悬架系统对整车性能的影响

悬架系统对整车性能的影响

陈晓男 ,李华明

长城汽车股份有限公司  河北保定  071000

摘要：随着人们生活水平的提高，汽车作为人们生活中的主要交通工具的作用越来越明显，汽车安全也越来越受到关注；汽车电子减振作为影响驾驶舒适性、驾驶稳定性、驾驶体验等方面的关键因素，引起了人们的广泛关注。为了获得更好的减振效果，汽车制造商越来越重视电子控制和电子减振技术的开发和研究，如汽车电控悬架。

关键词：车辆；空气悬挂系统；电控减震技术；应用

随着社会的进步和汽车技术的发展，中国轿车悬挂系统电控减振技术已经日趋完善，而传统的机械被动悬挂技术也已适应不了人类的行车需要，如果更好地运用中国轿车悬挂系统电控减振技术，通过优化耗能设计和控制系统，就能够在较大程度上改善人类的行车感受和安全系数，希望在全体科研人员的共同努力下，中国轿车悬挂系统的电控减振技术可以越来越完善。

1汽车悬架系统电控减振技术的内涵

1.1汽车悬架系统电控减振技术概述

通过研究和改进汽车悬架系统的电控减振技术，创造了三种相对较新的汽车悬架系统电控减振技术，包括半主动汽车悬架系统电子减振技术，主动式汽车电子振动控制悬架系统和全被动式汽车电子震动控制系统。随着上述三种汽车悬架电子阻尼控制技术的灵活应用，柔性元件和基本声音控制元件的功能特性得到了进一步的发展，缓冲功能在汽车行驶过程中得到了有效地改善。同时，由于电控减振器的组合使用，汽车悬架系统的电子减震技术可以充分发挥其功能优势，有效降低汽车在行驶过程中的振动程度，有效提高了汽车驾乘人员的使用体验，显著提高了汽车在行驶过程中的安全系数，为广大市民的日常使用提供了极大的便利。

1.2主动汽车悬架系统电控减振技术

主动汽车悬挂技术电控减振技术是三个减振技术中减振性能最佳的一种，其技术实现的要求相对于另外二个技术而言更为严苛，技术实现的要求价格也是高的，该技术的能耗相当高，从环境保护方面来说也会导致资金的损失，目前这种技术运用于档次相对较为高档的汽车中。

1.3半主动、被动汽车悬架系统电控减振技术

在比较半主动车辆悬架抑制技术和被动车辆电子悬架压制技术的阻尼效率方面，电子车辆电子悬架系统半主动的性能仍然是最好的。由于车辆半主动悬架系统的电子阻尼控制技术具有较高的阻尼系数灵敏度和刚度系数，其阻尼效果相对较好。

2车身悬挂系统电控减震的应用

2.1最优基础控制

顾名思义，基于预测优化的管理方法包括在驾驶过程中优化对车辆驾驶条件的管理，以达到减震的最佳效果。更具体地说，还应由特定的管理人员根据目标函数进行详细和准确的测量，计算适当的限值并进行简要分析。汽车的整个悬架系统和电子阻尼技术都建立在基本模型上，可以提供基本驾驶现象的基本条件和整个控制系统的输入效果的优化，从根本上提升了性能指标，以便于对整个控制系统的稳定状态进行改进和提升。所以，相关的工程人员要给予足够的时间和资源，去研究这些技术及其相应的方案，并认真地去研究减振性能的效果。

2.2总体自适应控制

汽车悬架系统的电控减振技术的实际应用，首先需要资源集中在项目设计中的最优控制；其次系统优化的自适应控制，从而减少了汽车在行驶途中出现的不稳定问题。自适应控制技术主要实现对悬架系统参数变动的自动检测，从而得到相应的状态数据从而对系统实现调整设置。如果车辆运动的总体参数因受到外部影响而改变，获得理想参考模型的技术关键，是通过选择对被控汽车的有效基础振动的模型，进行对汽车悬架系统的功控减震的调节。

2.3基础模糊控制

基础模糊控制技术是当前比较成熟的电控减振技术的一部分，能够进行有效模式的构建以及语言数据的优化与转换。尤为重要的是，基于模糊推理能够把很多人工的实际体验加以有效地调整和优化，从而达到人类长期以来所渴望的人工智能化。当前，基于模糊推理得到各大汽车制造商、汽车行业工程师以及相应的发动机减振研发部门的注意与关心，并努力寻找可以更为成熟的基于模糊推理手段与技术。

