可变容积附加气室空气悬架的参数优化与控制

基于热力学与车辆动力学理论,建立了带可调容积附加气室空气悬架的数学模型;以提高车辆行驶平顺性、轮胎接地性和操纵稳定性为目标,附加气室容积与减振器阻尼系数为设计变量,建立附加气室空气悬架的多目标优化模型;接着采用线性加权和法,将多目标优化问题转化为单目标优化问题;最后整合车辆典型工况下的优化结果,以载荷、车速及路面等级为控制输入量,采用决策控制实现可调容积附加气室空气悬架的半主动控制。结果表明,基于参数优化结果的决策控制能有效提高悬架的综合性能,降低车身加速度和悬架动行程,但轮胎动载荷略有增加。     

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。     

悬架K&C特性参数在车辆开发中的应用研究

经试验台测得车辆在各状态各工况下的悬架KC特性参数,在新车型开发过程中有着重要的参考和指导作用。文章以KC特性参数在整车姿态角的确定及前后悬架偏频的平衡计算为例,通过悬架下行程参数等效到车辆从空载到满载状态悬架压缩量,结合轴距计算车辆从空载到满载时整车姿态角差值,用于指导总布置及造型设计;通过悬架刚度和簧上质量参数计算得到悬架偏频,并结合轴距参数对特定车速下前后悬架的偏频进行平衡匹配,以减小车辆通过突起障碍时的角振动从而改善乘坐舒适性,用于指导悬架设计及动力学性能开发。     

基于参数自调整模糊控制方法的半主动空气悬架仿真分析

基于参数自调整模糊控制方法对半主动空气悬架系统进行了仿真分析和试验验证．以某空气悬架大客车1／4车辆模型为仿真对象，设计了参数自调整的模糊控制器，并以随机路面为输入、悬架动行程为约束条件、簧载质量振动加速度和车轮动载荷为评价指标，对模型进行了计算机仿真，同时依据仿真模型设计了空气悬架试验台。仿真和试验结果表明，当汽车行驶工况变化时，引入参数自调整模糊控制方法可以有效降低簧载质量振动加速度和车轮动载荷。     

考虑边界约束的阀控阻尼可调半主动悬架显式混杂模型预测控制

针对阀控阻尼可调半主动悬架减振器输出阻尼力存在的边界约束,引入混合逻辑动态理论,建立半主动悬架混杂系统整车模型。确立半主动悬架模型预测控制的二次型目标函数,采用多参数规划技术显式求解半主动悬架混杂系统模型预测控制问题。在随机路面输入工况下进行仿真验证结果表明,阀控阻尼可调半主动悬架的显式混杂模型预测控制能在兼顾操纵稳定性的同时,有效改善车辆的乘坐舒适性。     

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...     

保时捷Cayenne E2空气悬挂系统原理与故障维修

一、保时捷Cayenne E2空气悬挂系统的特点保时捷Cayenne E2空气悬挂系统是带有车身水平高度控制和高度调节功能的空气悬架系统,在配备该空气悬架系统的车辆上,驾驶员可以设置五种不同的水平高度,系统将自动调整到预先选定的水平高度,从而与车速达到匹配,在车辆装载的状态下,车辆的高度仍自动保持恒定。     

附加气室汽车空气悬架系统仿真及影响因素分析

附加气室空气悬架是通过在空气弹簧气室上增加一个气室,从而进一步降低空气弹簧刚度和提高阻尼的悬架。建立了附加气室空气悬架1/4二自由度系统动力学模型和数学模型,并对其进行了计算机仿真实验。通过观察仿真结果,分析了附加气室空气悬架对汽车行驶平顺性的影响因素。     

连接管路管径对空气弹簧动刚度特性的影响

对于带有附加气室的空气弹簧,主、附气室间连接管路的管径对弹簧刚度特性影响较大.用数值方法对管路内部气体流动进行模拟计算,采用FLUNET软件中模拟分析管路内部的三维流场,研究管径对管路内部流场和弹簧刚度特性的影响.同时,建立带附加气室空气弹簧特性试验系统,测试主附气室间连接管路不同管径时空气弹簧的动刚度特性.试验和模拟的结果表明,随着连接管路管径的增大,主附气室间气体交换量大,管路内部流场较稳定,弹簧动刚度减小.     

基于T-S模糊方法的车辆主动悬架多目标控制研究

为了研究因曲线运动引起的车辆侧翻及防测翻控制方法,提升车辆在不平整道路上的平顺性及紧急避障转向操纵下侧倾稳定性,采用Takagi-Sugeno(T-S)模糊建模方法,设计了主动悬架自适应多目标鲁棒控制策略。分析了基于车辆运动状态的模糊隶属度函数选择方法,当车辆直线行驶或动挠度较小时,保证车辆的行驶平顺性,当车辆发生极限转向或动挠度较大时,限制悬架相对运动量,增强对车身的垂向支撑。以优化加速度H_∞性能及悬架动挠度为控制目标,通过使用并行分布补偿方法将结果优化问题转换为线性矩阵不等式求解问题,确定反馈控制增益。采用自适应鲁棒控制(Aaptive Robust Control-ARC)保证系统在非线性、不确定性下,控制力跟踪的鲁棒性。通过SIMULINK~?及CARSIM~?联合仿真对主动悬架平顺性及侧倾稳定性控制效果进行验证,结果表明:该控制方法可以有效提升在良好路面正常行驶工况下车辆的平顺性,和被动悬架相比,小激励工况下,其加速度峰值降低了70%以上,在大激励下动挠度峰值相比被动悬架降低了15%以上。在随机路面输入下,车辆质心加速度均方根值相较被动悬架降低了4%以上,后轴悬架动挠度峰值降低近20%。当车辆发生侧翻危险工况时,基于T-S Fuzzy的主动悬架可以有效地增加车辆悬架支持力,减小车辆侧倾角,避免车辆发生侧翻。     

