电控空气悬架系统简介

<正>随着科学技术的飞速发展,空气悬架系统经历了钢板弹簧-气囊复合式悬架、被动空气悬架、电控空气悬架等多种形式的变化。电控空气悬架系统是一种全主动悬架,悬架的刚度、阻尼特性和车身高度能根据汽车的行驶条件进行智能调节。系统组成     

复合式悬架计算与设计

对采用新型单片Z字型变截面钢板弹簧的复合式空气悬架进行了刚度分析,从理论上验证了其可行性.给出了复合式空气悬架结构的设计实例,利用UGNX进行Z型钢板弹簧的三维建模,利用HYPER MESH对空气悬架所采用的新型Z型钢板弹簧进行网格划分并应用Patran对其进行有限元分析,确定了钢板弹簧在极限载荷下的应力和应变状态.通...     

基于Matlab的橡胶气囊隔振系统非线性数值分析及特性试验

从车辆动力学方面考虑,悬架系统应保持良好的平顺性。橡胶气囊隔振系统由空气弹簧、蓄能器和连接二者的管道三个主要部分组成。通过使用Matlab软件分析橡胶气囊隔振系统非线性数值模型,对悬架刚度、阻尼因子和传递率进行仿真并与试验进行对比,发现上述三个特性所反映的悬架性能与悬架部件的尺寸密切相关。通过仿真分析及试验结果对比,文章提出了一种隔振系统低频下的优化策略。     

虚拟样机技术在空气悬架系统设计中的应用

应用MSC.ADAMS及ANSYS软件,在ADAMS/Car[1]中建立了中型客车前空气悬架系统刚柔体耦合的动力学模型。模型的各类参数主要通过试验和Solidworks软件获得。在ADAMS/Car中,利用虚拟仿真试验对单纵臂式非独立悬架进行了多种性能分析,并结合空气悬架在设计及使用过程中出现的主要问题进行了探讨,提出了相应的解决办法。通过模型参数化分析及不同方案的仿真试验对比表明,利用基于ADAMS/Car软件建立的空气悬架系统模型可对悬架性能做出正确预测,对空气悬架系统的设计具有工程指导意义。     

基于Adams/car的低地板客车前独立悬架系统设计与研究

低地板公交车是现代城市客车发展的主要方向,采用前独立空气悬架是解决城市客车低地板化的瓶颈.本文对上海科曼车辆部件有限公司开发设计的前独立空气悬架系统进行了研究,借助Adams/car软件建立了悬架系统的虚拟样机模型,进行了运动学分析,指出现行设计的悬架系统其定位参数是满足要求的.并在此基础上,设计了不同方案,研究了转向横拉杆断开点位置对前束角的影响.     

安装ECAS和液压互联悬架的客车动态性能研究

客车因载质量大和质心高的特点难以兼顾操纵稳定性和平顺性,为此本文提出了一种侧倾构型的液压互联悬架(RHIS)与电控空气悬架(ECAS)相结合的新型悬架系统。首先,基于热力学理论建立了空气弹簧非线性模型并试验验证;基于质心定理、动量矩定理推导了整车9自由度动力学模型,建立了整车和RHIS的机械-液压耦合模型,并通过实车测试验证了模型;然后,设计了气囊模糊控制器以实现车身高度调节;最后,在常用的操纵稳定性和平顺性测试工况下仿真对比了新型和传统悬架系统的性能。结果表明,所提出的新型悬架系统可实现3挡车身高度调节,且在保持原车平顺性的同时明显改善了整车的操纵稳定性。     

汽车空气悬架非线性混沌分析

针对汽车空气悬架复杂的非线性行为,研究空气悬架迟滞非线性动力学系统的全局性态。采用基于实测数据建立的非线性空气弹簧以及非线性轮胎模型,分析汽车悬架中的非线性弹簧力和阻尼力,建立汽车二自由度垂向非线性系统动力学模型,对非线性悬架系统的混沌运动进行研究。在单频正弦路面激励情况下,仿真计算得到系统的响应,分析单频正弦激励下系统的分岔图、庞加莱映射、李雅普诺夫指数图。结果表明,汽车非线性空气悬架系统中存在混沌现象,在发生分岔现象时表现为叉形分岔,而且典型的倍周期分岔是系统从有序通往混沌的道路之一。     

