悬架的文献综述

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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。

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。

悬架的过去、现在和将来 (车辆工程专业论文)

悬架的过去、现在和将来 (车辆工程专业论文)

悬架的过去、现在和将来一、悬架的过去——悬架的曲折发展史1.早期悬架系统的发展悬架的历史要比汽车要悠久的多,早在18世纪,法国人便发明了使用一种扁平状的单片弹簧的钢质悬架系统,用在当时的马车之上。

而1763年,美国的特雷德韦尔取得螺旋弹簧悬架的第一个专利。

1804年,英国伦敦的奥巴代亚·艾略特发明了叶片弹簧悬架,但只是简单地把一块块钢板叠起来夹紧,再在两端与车子用钩环连接。

1878年,法国勒芒的大阿米迪·博利发明了采用片簧做前轮独立悬架的装置。

而1886年诞生的世界第一辆汽车的悬架系统采用的是马车的悬架系统,使用钢板弹簧作为弹性元件。

1900年,减震器开始出现,并装在奥兹莫比尔轿车上。

2.弹性元件和减振器的发展随着时代的发展,多种弹性元件开始出现。

1908年螺旋弹簧开始用于轿车,而1921年采用扭杆弹簧悬架的汽车在英国利兰德汽车公司诞生。

1933年,实用的空气弹簧也开始在汽车上首次使用。

到了三四十年代,独立悬架开始出现,并得到很大发展。

减振器也采用了双向筒液压减震器,这种结构也被一直沿用至今。

3.主动式悬架的出现20世纪50年代,液压悬架系统出现在了汽车上。

而现在汽车采用最为广泛的一种悬架:麦弗逊式悬架诞生。

但此时的悬架仍然属于被动式悬架,仍然在很多方面有很大局限性。

在汽车行驶过程中,其性能是不变即无法调节的,也就是说,传统的悬架系统只能保证在一种特定的道路状态和行驶速度下达到最佳。

从而使汽车的行驶平顺性和乘坐舒适性受到一定影响。

这种传统的悬架被称为被动悬架。

为了使汽车不仅有很高的行驶速度,而且要有很好的行驶平顺性、安全性和乘坐舒适性,在20世纪60年代,国外提出了悬架系统可根据汽车的行驶条件的变化而对悬架的刚度和阻尼进行动态地自适应调节,使悬架系统始终处于最佳减振状态的主动悬架系统。

随着电子控制水平的发展,1984年,电控悬架也就是主动悬架开始出现。

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1. 引言1.1 背景介绍汽车悬架是指支撑和连接汽车车身与车轮的重要部件,它对汽车的行驶稳定性、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要求的提高,汽车悬架的设计和研究也日益受到重视。

背景介绍中,首先要了解汽车悬架的作用,它不仅起到支撑车身的作用,还能减少行驶过程中的震动,提高乘坐舒适性。

不同类型的悬架会影响汽车的操控性和行驶性能,因此研究汽车悬架的类型和特点至关重要。

在汽车行驶过程中,悬架系统承受着来自路面不均匀和车辆加速、制动等复杂的力学环境,需要满足高强度、高刚度和高耐久性的要求。

研究汽车悬架的新材料、新工艺以及优化设计方法,对提升汽车性能和安全性具有重要意义。

汽车悬架作为汽车工程中的关键技术之一,其研究和发展对提升汽车性能、提高行驶舒适性以及保障行车安全具有重要意义。

随着汽车工业的不断进步和技术的不断创新,汽车悬架的研究也将不断取得新的突破和成就。

1.2 研究意义汽车悬架作为汽车重要的组成部分,对于汽车的性能和安全性具有至关重要的作用。

通过对汽车悬架的研究,可以不断改进汽车的行驶稳定性、悬挂舒适性和操控性,提高汽车的行驶性能和安全性。

随着汽车工业的不断发展和进步,汽车悬架技术也在不断创新和改进,为汽车制造业的发展提供了重要支撑。

研究汽车悬架的意义在于不断推动汽车工业的发展,提升汽车的竞争力和市场需求,同时也为消费者提供更加安全、舒适的驾驶体验。

通过深入研究汽车悬架技术,我们可以更好地了解和掌握这一领域的发展趋势和未来的发展方向,为汽车制造业的发展做出贡献。

2. 正文2.1 汽车悬架的定义与作用汽车悬架是指支撑汽车车身的装置,是连接车身和车轮的重要组成部分。

汽车悬架系统的主要作用包括减震、支撑、保持车身平稳和提高车辆操控性能等。

它不仅影响着车辆的舒适性和稳定性,还直接关系到车辆的通过性、悬架寿命和行驶安全性。

1. 减震:汽车行驶中会受到来自不平路面的冲击,悬架系统通过减震器能够减少这些冲击对车身的影响,提高乘坐舒适性。

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1.前言悬架依据其可控性可以分为不可控的被动悬架和可控的智能悬架两大类。

