汽车悬架研究现状及发展趋势.pdf

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1、2010年第22期NO.22.2010（总第157期）（CumulativetyNO.157）汽车悬架研究现状及发展趋势徐贵清（山东省高密市交通运输局，山东高密261500）摘要：文章通过回顾汽车悬架的发展历史和现状，着重分析了在20世纪60年代就提出了主动悬架的概念，主动悬架就是悬架的工作原理，讨论了各种悬架的优缺点，并对未来悬架的由在悬架系统中采用有源或无源可控制的元件组成。它是一发展做出了预测。个闭环控制系统，根据车辆的运动状态和路面状况主动作出关键词：汽车悬架；汽车部件；主动悬梁反应，以抑制车体的运动，使悬架始终处于最优减振状态。所中图分类号：U463　　　　　　文献标识码：A以

2、主动悬架的特点就是能根据外界输入或车辆本身状态的变文章编号：1009-2374（2010）22-0035-02化进行动态自适应调节。因此，系统必须是有源的。半主动悬架则由无源但可控制的阻尼元件组成。悬架是汽车上的重要总成之一，它把车身和车弹性地连在车辆悬架中，弹性元件除了吸收和存贮能量外，还得承接在一起。汽车悬架是车身和车轮之间的一切传力连接装置受车身重量及载荷，因此，半主动悬架不考虑改变悬架的刚度的总称。一般由弹性元件、减振器和导向元件组成。在汽车而只考虑改变悬架的阻尼。由于半主动悬架结构简单，在工行驶过程中，悬架的作用是弹性地连接车桥和车架，减缓行驶作时，几乎不消耗车辆动力，又能获得

3、与主动悬架相近的性中车辆受到由路面不平引起的冲击力，保证乘坐舒适和货物能，故应用较广。完好，迅速衰减由于弹性系统引起的振动，传递垂直、纵向、侧由于路面输入的随机性，车辆悬架阻尼的控制属于自适向反力及其力矩，并起导向作用，使车轮按一定轨迹相对车身应控制，即所设计的系统在输入或干扰发生大范围的变化时，运动。悬架决定着汽车的稳定性、舒适性和安全性，是现代汽能自适应环境，调节系统参数，使输出仍能被有效控制，达到车十分重要的部件之一。设计要求。它不同于一般的反馈控制系统，因为它处理的具有“不确定性”的反馈信息。1　悬架的种类和工作原理自适应控制系统按其原理不同，可分为校正调节器和模根据悬架的阻尼和

4、刚度是否随着行驶条件的变化而变型参考自适应控制系统两大类。由于要建立一个精确的“车化，可分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架(三种悬架的模辆—地面”系统模型还很困难，故目前的主动悬架，多采用自型图如图1所示)，半主动悬架还可以按阻尼级分为有级式校正调节器。和无级式两类。传统的悬架系统的刚度和阻尼系数，是按经虽然现代汽车的悬架种类较多，结构差异较大，但一般由验设计或优化设计方法选择的，一经选定后，在车辆行驶过程弹性元件、减振元件和导向构件组成。工作原理是：当汽车轮中，就无法进行调节，因此其减振性能的进一步提高受到限胎受到冲击时，弹性元件对冲击进行缓冲，防止对汽车构件和制，这种悬架称为被动悬架

5、。为了克服被动悬架的缺陷，国外人员造成损伤。但弹性件受到冲击时会产生长时间持续的振动，容易使驾驶员疲劳。故减振元件应快速衰减振动。当车轮受到冲击而跳动时，应使其运动轨迹符合一定的要求，否则会降低汽车行驶的平顺性和操纵稳定性。导向构件在传力的同时，必须对方向进行控制。2　悬架的发展历史和现状科技进步是人类永恒的追求。在马车出现的时候，为了乘坐更舒适，人类就开始对马车的悬架—叶片弹簧进行孜孜不倦的探索。在1776年，马车用的叶片弹簧取得了专利，并且一直使用到20世纪30年代，叶片弹簧才逐渐被螺旋弹簧代替。汽车诞生后，随着对悬架研究的深入，相继出现了扭杆弹簧、气体弹簧、橡胶弹簧、钢板弹簧等弹性

6、件。1934年世界上出现了第一个由螺旋弹簧组成的被动悬架。被动悬架的图1三种悬架的模型图参数根据经验或优化设计的方法确定，在行驶过程中保持不--35变。它是一系列路况的折中，很难适应各种复杂路况，减振的的运行状态；研究导向机构，使汽车悬架在满足平顺性的前提效果较差。为了克服这种缺陷，采用了非线性刚度弹簧和车下，稳定性有较大的提高。身高度调节的方法，虽然有一定成效，但无法根除被动悬架的(2)半主动悬架的研究集中在两个方面：执行策略的研弊端。被动悬架主要应用于中低档轿车上，现代轿车的前悬究；执行器的研究。阻尼可调减振器主要有两种，一种是通过架一般采用带有横向稳定杆的麦弗逊式悬架，比如桑塔纳、

7、夏改变节流孔的大小调节阻尼；一种是通过改变减振液的粘性利、赛欧等车，后悬架的选择较多，主要有复合式纵摆臂悬架调节阻尼。节流孔的大小一般通过电磁阀或步进电机进行有和多连杆悬架等。级或无级的调节，这种方法成本较高，结构复杂。通过改变减半主动悬架的研究工作开始于1973年，由D.A.Crosby振液的粘性来改变阻尼系数，具有结构简单、成本低、无噪音和D.C.Karnopp首先提出。半主动悬架以改变悬架的阻尼为和冲击等特点，因此是目前发展的