基于空气悬架“高度阀统一应用模型”的智能空气悬架系统

根据目前空气悬架高度阀应用实际情况,简要分析了诸如常规高度阀、快速排气高度阀以及多级高度调节阀等各种不同类型高度阀和ECAS空气悬架系统各自的应用技术状态和特点。基于上述分析结果,率先提出了空气悬架“高度阀统一应用模型”(UAM),该模型对目前所有商用车空气悬架系统中包括高度阀在内的阀类零部件的应用状态进行了高度概括和统一。并以此模型为基础,设计出一种可自动调节长度的高度阀连杆,与最普通的高度阀配合使用,在保留高度阀实时进、排气的优势下实现对气囊高度无级、多样化调节,再结合气囊压力监测装置和中央处理单元,最终实现空气悬架系统的智能控制。     

客车空气悬架行驶动力学分析与优化

根据某空气悬架大客车的设计要求,建立整车底盘系统的ADAMS多体动力学模型,并对其进行动力学仿真分析;通过和实验数据对比,验证模型的正确性。对整车悬架布置进行优化,以减小制动点头量。     

基于非线性空气弹簧模型的整车仿真与主客观评价

应用非线性空气弹簧模型,研究了空气悬架整车的动力学仿真和主观评价。结合空气弹簧频率、振幅相关性模型与Simulink仿真,给出了空气悬架整车7自由度模型,对比了不同路面情形下悬架动行程和簧上加速度的均方根值和功率谱密度。从时域和频率2个角度分析了不同速度、路面及减振器阻尼情形下空气悬架整车的动态特性。对装有不同空气弹簧的整车进行主、客观试验测试。结果表明：悬架动行程预测误差小于7%,簧上位置加速度共振峰值预测误差小于6%,共振频率预测误差小于6%;从而验证了所提模型的普适性和精确性;反映了带空气悬架整车的动态特性,解释了平顺性主客观试验的机理。     

某载货车匹配复合式空气悬架车架方案设计

车架是汽车的主要承载受力部件,它需要有足够的强度和刚度来承受汽车上各零件的载荷和从车轮传来的冲击载荷,其中悬架的结构形式对车架的布置结构形式有很大影响。本文针对一款新型复合式空气悬架结构,基于有限元基础上对车架布置结构进行优化设计并通过道路试验对其进行验证。     

大客车空气悬架气囊刚度对侧倾稳定性影响的仿真研究

以某6127型客车为例,利用ADAMS建立整车侧倾稳定性试验仿真模型．研究悬架气囊刚度变化对客车侧倾稳定性的影响,分析该车悬架气囊刚度变化对侧倾稳定性影响的敏感程度。     

空气弹簧悬架系统在强迫振动下的动力学分析

利用非线性动力学的方法研究了空气弹簧悬架的非线性动力学特性。通过空气热力学方程和试验得出空气弹簧的刚度特性,对单自由度1/4车辆模型只考虑车辆的垂向运动,得到其振动方程,并研究在单频正弦激励情况下的主共振,利用平均法得到了一次近似解及幅频关系。利用奇异性理论分析其分岔集,可知系统为叉形分岔的普适开折。结果表明:激励幅值与非线性刚度是影响空气弹簧悬架非线性特性的主要因素,且非线性刚度中只有立方非线性起作用。     

空气悬架系统不同气路管径对车辆平顺性的影响

介绍了空气悬架在车辆上的应用优势,通过对不同气路管径下的空气流量计算及实际车辆平顺性指标验证,评价了气囊管径对其刚度的影响,明确了6mm管内径为优先选用方案,为客车空气悬架管路布置提供了设计指导。     

