汽车空气悬架计算机控制系统设计(最终修改版)

汽车空气悬架计算机控制系统设计

摘要

由于在平顺性和车高控制上的诸多优点，越来越多的客车生产商已经开始使用电子控制空气悬架，通过控制弹簧刚度和减振器的阻尼来获得好的平顺性和操纵稳定性。

本文设计对汽车在制动、转向、加速、高速等工况下的空气弹簧刚度的调节来实现对悬架刚度的控制，在不同车速下对车高的调节以减少风阻。通过介绍悬架的种类和特点，分析空气悬架当前发展状况，概述平顺性的研究内容，提出本文研究的主要内容和基本流程。文中以简化的汽车1/4悬架模型为基础，通过分析刚度和系统频率对平顺性的影响，得出空气悬架的主要控制参数。接着使用MATLAB/SIMULINK计算机仿真软件，模拟路面随机输入，仿真被动悬架及空气悬架的加速度变化，通过对比看出其优点。

MCS-96系列单片机在接口、抗干扰及运算速度方面的特点，使得其系列单片机在实现对悬架的控制方面有着较大的优势。本文使用MCS-96系列单片机汇编语言编译控制程序，编写出各功能子系统程序段，以顺序执行指令模式运行，通过对各传感器的信号来判断行驶状况，从而输出对应的控制信号。硬件使用80C196KC单片机。

关键字：空气弹簧电控悬架控制程序仿真单片机

Air Suspension Control System Design

ABSTRACT

As the car ride and the many advantages of high control, more and more bus manufacturers have begun using electronic control air suspension, by controlling the spring stiffness and damping shock absorbers to get a good ride comfort and handling stability.

In this paper, we design to adjust the air spring stiffness to achieve the control of the suspension stiffness in the braking, steering, acceleration, speed and other working conditions. By adjusting the stiffness of the spring and shock absorber damping to reduce the wind resistance in high-speed condition. By introducing the suspension of the type and characteristics of the current development of air suspension, ride comfort of an overview of the contents of this paper presented the main content and basic processes. By simplifying the car 1 / 4 suspension model, analyzing the stiffness and system frequency on the Ride, come to the main control parameters of air suspension. Then use the MATLAB / SIMULINK simulation software to simulate the random road input, simulation passive suspension and air suspension, acceleration changes, by comparing to see its advantages.

As the MCS-96 series MCU interface, interference, and the characteristics of computing speed, makes the MCS-96 family of single chip to achieve the control of the suspension has a big advantage. This article uses the MCS-96 Microcontroller assembly language compiler control procedures, the preparation of the segment of each functional subsystem, to order the implementation of instruction mode, the signal on each sensor to determine the operating conditions, and thus the corresponding output control signals. Use 80C196KC MCU.

Keywords: air spring; ECAS; control procedures; SIMULINK; MCU

目录

摘要 ........................................................ I ABSTRACT ................................................... I I 1 绪论.. (1)

1.1 悬架概述 (1)

1.2 悬架的分类 (1)

1.3 主动悬架 (2)

1.4 空气悬架发展与现状 (2)

1.5 平顺性理论概述 (3)

1.6 本文的主要内容 (4)

2 空气悬架的工作原理及功能 (5)

2.1 空气悬架工作原理 (5)

2.2 空气悬架功能 (5)

3 空气悬架系统 (7)

3.1 空气悬架主要元件结构 (7)

3.2 空气悬架输入输出部件 (7)

3.3 空气悬架的具体工作方式 (13)

4 空气悬架数学模型 (14)

4.1 垂直刚度设计计算： (14)

4.2 空气弹簧系统频率的计算 (14)

4.3 单质量系统的自由振动 (15)

5 系统控制流程 (16)

5.1 总控制流程图 (16)

5.2 各子系统流程图 (17)

6 系统仿真计算 (24)

6.1 MATLAB软件介绍 (24)

6.2 路面激励谱 (25)

6.3 SIMULINK计算仿真 (26)

7 汇编程序设计 (30)

7.1 MCS-96系列单片机的特点 (30)

7.2 汇编语言程序工作原理 (30)

7.3 硬件图 (32)

