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1、 摘 要随着人类生活水平的提高，人们对汽车的舒适性的要求也越来越高，传统的汽车悬架系统、汽车空调系统等已不能满足人们的要求。人们希望空调的温度能随环境的变化而自动调节：汽车车身的高度，悬架的刚度，减震器的阻尼的大小能随汽车载荷、行驶速度、以及路面状况等行驶条件的变化而变化。为了满足人们对汽车舒适性的要求，20世纪90年代以来，在汽车电子技术以及高速公路发展的同时，各汽车公司相继开发了电子控制悬架系统等提高舒适型的电子系统。汽车悬架在协调汽车的舒适性和操作稳定性方面起着至关重要的作用。传统的被动悬架由于其自身固有的局限性而无法根据路面及行驶状况的变化做出适当调整从而汽车的整体行驶性能达到最佳。研
2、制和开发新型的悬架势在必行。电控悬架由于能够改善汽车的整体行驶能而备受关注，其中主动悬架由于机构简单，成本低而更具有实用性。关键词： 悬架 减震器 舒适性 协调加扣扣： 1304139763 或 1064457796，购买发CAD图纸及相关文档 AbstractWith the improvement of peoples living standard，people of automobile comfortrequirements are increasingly high，the traditional vehicle suspension systems，automotiveair c
3、onditioning system already cannot satisfy the requirement of people，People hope thatair temperature with changes in the environment and automatic control，the car body height，suspension stiffness，shock absorber damping with the car load，speed and road conditions and driving conditions change，In order
4、 to meet the requirements of automotive comfort，nineteen nineties since，in automobile electronic technology and highway development at the same time，the company continued development of automobile electronic system，Automobile suspension in the coordination of automobile comfort and operation stabili
5、ty plays a crucial role，The traditional passive suspension due to its inherent limitations and not according to the road surface and the running status changes and make appropriate adjustments to the cars overall traveling performance to achieve thebest，Research and development of new type suspensio
6、n is necessary，Electronic controlsuspension due to improve the cars overall driving can have attracted the attention of the active suspension due to simple mechanism，low cost and high practicality。key words： suspension vibration absorber comfort coordination 目 录摘要IAbstractII目录III前言1第1章 汽车电控悬架系统的国内外发
7、展情况分析21.1 研究电控悬架系统的意义21.2 纳米磁性液体的研究进展41.3 研究内容7第2章 汽车电控悬架系统的结构及工作原理92.1汽车悬架系统92.1.1汽车悬架系统的作用及组成92.1.2对汽车悬架系统的要求92.1.3汽车传统被动悬架102.2汽车电控悬架系统102.2.1汽车电控悬架系统的功能102.2.2汽车半主动悬架及其特点112.2.3汽车主动悬架及其特点112.2.4汽车电控悬架系统的基本工作原理12第3章 汽车悬架的结构选型与分析143.1 悬架的设计要求143.2 悬架的结构形式分析143.2.1 悬架结构形式的分类143.2.2 悬架的组成及各部件作用163.3
8、悬架方案的选择16第4章 悬架的设计计算184.1影响悬架平顺性的参数确定184.2悬架螺旋弹簧的设计计算224.3 独立悬架导向机构的设计254.4 减振器的设计294.5 横向稳定杆的设计32结论34参考文献35加扣扣： 1304139763 或 1064457796，购买发CAD图纸及相关文档前 言悬架是连接车架和车桥之间一切传动连接装置的总称。它主要由弹簧（如钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧等）、减振器和导向机构等组成。当汽车在不同的路面上行驶时，由于悬架系统实现了车身和车轮之间的弹性支撑，有效地降低了车身与车轮的振动，从而改变了汽车行驶的平顺性和操纵稳定性。同时，它也引起在汽车起步、制动
