An Evaluation of Passive Automotive Suspension Systems with Variable Stiffness and Damping Parameters

Passenger discomfort, suspension working space and dynamic tyre loading parameters are calculated for different combinations of spring stiffness and damping coefficient representing the suspension system in a quarter car model subject to realistic random disturbance inputs from roads of widely differing quality. Sprung and unsprung masses and the tyre vertical stiffness and damping coefficient employed derive from a current production car. Designs which are best for the specific conditions represented are identified and their performance properties in other (off-design) conditions are considered, and conventional design is explained as the inevitable consequence of the need to compromise if fixed suspension parameters are used. Performance improvements possible if variable parameters can be employed are evaluated as a function of the ranges of variability provided, and a stratagem for controlling parameters is proposed.     

变截面悬架稳定杆刚度计算与分析研究

以汽车变截面悬架稳定杆为研究对象,基于卡氏定理推导了该类型悬架稳定杆扭转刚度计算公式,并与CAE仿真分析结果进行对比,结果表明两者吻合良好.基于文中推导的扭转刚度计算方法,以某型实际车辆稳定杆为例,分析并研究了空间安装角、过渡区圆角半径、中间部位杆径及长度对扭转刚度的影响规律.最后结合实际底盘调试工作,提出了一种可快速...     

Active Damping in Road Vehicle Suspension Systems

Low order, linearized dynamic models of road vehicle suspension systems are analyzed to provide insight into the benefits of suspensions incorporating generalized velocity feedback compared with conventional passive suspensions. Damping forces from passive dampers are supplemented by forces generated by an active element requiring a power supply. A simple criterion is developed which indicates whether or not the introduction of activedamping forces will result in significant benefit for pneumatic tired vehicles.

An extended active suspension concept involving a high-gain load leveler as well as active damping is analyzed. The realization of active or semi-active damping forces through electrical or hydraulic means is briefly discussed.     

具有变刚度特性和阻尼功能的NIVOMAT全自动行车高度控制系统

ZF Sachs的Nivomat全自动行车高度控制系统（下文简称Nivomat系统）在悬架中用以替代传统的减振器,实现在任何载重（额定范围内）的情况下自动将车身调整到设计好的最佳姿态（高度）,并且同时具备了车高调节、弹性元件和阻尼元件这三者的作用。     

The Variable Linear Transmission for Regenerative Damping in Vehicle Suspension Control

This paper introduces the concept of regenerative damping in vibration control, die storage of energy normally dissipated by a passive viscous damper. A device, the Variable Linear Transmission, is proposed to accomplish this task. Analysis of die proposed device as a damper in a typical passenger vehicle is conducted for die cases in which the device's active component operates ideally and with activation dynamics included. Results indicate that regenerative vibration control is feasible and can provide damping nearly identical to that of a passive viscous damper while storing the damped energy.     

汽车悬架系统非线性参数时域优化及应用

针对国产某微型轿车,在建立汽车悬架系统5自由度模型和时域路面模型基础上,对悬架系统的线性弹簧和非线性阻尼参数进行了优化。根据优化结果,对悬架系统的刚度和阻尼进行了匹配设计。经试验表明:座椅加速度自谱峰值减小7.4%,加速度均方根值减小19.4%,有效地改善了该车的行驶平顺性,证明时域优化方法对于悬架系统非线性参数优化是可行的。     

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.     

汽车半主动悬架系统发展状况

简要回顾汽车半主动悬架系统的发展,论述刚度可控半主动悬架系统的研究及其发展动态,详细阐述了当前各种可调减振器的研究开发状况,并提出了新型磁流变液减振器的研究内容。在评价了主要的半主动悬架控制策略的基础上,指出应着重研究复合、实用、稳定的控制方法,并重视非线性控制问题的研究和解决。另外,提出了汽车半主动悬架系统的研究与开发思路。     

基于 ADAMS/INSIGHT 的汽车悬架定位参数优化设计

运用 ADAMS/CAR 建立某车型前悬架的精确模型,并分析了该悬架定位参数随车轮跳动的变化情况.针对分析中存在前束角和外倾角变化范围较大问题,运用 ADAMS/INSIGHT,通过对悬架部分硬点坐标和优化目标多次修改和迭代计算,系统可自动找出最优结果.对比优化前、后车轮定位参数可知,不仅前束角和外倾角优化目标达到,其它车轮定位参数的变化范围也有所缩小.     

越野车变刚度悬架螺旋弹簧的材料研究及应用

通过对国内、外弹簧材料的研究与分析,研制出了弹簧新材料50CrMnSiVNb.该弹簧材料具有高强度、高塑性、低成本和优良的工艺性等特点.利用该材料研制的变刚度螺旋弹簧具有高轻量化、高疲劳性能、低弹性衰减和大行程等性能.道路强化试验和全地形可靠性试验表明,该弹簧材料可满足中型越野车变刚度悬架螺旋弹簧的技术要求.     