国内重卡悬架现状与发展趋势

电子控制空气悬架和橡胶悬架代表了目前汽车悬架系统的发展方向。橡胶悬架和空气悬架使用环境不同,空气悬架不能超载,因此在牵引车上应用广泛;橡胶悬架适应能力强,可用于超载环境,因此主要应用在非公路用车或使用工况恶劣、对车辆载荷要求大的汽车上。     

试验优化技术在车路耦合分析中的应用

悬架特性参数(刚度、阻尼)的匹配合理与否直接影响到汽车对路面的力学作用,悬架结构参数的改变对车辆动载有很大的影响。文中采用近似饱和D最优设计方法对某重型车辆悬架进行优化,并运用ADAMS仿真软件对优化结果进行验证。结果表明:优化后的车辆对路面的动载荷作用有很大程度的降低,即明显地改善了车辆对路面的动载荷破坏作用。同时,车辆的平顺性并未被破坏。     

基于TruckSim的重型商用车半主动悬架天棚控制研究

悬架是车辆底盘系统的关键组成部分之一,对车辆平顺性有十分重要的影响。传统的被动悬架无法根据车辆运行工况调整自身阻尼,减振效果有限,半主动悬架能够根据不同的运行工况实时调整自身阻尼,能够有效提升车辆平顺性。文章通过TruckSim和MATLAB/Simulink建立基于天棚控制策略的某重型商用车半主动悬架仿真模型和传统被动悬架仿真模型,并对两种悬架的减振效果进行了对比分析,结果表明,相比传统被动悬架,基于天棚控制策略的半主动悬架能够有效提升车辆平顺性,其中车身加速度均方根值降低22.9%,悬架动挠度均方根值降低15.1%,轮胎动载荷均方根值降低9.8%。     

基于ADAMS和响应面法的汽车悬架阻尼优化与试验

基于响应面法和ADAMS/Car虚拟样机模型,在不改变悬架刚度前提下,根据不同的行驶条件对前、后悬架阻尼参数进行了优化匹配.设计了前、后悬架可调阻尼减振器并进行台架性能测试.将可调阻尼减振器装车进行随机路面平顺性试验的结果表明,采用优化后悬架阻尼参数的整车行驶平顺性得到改善,验证了响应面法和阻尼优化匹配方案的有效性.     

汽车主动悬架的单神经元自适应控制

在1/4汽车动力学模型的基础上,设计了汽车主动悬架的自适应神经元控制器。以车辆的行驶平顺性为主要控制目标,车身垂直加速度、悬架动挠度、车轮动位移为具体评价参数,研究了系统在随机路面激励条件下的时域响应,计算了振动响应的均方根值,考察了在变参数条件下控制器的鲁棒性。仿真结果表明,该控制器能有效改善车辆的综合性能,尤其是平顺性和舒适性,并且具有较好的鲁棒性,对模型参数的变化有一定的适应性。     

客车电子控制空气悬架（ECAS）系统及其发展趋势

随着人们对车辆乘坐舒适性要求的提高和我国客车悬架技术的发展,空气弹簧悬架在客车上的应用日益广泛。传统的空气悬架控制模式是采用机械高度阀,即通过高度阀阀门的开启调节对空气悬架气囊的充放气保持车辆恒定的行驶高度。随着系统应用的推广和车辆控制技术的发展,电子控制逐渐取代传统的机械控制,电子控制系统不仅提高了操作的舒适性和反应的灵敏度,而且可以附加很多的辅助功能。     

载重车辆空气悬架道路友好性研究

以车辆的道路友好性为研究目标,针对载重车辆空气悬架,构建空气悬架非线性振动模型。采用MATLB软件建立空气悬架2自由度系统动力学模型,对载重车辆空气悬架进行研究并评价其道路友好性。仿真研究结果表明:随着车速提高,动载荷系数都会增加,道路应力因子也会变大;道路应力因子与载荷系数之间存在正相关关系;空气悬架涉及道路友好性的各项指标都优于被动悬架。车辆采用空气悬架可以使其道路友好性得到改善,很大程度地减少对道路的破坏,其研究结果可为公路安全设计提供一定的依据。     

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。     

改进的ISD三元件车辆被动悬架性能的研究

根据车辆悬架系统的要求,对原始ISD三元件结构并联了"保护"弹簧,得到改进的ISD三元件结构,并基于这些结构,建立了车辆1/4模型;通过线性递增惯质系数的初步数值仿真,筛选性能较优的结构,再通过多目标优化算法,在保持主弹簧刚度不变的前提下,优化被动机械元件的参数。仿真结果表明,与带有相同主弹簧刚度传统被动悬架的车辆相比,带一种综合效果较好的改进的ISD三元件悬架的车辆的车身加速度、悬架动行程和轮胎动载荷均方根值分别降低1.49%、13.45%和4.77%,有效改善了车辆悬架的性能。     

硬点可调式悬架垂向加载试验台的分析设计

电动汽车独立悬架-导向机构与分布式轮边驱动系统的设计呈现高度集成化的趋势,针对独立悬架-轮边驱动一体化系统的研发要求,面向独立悬架垂向动力学匹配设计和车轮定位参数测量等功能,考虑悬架的实际结构,设计了一种底盘硬点可调式独立悬架综合性能试验台。其中引入6自由度Stewart动平台,以实现车身硬点的位姿可调,显著增强了台架的通用性,采用龙门式导轨和云台实现硬点的准确定位。仿真与试验结果表明,该试验台能很好地反映独立悬架-轮边驱动一体化系统的垂向动力学特性与悬架运动规律,为其进一步分析与优化提供试验条件。