在多变环境或性能要求高且影响因素复杂的情况下,被动悬架难以满足期望的性能要求;而智能悬架能够对行驶路面、汽车的工况和载荷等状况进行监测,进而控制悬架本身特性及工作状态,使汽车的整体行驶性能达到最佳。

智能悬架中主动、半主动悬架在近年来得到了迅速发展,较好地解决了安全性和舒适性这一对卜矛盾,将其缓和至相对较低。

2.主动悬架与半主动悬架主动悬架是一个动力驱动系统,包括测量系统、反馈控制中心、能量源和执行器四个部分。

其原理是测量系统通过传感器获得车辆振动信息,传递给控制中心进行处理,进而由控制中心发出指令给能量源产生控制力,再由执行器进行控制,衰减悬架的振动。

由于主动悬架结构复杂,成本高,需要很大的能量消耗,它的发展受到了一定的制约,只在少数高级轿车中有所应用。

与之相比,半主动悬架具有结构简单、成本较低、基本不需要消耗能量等优点,而对振动的控制效果在一定程度上却可以接近主动悬架,远远优于被动悬架,因而越来越受到业界的重视,得到了飞速发展。

图1为主动悬架的原理图,其中F代表力发生器。

图2为一种典型半主动悬架的结构示意图。

半主动悬架与主动悬架结构相似,只是半主动悬架用可调刚度的弹性元件或是可调阻尼的减振器代替主动悬架的力发生器。

图2的半主动悬架系统中,一个连续可调的阻尼器与一个传统的普通弹簧并联,需要假定系统中的阻尼器能够完全独立于悬架的相对运动,且能根据力控制信号做出反应。

悬架控制系统的发展概况可以从控制策略、执行机构以及实际应用几个方面来分析。

3.控制策略研究目前应用于悬架控制系统的控制理论比较多,主要有天棚控制、最优控制、预测控制、模糊控制、自适应控制、神经网络控制以及复合控制等等。

3.1 天棚阻尼与开关阴尼控制思想1974年,美国学者karnopp等提出了天棚阻尼控制思想。

原理是在车身上安装一个与车身振动速度成正比的阻尼器,可以完全防止车身与悬架系统产生共振,达到衰减振动的目的。

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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、
朱建波:十七座客车悬架系统优化设计
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。

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。

不过独立悬架存在着结构复杂、成本高、维修不便等缺点。

独立悬架又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式悬架等。

从动悬架
从动悬架即传统式的悬架,是由弹性元件、减震器和导向机构组成,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,减震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,故称为从动悬架
主动悬架
主动悬架的控制环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。

悬架的未来
随着人类生活水平的提高,人们对汽车舒适性的要求也越来越高,传统的汽车悬架系统已不能满足人们的要求。

人们希望汽车车身的高度、悬架的刚度、减振器的阻尼大小能随汽车载荷、行驶速度以及路面状况等条件的变化而自动调节。

随着电子技术的飞速发展,车用微机、各种传感器、执行元件的可靠性和寿命都大幅度提高,为了满足人们对汽车舒适性的要求,各汽车公司相继研发了提高汽车舒适性的电子控制
系统,并有效的应用于悬架系统中。

电子控制悬架系统由传感器、控制开关、电控单元和执行器组成。

传感器和控制开关向电控单元输入信号,电控单元接到信号后,向执行元件发出控制指令,执行元件产生一定的机械动作,从而改变车身高度、空气弹簧的刚度和减震器的阻尼。

目前采用的电子控制悬架系统主要有以下几种类型:电子控制变高度悬架系统;电子控制变阻尼减震器悬架系统;电子控制变刚度空气弹簧悬架系统;电子控制变刚度空气弹簧与变阻尼减振器悬架系统;电子控制变高度变刚度空气弹簧和变阻尼减振器悬架系统。

近年来已有不少豪华轿车和豪华SUV纷纷换装上了性能更优越的电子控制式主动悬架,简称电控主动悬架。

在其结构中植入了可人工或自动控制发力的调节机构,并能根据路面情况自动调节减震器刚度和阻尼,已获得更好的行驶舒适性。

从这种悬架的组成种类来看,大致又可以分为两大类:一类是电子控制式主动液压悬架,它能通过车载电脑计算出悬架受力大小和加速度,利用液压减震器的伸缩来保持车身平衡;另一类则是电子控制式空气悬架,它也是通过车载电脑计算悬架的受力及感应路面情况,适时调整空气减震器的刚度和阻尼系数,令车身的震动始终保持在一定范围内。

这两类电控主动悬架的共同点是:都能实现车身高度调节,能通过改变减震器阻尼来抑制车身姿态变化。

在性能表现上,电控主动液压悬架和空气悬架却是各有千秋。

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。

目前,汽车悬架系统已进入到利用电子控制器进行控制的时代。

运用较优的控制方法,得到高性能的减震效果,且是能耗尽可能的低,是汽车悬架系统发展的主要方向。

朱建波:十七座客车悬架系统优化设计
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