本文总结 (35)

参考文献 (36)

注释 (37)

附录 (38)

谢辞 (45)

1 绪论

1.1 悬架概述

悬架是汽车的重要组成部分，它把车体与车轴弹性地连接起来，并承受作用在车轮和车体之间的作用力，缓冲来自不平路面给车体传递的冲击载荷，衰减各种动载荷引起的车体振动。悬架对汽车的行驶平顺性、乘座舒适性及操纵稳定性等多种使用性能都有很大影响，因此悬架设计一直是汽车设计人员非常关注的问题之一。

汽车悬架尽管有各种不同的结构形式，但一般都是由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成。由于汽车行驶的路面不可能绝对平坦，路面作用于车轮上的垂直反力往往是冲击性的，特别是在坏路面上高速行驶时，这种冲击力将达到很大的数值。冲击力传到车身时，可能引起汽车机件的早期损坏；传给乘员和货物时，将使乘员感到极不舒适，货物也可能受到损伤。为了缓和冲击，在汽车行驶系中，除了采用弹性的充气轮胎之外，在悬挂中还必须装有弹性元件，使车身与车轮之间作弹性联系。但弹性系统在受到冲击后，将产生振动。持续的振动易使乘员感到不舒适和疲劳。故悬挂系统还应具有减振作用，以使振动迅速衰减，振幅迅速减小。为此，在许多形式的悬挂系统中都设有专门的减振器[1]。

1.2 悬架的分类

悬架的结构形式较多，按导向机构的形式，可分为独立悬架和非独立悬架两大类。按工作原理不同，悬架可分为被动悬架、半主动悬架及主动悬架三种。目前在汽车上普遍采用的多为被动悬架。随着汽车速度的提高，对汽车悬架的性能提出了越来越高的要求。由于被动悬架存在本质性的问题，设计人员无法对其结构进行改造和参数优化以达到期望的性能指标，所以半主动悬架和主动悬架越来越受到汽车制造商和汽车研究人员的关注。只有半主动悬架和主动悬架可以采用电子控制的方式，即通常所说的电控悬架。

悬架电子控制的目的在于如下几点[2]。

a. 降低路面凹凸不平引起的加速度和车身急剧跳动对乘员的影响。

b. 减少汽车行驶时的车身姿态变化（如侧倾、纵摇、俯仰等）。

c. 保证在弯曲路段行驶时的操纵稳定性。

d. 在乘客数目和载货质量变化时维持车身高度不变，并在高速行驶时降低车辆高度，在粗糙路面行驶时增加车辆高度。

随着半主动悬架和主动悬架在商用车上应用范围的扩大，对作为其主要组成部分的空气弹簧的研究显得越来越重要。

1.3 主动悬架

平顺性和操纵稳定性对汽车悬挂系统这一互为矛盾的要求，在传统的被动悬挂系统设计中几乎无法同时满足。即使经过慎重的权衡，通过最优控制理论使悬架系统在平顺性和操纵稳定性之间寻求一个折衷的方案，而这种最优的折衷也只能是在特定的道路状态和速度下达到。为了克服传统的被动悬挂系统对其性能改善的限制，在现代汽车中采用和发展了新型的电子控制悬挂系统。电子控制悬挂系统可以根据不同的路面条件，不同的载重质量，不同的行驶速度等，来控制悬挂系统的刚度、调节减振器的阻尼力大小，甚至可以调整车身高度，从而使车辆的平顺性和操纵稳定性在各种行驶条件下达到最佳的组合。

主动悬架是一种具有做功能力的悬架，不周于单纯吸收能量、缓和冲击的传统悬架系统。当汽车载荷、行驶速度、路面情况等行驶条件发生变化时，主动悬架系统能自动调整悬架的刚度，从而同时满足汽车的行驶平顺性、操纵稳定性等各方面的要求。它在下述几方面使汽车性能得到改善。

a. 悬架刚度可以设计得很小，使车身具有较低的固有频率，以保证正常行驶时的乘坐舒适性。由于刚度可调，使汽车转弯出现的车身侧倾、制动、加速等引起车身的纵向摆动等得到解决。