9、、转向时车身的俯仰、点头和侧倾等现象，影响汽车的平顺性和操纵稳定性。随着人类生活水平的提高，人们对汽车舒适性的要求也越来越高。传统的汽车悬架一般具有固定的弹簧刚度和减振阻尼力，它只能保证在一种特定的道路状态和速度下达到性能最优，因而不能同时满足汽车行驶平顺性和操纵稳定性的要求。例如降低弹簧刚度，平顺性会更好，乘坐更舒适，但会使操纵稳定性变差；相反，增加弹簧刚度虽可提高操纵稳定性，但会使车辆对路面不平度更敏感，平顺性降低。因此，理想的悬架系统应在不同的行驶条件下具有不同的弹簧刚度和减振器阻尼力，以同时满足平顺性与操纵稳定性的要求。伴随电子技术、测控技术、机械动力学等的快速发展，使得车辆悬架系统由
10、传统被动隔振发展到振动主动控制。特别是信息科学中对最优控制、自适应控制、模糊控制、人工神经网络等的研究，使悬架系统电子控制技术在现代控制理论指导下更趋完善，同时已开始应用于车辆悬架系统的振动控制，使电子控制悬架系统振动控制技术得以快速发展。20世纪90年代以来，在汽车电子技术以及告诉公路发展的同时，各汽车公司相继开发了电子控制悬架系统等提高汽车舒适性的电子控制系统。电控悬架系统能够保证汽车行驶平顺性、缓和不平路面的冲击、吸收振动的能量并减小汽车的振动，大大提高了汽车行驶平顺性。通过对汽车电控系统的建模来分析汽车在行驶中虽受到的动力学分析，找到控制的关键因素，从而改善和提升汽车的行驶平顺性。第1
11、章 汽车电控悬架系统的国内外发展情况分析1.1研究电控悬架系统的意义悬架是车辆的重要组成部分，其主要功能是柔性的连接车身与车轮，并传递作用在车轮与车身之间的力和力矩，并具有良好的缓冲减振能力，以降低由于路面不平传递给车架或车身的冲击载荷，衰减振动能量，从而保证汽车的行驶平顺性。悬架系统设计对车辆的总体性能有着重要影响。因此，设计性能优越的悬架，对提高汽车的性能至关重要，这也成为汽车工程领域内研究的热点之一。为了满足现代汽车对悬架提出的各种性能要求，悬架的结构形式一直在不断地更新和完善，尽管这样，传统的被动悬架仍然受到很多限制，主要是难于同时改善在不平路面上高速行驶车辆的稳定性和行驶平顺性，即使
12、采用优化设计也只能保证悬架在特定的激励发生变化后，悬架的性能亦随之发生变化，汽车不同的行驶状态对悬架有不同的要求。一般行驶时需要柔软一点的悬架以求舒适感，当急转弯及制动时又需要硬一点的悬架以求稳定性，两者之间有矛盾。另外，汽车行驶的不同环境对车身高度的要求也是不一样的。一成不变的悬架无法满足这种矛盾的需求，只能采取折中的方式去解决。为了克服传统的被动悬架对汽车性能改善的限制，在电子技术发展的带动下，工程师设计出一种可以在一定范围内调整的电子控制悬架来满足这种需求，这种悬架称为电控悬架。如今的汽车可变底盘系统按控制类型可以分为三大类，空气悬架系统、液压调控悬架系统和电控磁性液体悬架系统。1. 空
13、气悬架系统：与传统钢制汽车悬挂系统相比较，空气悬挂具有很多优势，最重要的一点就是弹簧的弹性系数也就是弹簧的软硬能根据需要自动调节。例如，高速行驶时悬挂可以变硬，以提高车身稳定性，长时间低速行驶时，控制单元会认为正在经过颠簸路面，以悬挂变软来提高减震舒适性。另外，车轮受到地面冲击产生的加速度也是空气弹簧自动调节时考虑的参数之一。例如高速过弯时，外侧车轮的空气弹簧和减震器就会自动变硬，以减小车身的侧倾，在紧急制动时电子模块也会对前轮的弹簧和减震器硬度进行加强以减小车身的惯性前倾。因此，装有空气弹簧的车型比其它汽车拥有更高的操控极限和舒适度。2. 液压调控悬架系统：内置式电子液压集成模块是系统的枢纽
14、部分，可根据车速、减振器伸缩频率和伸缩程度的数据信息，在汽车重心附近安装有纵向、横向加速度和横摆陀螺仪传感器，用来采集车身振动、车轮跳动、车身高度和倾斜状态等信号，这些信号被输入到控制单元ECU，ECU根据输入信号和预先设定的程序发出控制指令，控制伺服电机并操纵前后四个执行油缸工作。通过增减液压油的方式实现车身高度的升或降，也就是根据车速和路况自动调整离地间隙，从而提高汽车的平顺性和操纵稳定性。3. 电控磁性液体悬架系统：利用电磁反应的一种新型独立悬挂系统，它可以针对路面情况，在1毫秒时间内作出反应，抑制振动，保持车身稳定，特别是在车速很高又突遇障碍时更能显出它的优势。它的反应速度比传统的悬挂
15、快5倍，即使是在最颠簸的路面，也能保证车辆平稳行驶。电磁悬挂系统是由车载控制系统、车轮位移传感器、电磁液压杆和直筒减振器组成。在每个车轮和车身连接处都有一个车轮位移传感器，传感器与车载控制系统相连，控制系统与电磁液压杆和直筒减振器相连。直筒减振器有别于传统的液压减振器，没有细小的阀门结构，不是通过液体的流动阻力达到减振的目的。电磁减振器中也有减振液，但是，那是一种被称为电磁液的特殊液体(Magneto-rheological Fluid)，是由合成的碳氢化合物和微小的铁粒组成。平时，磁性金属粒子杂乱无章地分布在液体里，不起什么作用。如果有磁场作用，它们就会排列成一定结构，减振液就会变成近似塑料的状态。减振液的密度可以通过控制电流流量来精确控制，并且是适时连续的控制。系统的工作过程是：当路面不平引起车轮跳动时，传感器迅速将信号传至控制系统，控制系统发出指令，将电信号发送到各个减振器的电子线圈，电流的运动产生磁场，在磁场的作用下，减振器中的电磁液的密度改变，控制车身，达到减振的目的。如此变化说起来复杂，