发动机液力减振支座刚度与结构参数的灵敏度有限元分析

某型号发动机液力减振支座用于原装车型时，减振性能良好，而用于另外的车型时，由于刚度偏大，振动传递率较高，分析研究了该型号液力减振支座的一些结构参数对其刚度的影响，以便为减振支座的弹性特性优化设计提供理论依据，在保持其原有结构形式基本不变的前提下，变动减振支座橡胶主簧以及金属骨架的结构参数，利用有限元数字仿真确定了这些参数对液力减振支座刚度的不同影响程度。     

新型复合橡胶悬架变刚度承载特性的研究

分析了理想悬架的刚度特性以及传统橡胶悬架的不足,提出了满足变刚度要求的智能组合式橡胶悬架力学模型,并根据这一力学模型设计了可实现空载、满载工况下具有变刚度特性的组合式橡胶悬架结构.试验结果表明,该组合式橡胶悬架具有能够提供非线性变刚度的特性,特别适用于载货汽车使用.     

后桥参数对螺旋弹簧非独立悬架侧倾刚度影响研究

螺旋弹簧非独立悬架是一种复合式悬架,装有该类后悬架的轿车,其后桥的结构形式对后悬架的刚度特性有重要影响。通过对螺旋弹簧非独立悬架刚度分析,推导了该类悬架的后桥各主要参数与侧倾角刚度的理论表达式。基于桑塔纳车的相关数据,分析了各参数的改变对悬架侧倾角刚度的影响,为该类悬架的进一步改进设计提供了理论依据。     

DISCUSSION NOTE on Karnopp's article “Active Damping in Road Vehicle Suspension Systems”

SUMMARY

In this paper, an optimal suspension system is derived for a quarter-car model using multivariable integral control. The suspension system features two parts. The first part is an integral control acting on suspension deflection to ensure zero steady-sate offset due to body and maneuvering forces as well as road inputs. The second is a proportional control operating on the vehicle system states for vibration control and performance improvement. The optimal ride performance of the active suspensions based on linear full-state feedback control laws with and without integral control together with the performance of passive suspensions are compared.     

汽车发动机性能指标的优选方法

本文提出了一种优选汽车发动机性能指标的方法，即在给定汽车底盘参数，整车性能和汽车车行驶条件下，应用本文提出的方法可以优选汽车发动机最大功率及其相应转速，最大扭矩及其相应转速和发动机排量，这为汽车设计或改进设计时发动机的选型提供依据。     

基于模糊综合评判的车型参数统计分析

统计分析是数据分析的基本方法，汽车总体设计中在对整车参数进行选取时，常常依赖于对已有车型的参数统计分析。现行的车型参数统计方法由于不加选择地将数据库中所有车型为统计分析为对象，所得的统计分析结果往往没有针对性，参考价值不大。本文在对汽车设计特点和现行车型参数方法进行分析的基础，把发动机排量，整车总长，整车总重，基本价格，生产时间等因素作为影响车型参考价值大小的因素，通过模糊综合评判筛选出具有参考价值的车型，并将所有具有参考价值的车型用于参数的统计分析，提出一种基于模糊综合评判的车型参数统计分析方法，由此得出的统计分析结果对于设计参数的选取更具参考价值。     

汽车被动悬架的建模与仿真

汽车最早应用的是被动悬架,悬架是汽车行驶系的重要组成部分.目前被动悬架应用广泛,通过计算机建模,并建立微分方程,利用现代控制理论的知识,建立二自由度悬架模型的仿真模拟图.分析了悬架在随机输入情况下的悬架动行程、轮胎动位移.仿真出频率函数响应结果曲线.在计算机的模拟与仿真下,对被动悬架有了更深的了解,为进一步工程研究提供...     

轮胎动刚度和阻尼特性的研究

本文通过轮胎动态实验，采用多元逐步回归技术对实验结果进行了分析，给出了轮胎弹性力与轮胎变形，激振频率之间，以及轮胎阻尼力与轮胎变形速率，激振频之间的关系，分析了充气压力，振幅及滚动速度对轮胎刚度和阻尼特性的影响。     

电流变智能半主动悬架模糊PID控制

对带有电流变液智能阻尼器的半主动汽车悬架系统设计了一种模糊PID控制器。将半主动悬架簧载质量的位移及其导数作为模糊控制器的输入，PID控制器的3个增益参数作为其输出，利用电流变液智能阻尼器的阻尼力可随电压变化的特性来使车身的振动降为最小。仿真实验给出了最优被动悬架、固定参数PID控制智能半主动悬架和模糊PID控制智能半主动悬架在不同路面激励情况下的响应曲线。     

汽车悬挂上的扭杆弹簧及其应用

在现代汽车设计中,舒适性越来越受到重视,对汽车平顺性的要求也越来越高。为使汽车在行驶当中能够获得适当的操控性与舒适性,扭杆弹簧因此被用作汽车悬挂系统中的减振装置,利用弹簧的变形以吸收能量,缓解汽车在行驶时产生的振动和倾斜,在汽车上担负着十分重要的角色。文章分别介绍汽车悬挂扭杆弹簧的功用特点、结构原理,指出了适用车型,以及扭杆弹簧的加工制造和在车架上的装配要点。