b. 采用主动悬架系统时，因不必兼顾正常行驶时汽车的舒适性，可将汽车抗侧倾、抗纵摆的刚度设计得较大，因而提高了汽车的操纵稳定性，使汽车的行驶安全性得以提高。

c. 汽车载荷变化时，主动悬架系统能自动维持车身高度不变，汽车即使在凹凸不平的道路上行驶也可保持车身平稳。

d. 普通汽车在制动时车头向下俯冲，由于前后轴载荷发生变化，使后轮与地面的附着条件恶化，延长了制动过程。主动悬架系统可以在制动时使车尾下沉，充分利用车轮与地面的附着条件，加速制动过程，缩短制动距离。

e. 主动悬架可使车轮与地面保持良好接触，即车轮跳离地面的倾向减小，因而可提高车轮与地面的附着力，从而提高汽车抵抗侧滑的能力。

1.4 空气悬架发展与现状

自从1847年John Lewis首次发明了火车用空气弹簧以来，以降低刚度和获得优良的刚度变化特性为目标，经过一个半世纪的不断探讨与创新，人们研制了各种各样的空气弹簧。同其它新技术一样，空气悬架的推广普及也不是一帆风顺的，但最终空气悬架还是以其独特的优良性能在车辆悬架系统中得到了极其广泛的应用，现在，国外高级大客车几乎全部使用空气悬架；重型载货车上空气悬架的占有率也达到了85％；大约80％的拖挂车使用空气悬架；空气悬架在轻型货车上的应用目前只占市场份额的10％，预测到2008年将达到40％；部分轿车也逐渐装备了空气弹簧悬架[3]。

电子控制空气悬架系统(Electronically Controlled Air Suspension System，简称(ECAS)可以根据车身高度、行驶速度、转向角度、制动等信号，由电子控制单元(ECU)控制系统中的电磁阀或步进电机等执行元件，进行调整橡胶空气弹簧内的压缩空气量，悬架刚度和车身高度随之改变，以抑制车辆急加速、制动时产生的俯仰运动和转向时产生的侧倾运动，保持车身姿态平衡[4]。因此，ECAS能够有效地提高车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性。ECAS在欧美发达国家的大客车、载重汽车和高档乘用车上已得到广泛应用，各大著名汽车生产企业(FORD，GM．，VOLVO，TOYOTA，RENAUL，BENZ等)均有自己的相关产品；国内只有小部分高档客车(如苏州金龙)、极少高档轿车(2006年国产新AUDI A6和

A8)在引进、消化、吸收的基础上已经开始安装ECAS系统，但是可以预见，ECAS这一先进的空气悬架系统在不久的将来会在国产汽车上越来越普及[5]。ECAS具有诸多优点，是汽车悬架系统当前的研究热点之一，也是未来智能悬架的研究基础。

1.5 平顺性理论概述

汽车行驶时，由于路面不平等因素激起汽车的振动，使乘员处于振动环境中，振动影响着人的舒适性、工作效能和身体健康。保持振动环境的舒适性，以保证驾驶员在复杂的行驶和操纵条件下具有良好的心理状态和准确灵敏的反应，它将影响“人—车”系统的操纵稳定性对确保安全行驶是非常重要的。

汽车的平顺性可由图1- 1所示的汽车振动系统框图来分析。系统的输入主要是由汽车以一定的车速驶过随机的路面不平度所引起，此输入经过由轮胎、悬架、座椅等弹性、阻尼元件和悬挂质量、非悬挂质量构成的振动系统，传递到悬挂质量或人体，这两部分的加速度就是输出的振动物理量。然后，根据人体对振动的反应-乘坐者的舒适程度来评价汽车的平顺性。汽车振动系统的输出通常还要同时考虑车轮与路面之间的动载，它与车轮接地性有关影响操纵稳定性。

图1- 1 “路面—汽车—人”系统的框图

研究平顺性的主要目的就是控制汽车振动系统的动态特性，使振动的“输出”在给定工况的“输入”下不超过界限，以保持乘员的舒适性[6]。其基本内容为：1）人体对振动的反应和平顺性的评价。

