基于操纵稳定性的某客车空气悬架系统结构改进

针对某空气悬架客车在行驶转向时车身侧倾角过大问题,提出在后空气悬架导向臂尾端添加车身侧倾稳定板的改进方案。对改进前、后空气悬架系统进行了KC分析,结果显示改进后的悬架系统侧倾刚度得到了有效提高。基于刚柔耦合建模方法,建立了改进前、后整车多体动力学模型。仿真结果显示改进后车辆稳态回转时车身侧倾角明显减小,不足转向度也有所改善;整车试验结果验证了仿真结果的正确性和改进方案的可行性。     

双横臂扭杆弹簧悬架系统空间结构非线性特性的建模与分析

利用空问解析几何方法,建立了考虑导向杆件、弹性元件和阻尼元件的空间结构、空间姿态和空间尺寸的具有三维空间结构的转向轮的双横臂扭杆弹簧悬架系统的数学模型,研究该悬架的空间结构非线性阻尼和非线性刚度特性.分析结果表明:该悬架系统的等效阻尼和等效刚度具有明显的空间结构非线性特征.     

兼具馈能与主动抗侧倾功能的电控液压悬架系统设计与研究

为解决特种车辆或载重车辆在极端工况下易侧翻的问题,提出了一种兼具馈能与主动抗侧倾功能的电控液压悬架系统。对该悬架系统的主动抗侧倾模式和馈能模式进行了功能原理设计与分析;针对主动抗侧倾模式与馈能模式,构建了电液悬架系统仿真模型;设计了电液悬架系统主动抗侧倾模糊PID控制策略和侧倾力矩分配方案,以及执行机构逻辑门限值控制策略,并基于Matlab/Simulink、TruckSim和AMESim仿真软件,搭建了电液悬架系统主动抗侧倾控制策略联合仿真平台;对装配有电液悬架系统的车辆模型在极限工况下的抗侧倾性能进行仿真分析,并对车辆在随机路面激励输入下的馈能特性进行仿真分析。结果表明,装配该电液悬架的特种车辆具备较强的防侧翻能力,并具有较好的悬架运动能量回收潜力。     

窄体车辆转向与侧倾同步控制研究

为了解决窄体车辆过弯易侧翻的问题，研究一种采用转向和侧倾并联机构的窄体侧倾车辆，通过控制车辆在转弯时主动向弯道内侧倾斜的程度，提高车辆弯道行驶时的安全性；针对车辆在转向和侧倾控制过程中存在的响应不同步问题，提出一种基于模糊控制的同步控制策略。首先，对采用转向和侧倾并联机构的窄体侧倾车辆进行结构原理分析，并建立转向轮模型和车辆3自由度模型。然后，对侧倾控制系统的响应特性在线辨识，通过模糊控制得到因悬架阻尼力作用引起的侧倾响应时滞量，并对转向动作进行相应延时，从而实现转向与侧倾的同步控制；同时，分别确立期望的前轮转向角和整车侧倾角，通过PID控制使实际转向角和侧倾角跟踪期望值。最后，分别基于MATLAB/Simulink和试制的窄体侧倾样车进行仿真和试验分析。研究结果表明：窄体侧倾车辆的悬架阻尼力导致侧倾动作的响应时间明显大于转向动作的响应时间，从而导致车辆的转向和侧倾不能实现同步控制；单移线和S弯转向试验结果表明，所提控制策略能够有效改善转向和侧倾的响应不同步现象，从而将窄体侧倾车辆在转弯时的侧向加速度和侧倾作动器的峰值扭矩分别减小67.9%以上和48.4%以上，有效防止了窄体车辆转向时...     

LS400轿车空气悬架系统的结构及原理分析

ＬＳ４００轿车采用电子控制的主动空气悬架系统。其空气弹簧刚度、汽车高度及减振器阻尼大小均可根据驾驶条件自动控制，从而抑制了车辆侧倾、制动时前部点头和高速行驶时后部下沉等汽车姿态的变化，明显提高了乘坐的舒适性和操纵稳定性。本文详细阐述了空气悬架的结构、工作原理以及系统的控制功能。     

一种新型开关式主动横向稳定杆装置的控制研究

针对装有被动横向稳定杆的车辆在高速大转角转向时容易发生侧翻及在直线行驶时乘坐舒适性变差的问题,设计了一种开关式主动横向稳定杆装置。基于整车6自由度模型设计了线性二次型最优控制器对车辆转向时的侧倾进行控制;直线行驶时,主动横向稳定杆处于"OFF"状态,降低悬架刚度,提高车辆舒适性。采用时域与频域仿真验证了该装置的有效性,并通过台架试验对基于粒子群优化的线性二次型最优侧倾控制策略进行了验证。     

整车不足转向特性影响因素研究

文章分析了悬架KC特性、轮胎力学特性对车辆不足转向特性的影响,其中悬架侧倾转向、侧向力转向、回正力矩转向及轮胎侧偏刚度对整车不足转向特性有重要贡献,而轮胎垂向载荷及复合工况下纵向滑移率则对轮胎侧偏刚度有明显影响,进而改变整车不足转向特性,为底盘开发提供了重要的理论依据。     

