件和阻尼元件构成,用以缓冲和吸收因路面不平而产生的激振力,同时承受汽车转向时产生的侧倾力。

而汽车行驶的平顺性与操纵稳定性在汽车设计中又是矛盾的,故传统悬架系统难以同时满足这种要求[7]。

工业发达国家在70年代就己经开始研究基于振动主动控制的悬架系统,这种悬架系统是典型的非线性机、电、液一体化动力系统。

近年来,随着现代控制理论的发展,对最优控制、自适应控制、模糊控制、人工神经网络控制等的研究,不仅在理论上取得令人瞩目的成绩,同时已开始应用于汽车悬架系统的振动控制。

现代汽车悬架的结构形式和振动控制方法随时在更新和完善。

按导向机构的形式,可分为独立悬架和非独立悬梁两大类。

电控空气悬架是利用压缩空气充当弹簧作用的悬架,弹簧的刚度和车身的高度根据汽车行驶状况进行自动控制,减振器的减振力控制也用来抑制汽车行驶和停驶时车身姿态的变化。

其具体功能:在水平路面上高速行驶时, 使车身变低、弹簧变软,以提高舒服性,在凹凸不平的路面行驶时,车身变高,使悬架变硬,以消除颠簸,提高通过性,防止纵向仰头和栽头及横向倾斜,保持前照灯光轴不变,提高安全性。

电子调节空气悬架的控制包括减振力和弹簧刚度控制以及汽车高度控制两方面[8]。

(2)空气弹簧在计算机控制的悬架系统中,空气弹簧将取代传统的螺旋弹簧。

空气弹簧能改善汽车的乘坐舒适性,使前轮和后轮负荷自动分配。

每一弹簧均有充装加压空气的加强胶囊,囊底端与一倒置活塞式底座相连接,振动时底座会使囊内气体体积变化。

在弹簧受压缩时,囊内气压增加,囊刚度变大。

有些汽车装有自动调平装置,如果汽车不水平,该装置使用空气压缩机给插在普通螺旋弹簧里面的空气囊加压。

空气囊和空气弹簧不同,空气囊是螺旋弹簧的补充物,而空气弹簧起悬架弹簧的作用。

为调节汽车高度,使之方便运送或拖拉重物,可装上空气减振器,减振器内空气压力的大小决定了汽车高度和减振器高度。

减振器内空气压力可通过外部空气源或汽车上的空气压缩机来改变。

如果空气弹簧受损伤或破裂,应采取特殊步骤防止弹簧进一步撕裂,并使弹簧具有正常功能。

如果弹簧损坏,与该弹簧相对应的车轮将会出现明显下垂。

装有空气弹簧或其它电控悬架系统的汽车无论何时进行车轮定位,都必须采用指定的步骤来解除悬架系统[9]。

(3)电控减振器电控减振器基本上是遥控减振器,驾驶员可通过移动开关选择减振刚度。

改变减振器内量孔大小可设定不同的减振器阻尼,减振器内的控制杆由装在减振器顶端的小型执行电动机来转动。

该控制杆可改变量孔大小,从而改变减振器刚度,使之由硬到中等,再到软。

这种形式的减振器也可作为计算机化悬架系统的一部分,该减振器由计算机的各种输入来激发。

一些系统还装有防车辆点头和后坐的控制装置。

横向和纵向传感器及转向盘位置传感器可触动计算机迅速改变阻尼比,以响应转向和制动。

这些系统还装备一个开关,允许驾驶员选择喜欢的行车形式:运动型或舒适型。

(4)主动悬架主动悬架系统的车轮上装有双作用液压缸和电磁阀控制。

每一个执行器与其它执行器一起保持某种液压平衡来支撑汽车重量,同时保持理想的车身姿态。

每一个执行器还用作减振器和弹簧,改变液压缸内的压力可改变有效弹簧刚度,增加或降低某个执行器中的液压力,可使每一个车轮独立地对路面变化做出响应。

这种悬架系统由执行器、阀、各种传感器和底盘计算机组成。

每一个执行器有一个线性位移传感器和一个加速度传感器,可保证计算机获得执行器相对位置的信息,并能追踪每一个执行器的伸缩情况,了解每一个车轮是跳起还是回弹。

车轮中还装有负载传感器和轮毂加速度传感器,用来测量车轮负载。

节气门位置传感器和制动系统内传感器用于决定汽车是加速还是减速。

汽车转向时,转向盘传感器将信号传给计算机。

为检测车身运动,使用了翻转、高度、垂直和横向加速度传感器。

计算机还检测系统液压及液压泵的速度。

根据上述输入变量和内部程序,计算机可调节每一个执行器内的压力[10]。

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