巴哈赛车的悬架优化设计及操稳性分析

文章利用悬架的基本草图(前、后、侧视图),在草图中对平面硬点进行约束,布置出悬架的基本平面结构并确定各个结构的参数值以及位置。绘制悬架需要的零件并且在CATIA中进行装配,形成3D效果图。通过Solidworks将前后悬架模型参数化处理,检查在CATIA中组装的模型是否干涉,确定各个连接点是否有间隙并从中获取悬架的硬点空间坐标实现数据迁移。通过Solidworks得到的硬点坐标在Adams-car中建立模型,绘制部件形体输入悬架相关参数根据不同的运动方式添加运动副以及通讯器。将建立的虚拟样机进行仿真从后台调出仿真数据分析查看在模拟工况中悬架参数是否在一个合理的范围内波动。最后将不合理的数据在Adams-insight中进行进一步优化,重新导出一套符合设计目标的硬点坐标。     

带附加气室的气缸型空气悬架的特性研究

空气弹簧主要以橡胶囊式或膜式为主~([1]),笔者注意到几乎没有对气缸空气弹簧的研究。论文设计了一种带附加气室的刚度可调节的气缸空气弹簧。以热力学和流体力学相关知识,建立气缸的输出力和阻尼力理论计算公式,基于Matlab/simulink建立气缸空气弹簧的数学模型,得出了气缸弹簧模型刚度非线性特性,并分析了不同附加气室容积下的固有频率,随着容积的不断变大,固有频率逐渐减小。分析了不同节流孔开度对阻尼作用的影响。建立了四分之一空气悬架模型,验证气缸作为空气弹簧的可行性。并与被动悬架作比较,仿真结果表明气缸可以作为空气弹簧且优于被动悬架。     

基于运动学特性的双横臂悬架硬点位置优化

利用空间机构运动学和数值计算的方法对双横臂独立悬架系统进行了运动学分析,以悬架运动学特性设计曲线为优化目标,对悬架硬点的布置位置进行了优化。结果表明,按照优化后的硬点位置计算出的悬架运动学特性曲线与设计曲线基本一致,因此利用该方法可以快速实现对悬架硬点结构的优化布置,提高车辆性能。     

空气悬架客车横向动力学建模和稳定性分析

针对特殊行驶工况下空气悬架客车横向动力学失稳现象的揭示问题,本文中提出一种系统非线性动力学建模和稳定性分析方法。为准确反映空气悬架客车横向动力学演化规律,建立了考虑空气弹簧和轮胎非线性力学特性的系统3自由度动力学模型。为实现复杂高维动力学系统的稳定性分析,首先基于中心流形理论对系统进行降维处理,而后对得到的约化系统进行定性性态分析,确定了系统满足鞍结分岔的充分必要条件。设置4种工况对空气悬架客车横向动力学系统在平衡点处的分岔行为进行了相平面分析,掌握了空气悬架客车在不同路面条件下随车速及前轮转角变化的横向动力学失稳演化规律,最后基于整车动力学进行仿真验证表明解析分析结果与仿真分析结果一致,证明本文提出的非线性稳定性分析方法有效可行。     

空气悬架车辆ADAMS与MATLAB联合仿真研究

利用虚拟样机技术建立了基于ADAMS/Car模块的空气悬架车辆多体模型,并在MATLAB中设计了主动悬架PID控制器.通过ADAMS的路面编辑器建立了脉冲输入和随机输入两种路面模型,进行了ADAMS与MATLAB联合仿真研究.仿真结果表明,由车辆虚拟样机模型和PID控制策略组成的空气悬架系统有效改善了车辆平顺性.     

基于虚拟样机技术的汽车空气悬架系统导向机构设计

在ADMAS/CAR环境下建立了包括单臂式非独立前悬架、全浮式非独立后悬架、转向系、车身以及轮胎在内的124自由度的刚柔耦合整车多体动力学模型.利用该模型,结合某客车的前、后悬架导向机构类型,分析了此种导向机构的几何参数和结构变化对空气悬架客车使用性能的影响,为空气悬架客车导向机构的设计提供了参考.