汽车主动悬架和四轮转向系统的耦合分析及协调控制

针对汽车转向系统和悬架系统的相互作用,建立了转向动力学子模型、悬架动力学子模型以及考虑两者耦合效应的综合动力学模型.通过仿真分析发现:悬架系统主要通过轮胎动载荷引起轮胎侧偏力变化,从而引起转向特性发生显著变化;而转向系统则主要通过离心力影响簧上质量的侧倾运动,从而引起悬架运动特性发生变化;主动悬架与四轮转向协调控制系统在减小车身侧倾和前轮垂直载荷波动的同时,还能有效地改善车辆横摆响应和质心侧偏角响应.     

商用汽车空气弹簧悬架的2种控制模式

近年来,随着人们对车辆乘坐舒适性要求的提高和我国商用汽车特别是客车悬架技术的发展,空气弹簧悬架在商用汽车特别在客车上的应用日益广泛(见图1).目前,空气悬架的控制模式主要有机械控制和电子控制2种.传统的空气悬架控制模式是采用机械高度控制阀,通过高度阀阀门的开启控制气囊的充放气,从而保持车辆恒定的行驶高度;但随着空气悬架应用的推广和车辆控制技术的发展,电子控制模式逐渐被应用,这种模式不仅提高了操作的舒适性和反应的灵敏度,而且能利用悬架侧倾实现单独升降(这在城市客车中有很重要的作用)和自动调整空气弹簧的刚度及阻尼等功能,提高了行驶的平顺性和操纵稳定性,同时降低车辆转向时的侧倾和减少空气的消耗量.本文对这2种模式进行简单介绍.     

新型电控空气悬架系统集成控制策略研究

为顺应汽车底盘电子电气(E/E)架构集中化发展趋势,并解决传统电控空气悬架系统中悬架刚度调节范围窄、侧倾稳定性欠佳等问题。本文中以具有电机式主动横向稳定器的新型电控空气悬架系统为被研究对象,首先利用Matlab/Simulink搭建电控空气悬架系统整车动力学模型与电机式主动横向稳定器模型,开发基于模型设计的新型电控空气悬架系统集成控制策略;然后开发基于英飞凌32位TC275主控芯片的并行多核电子控制单元,并利用转向盘角阶跃输入工况和双移线工况开展离线仿真与硬件在环试验研究。相关研究结果表明,新型电控空气悬架系统集成控制策略及并行多核电子控制单元可改善车辆操纵稳定性,并有效提高车辆抗侧倾性能。     

随机路面激励下车辆系统参数对汽车行驶平顺性的影响研究

基于汽车系统动力学和随机振动理论，建立了简化的人体-座椅、车身及车轮3-DOF车辆振动模型，采用线性滤波白噪声法建立了路面激励模型，并仿真分析了常见C级路面的不平度特性。以C级随机路面激励为车辆振动系统输入，运用变步长四阶Runge-Kutta法求解了车辆系统数学模型。在时域和频域两方面，仿真分析了座椅刚度、阻尼，悬架刚度、阻尼及轮胎刚度对座椅、悬架性能的影响，以及路面不平度和车速对座椅垂向加权加速度的影响。得出了座椅加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷功率谱密度随座椅刚度、阻尼系数，悬架刚度、阻尼系数及轮胎刚度变化的规律。     

液压互联悬架抗侧倾控制研究（双语出版）

针对车辆减少能量消耗与提高抗侧倾能力需求,提出了一种主/被动可切换的液压互联悬架抗侧倾控制方法。基于9自由度车辆动力学模型,考虑蓄能器、液压缸、液压泵三者之间耦合的体积-流量-压力特性,建立液压互联悬架主动控制时域模型;结合"车身侧倾角-车身侧倾角速度"相平面法及车辆侧向加速度,得到车辆侧倾稳定域,并提出液压互联悬架系统侧倾稳定性控制介入与退出判据;在此基础上,采用Backstepping非线性控制算法设计主动液压互联抗侧倾控制器。最后,分析并改进侧倾稳定性评价指标,通过在MATLAB/Simulink环境下进行高速双移线、鱼钩试验等极端工况数值仿真,验证所提出的液压互联悬架主/被动切换控制系统能在减少能量消耗的情况下能否提高车辆抗侧翻的能力。研究结果表明：所提出的控制系统能有效提高车辆抗侧翻能力;当车辆侧倾状态超出设定的侧倾稳定区域介入线时,液压互联悬架系统由被动模式切换为主动抗侧倾模式,控制车辆侧倾状态回到稳定区域,以提高车辆侧倾稳定性;当判定车辆侧倾状态满足主动控制退出条件时,液压互联悬架系统回到被动模式,以减小能量消耗。     