2.4人工神经网络控制

人工神经网络管理系统是世界领先的汽车悬架电子减振技术的主要工具和关键技术之一。它通过类似于人类神经元的管理方法来实现对电子汽车减震系统的管理和控制。这项技术也有点类似于人类神经元数据管理方法，不同的神经元既独立又相互关联。通过使用无数的处理单元可以对信息进行分析和集成，从而实现对整个汽车信息系统的管理。正是由于这种方法，管理人类神经元模拟的信息和数据的方法得到了改进，从而使汽车电子减振技术的发展更加有效。在汽车的日常工作中，特别是当驾驶员的工作不方便，乘客在颠簸的道路上由于工作环境而驾驶不方便时，有必要关注和思考悬架阻尼控制系统和技术人员，积极研究改进的手段和技术，从而更有效地促进了减振科学技术的发展。

3整车设计布置时与悬架相关的各项计算

3.1计算悬架的偏频

人们惯用的垂直摆动频率指行走中人体左右摆动的频率，大约在1—1.6HZ，身体的摆动次数应该尽量地达到和超过这一范围。因此正常测量时应考虑悬架固定频率的数值，同时前后悬挂的偏频比值要在适当的范围内，如果悬挂偏频不理想会给人带来不适感。偏频按下列方法表示：其中C表示悬挂强度。

3.2制动时的纵扭干涉

车辆在制动后，因为制动力矩会导致车桥和叶片弹簧一起发生纵向扭曲变化，从而可能导致车鼻轮位置系数的改变，进而引起汽车转向系统的自转向，从而降低了汽车的行驶安全性，所以在悬挂系统中要考虑叶片弹簧的纵向扭曲刚度。并规定其应当在规定的区域内。

3.2.1悬架刚度

悬挂强度不仅影响着汽车的承载，悬挂强度选用不好，也容易产生与其他系统的共振，导致汽车中速时有规律地弹跳。另外大部分轻卡后簧均为副簧构造，因此主副簧的强度如果搭配得不恰当，就会出现强度瞬间上升的现象，严重影响使用舒适性，悬架强度容许误差约±6%。

3.2.2疲劳寿命

钢板弹簧作为汽车的主要承重部件之一，如果在行驶过程中发生了裂纹，就会造成相当严重的故障，对于悬架的疲劳寿命，不同的汽车制造商有不同的规定，主要差别在于应力情况和疲劳时间的不同。有些高档的少片高应力钢板弹簧的疲劳寿命已经能够达到20万次。提高疲劳寿命的影响因素众多，但对于同样材质材料而言，主要是控制轧压技术（少片簧）、热处理工艺、残余应力喷丸三种重要工艺，热处理技术应着重做好对淬火炉空气中氧含量的管理，并掌握好内部脱碳率、坚硬度和金相的组成。而喷丸技术主要控制好外部预应力、喷丸强度和覆盖率，并用残余应力进行表征。而部分高档汽车的钢板弹簧则要求残余应力必须在六百五十MPa以上。

3.2.3板簧平直段漆膜厚度

片簧平直段漆膜在有的汽车主机厂都有厚薄规定（通常要求不大于30um），但如果此涂层厚度过厚，则车辆在长期使用时中心栓很易松，若中心栓松则可能引起叶片弹簧中心孔内的破坏，甚至产生重大质量事故。一般钢板弹簧中心孔的断裂均与钢板弹簧骑马螺钉拧紧扭矩相关，所以此处骑马螺钉必须定期检查并拧紧至规定扭矩。

4结束语

根据上述信息进行研究，随着时代的进步和现代技术的发展，中国轿车悬挂系统电控减振技术的日趋完善，而以往的被动悬挂技术也已适应不了现代人的行车需要，通过合理地运用中国轿车悬挂系统电控减振技术，可以改善对耗能的控制，也能够在较大程度上改善我们的行车感受和安全系数，并希望在全体科研人员的共同努力下，中国轿车悬挂系统的电控减振技术可以越来越完善。

参考文献

[1]熊明洁.悬架系统动力学分析及对整车性能影响研究[D].武汉理工大学.

[2]张绍龙.汽车悬架系统特性建模方法研究[D].吉林大学.

[3]何洋志,陈吉清.汽车悬架系统性能指标的影响因素分析[J].2022(5).