液压互联悬架抗侧倾控制研究

针对车辆减少能量消耗与提高抗侧倾能力需求,提出了一种主/被动可切换的液压互联悬架抗侧倾控制方法。基于9自由度车辆动力学模型,考虑蓄能器、液压缸、液压泵三者之间耦合的体积-流量-压力特性,建立液压互联悬架主动控制时域模型;结合"车身侧倾角-车身侧倾角速度"相平面法及车辆侧向加速度,得到车辆侧倾稳定域,并提出液压互联悬架系统侧倾稳定性控制介入与退出判据;在此基础上,采用Backstepping非线性控制算法设计主动液压互联抗侧倾控制器。最后,分析并改进侧倾稳定性评价指标,通过在MATLAB/Simulink环境下进行高速双移线、鱼钩试验等极端工况数值仿真,验证所提出的液压互联悬架主/被动切换控制系统能在减少能量消耗的情况下能否提高车辆抗侧翻的能力。研究结果表明:所提出的控制系统能有效提高车辆抗侧翻能力;当车辆侧倾状态超出设定的侧倾稳定区域介入线时,液压互联悬架系统由被动模式切换为主动抗侧倾模式,控制车辆侧倾状态回到稳定区域,以提高车辆侧倾稳定性;当判定车辆侧倾状态满足主动控制退出条件时,液压互联悬架系统回到被动模式,以减小能量消耗。     

基于状态空间法的四分之一车辆模型分析

悬架系统是车辆行驶系统中的一个重要组成部分,主要用于吸收和缓冲车辆行驶过程中来自车轮和路面接触产生的振动,车辆行驶的平顺性主要靠悬架系统来保证。本文采用两自由度四分之一车辆模型对悬架系统动力学模型进行建模,结合状态空间分析法分析不同悬架等效刚度和阻尼、不同轮胎等效刚度、不同车辆载重等情况下对车辆行驶平顺性的影响,为悬架的优化设计提供参考。     

全承载客车侧倾优化及空心稳定杆的应用

正随着人们对乘坐舒适性要求的提高,近现代车辆悬架一般设计得比较软,在高速行驶转向时,车身会产生很大的横向侧倾和横向角振动。因此,杆式横向稳定器应运而生,并以成本低和结构简单而得到广泛应用。横向稳定杆对悬架侧倾角刚度的分配有很大影响,一般要求当侧向惯性力等于0.4倍的车重时,车身的侧倾角小于6度,同时为了满足汽车稍有不足转向特性的要求,前后悬架的侧倾角刚度比值一般取     

五连杆非独立后悬架侧倾性能研究

运用动静法创建了稳态回转时五连杆后悬架的侧倾平面模型运动方程,运用矢量几何法分析了车体侧倾角和横向推力杆方向角之间的关系。通过对某SUV车实例分析,得出了不同的几何位置下车体侧倾角、有效侧倾刚度及侧倾中心位置的变化。结果表明,当车辆稳态回转时,横向推力杆的长度及方向角、上拉杆的布置对悬架的侧倾特性有重要影响;仿真结果与道路试验结果在趋势上有较好的一致性。     

凌志LS400悬架转向传感器故障检修

丰田凌志LS400轿车悬架转向器的功用就是将转向盘的转向、转角及转速以电信号的形式输入给悬架ECU,由悬架ECU据此信号确定悬架空气弹簧钢度及减振阻尼。如汽车在高速急转弯时,使空气弹簧钢度和减振器的阻尼变得“坚硬”,从而减少汽车侧倾,改善汽车的操纵稳定性。     

双气室液压互联悬架系统特性研究

为改善车辆动态性能,设计一种双气室液压互联悬架系统.结合结构特征建立双气室液压互联悬架模型,得到包含该模型的整车动力学模型,并利用蛇行试验结果进行验证.将分别装有双气室、单气室的液压互联悬架与原机械悬架的整车模型在不同运动模态下进行仿真,对比分析三者对车辆悬架系统刚度与阻尼特性的影响,并在时域和频域分析三者对车辆响应的...     

重型牵引车空气悬架系统减振器最佳阻尼特性匹配

车辆悬架系统的阻尼决定车辆悬架的特性,对车辆行驶平顺性和安全性具有重要影响。为了设计车辆的最佳减振器,利用悬架系统的最佳阻尼比,分析前后悬架系统减振器最佳阻尼系数,建立减振器最佳速度特性数学模型。利用多体动力学软件ADAMS/Car模块建立了重型牵引车整车刚柔耦合多体动力学模型,进行整车平顺性仿真分析和悬架系统动力学仿真。匹配结果表明,对该悬架系统,减振器所做的匹配设计是正确有效的,改善了悬架系统的运动特性和整车平顺性。     

静态加载侧翻稳定性试验仿真评价研究

文章从汽车稳态侧倾的过程中,推导出关于汽车最大侧倾角和汽车参数之间的理论关系式为汽车在设计时提供一定的理论依据。文章对车辆在静态侧倾过程中在不同车辆状态进行分析,得到在不同状态下的仿真结果,通过与实际试验结果进行比对分析,在考虑轮胎和悬架的刚度更为接近实际的试验的结果,认为该方案比较理想。