2）振动“输入”—路面不平度的统计特性。

3）汽车振动系统的简化。

1.6 本文的主要内容

本文通过对空气悬架的基本原理和工作方式的阐述，建立汽车空气主动悬架1/4 模型, 分析车身振动的单质量系统，并通过计算机仿真进行比较。该悬架系统模型结合现在流行的膜式空气弹簧，计算弹簧刚度，设计控制系统流程，用软件对空气悬架进行控制，实现空气悬架在制动、转向、加速、高速等工况空气弹簧刚度的调节，从而调整汽车行驶姿势。

2 空气悬架的工作原理及功能

2.1 空气悬架工作原理

空气悬架主要由空气压缩机、干燥器、空气电磁阀、车身高度传感器、带有减振器的空气弹簧、悬挂控制执行器、悬挂控制选择开关及电子控制单元等组成。空气压缩机由直流电机驱动，形成压缩空气，压缩空气经干燥器干燥后由空气管道经空气电磁阀送至空气弹簧的主气室。当车身需要升高时，电子控制单元控制空气电磁阀使压缩空气进入空气弹簧的主气室，使空气弹簧伸长，车身升高；当车身需要降低时，电子控制单元控制电磁阀使空气弹簧主气室中压缩空气排到大气中去，空气弹簧压缩，车身降低。在空气弹簧的主、辅气室之间有一连通阀，空气弹簧的上部装有悬挂控制执行器。电子控制单元根据各传感器输出信号，控制悬挂执行器，一方面使空气弹簧主、辅气室之间的连通阀门发生改变，使主、辅气室之间的气体流量发生变化，因此而改变悬挂的弹簧刚度[7]；另一方面，调节悬架的阻尼，具体见注释。

2.2 空气悬架功能

在轿车采用的主动式空气悬挂系统中，车高、弹簧刚度可同时得到控制，且各自可以取不同数值，其所取数值由电子控制单元根据当时的运行条件决定。具体控制内容如下[8]

1.利用弹簧刚度/减振器阻尼力进行控制

1）抗后坐：通过传感器检测油门踏板移动速度和位移。当节气门位置传感器显示驾驶员快速踩踏板时，控制单元将增加后空气弹簧的气压，以防止汽车仰头（又称为俯仰）。当车速稳定后，控制单元将使空气弹簧恢复到原来的气压。当车速低于30km/h时，优先执行该控制。

2）抗侧倾：电子控制悬架系统的控制单元通过方向盘转向盘转角与转动方向传感器来监视车身的侧倾。当这些信号表明汽车急转弯时，控制单元将给空气弹簧执行元件发出信号，使转向外侧的空气弹簧增加空气，从而减少车身侧倾的趋势。当转向完成后，控制单元将使充满气的空气弹簧缓慢放气。

3）抗“点头”：车速高于30 km/h时紧急制动，控制单元能根据车速传感器提供的车速信号，向前空气弹簧执行元件发出指令使其气压升高，增大前空气弹簧的刚度。当控制单元检测到没紧急制动信号时，表明无需抗点头控制时，就使空气弹簧恢复到原来的压力。

4）高速感应：当车速大于80km/h时，系统将使弹簧刚度调至高值，从而提高高速行驶时操纵稳定性。当车速继续增加时，进入车高控制程序。

2.车身高度控制

由左右前轮和左右后轮四个车身高度传感器发出车高信号，ECU发出指令来进行车身高度调整。车高控制的空气弹簧由高度控制阀进行控制，当判定“车高低了”则向气室充气，当判定“车高高了”，则放气，高度控制在高速时降低车高可以减少风阻，提高稳定性。

高速感应：当车速高于100km/h时，将车身高度降低，以减小风阻，提高行驶稳定性。车速低于100km/h时，车高恢复原状。

表2- 1 电子控制空气悬架系统的功能

3 空气悬架系统

3.1 空气悬架主要元件结构

图3- 1 空气悬架结构简图[9]

控制阀（高度阀）用来控制空气弹簧内压的执行机构，分别是保持、充气、放气。当需要增加车高或增加刚度时，充气；当需要降低车高时，放气。

开关阀（空气阀芯），改变主辅气室之间的开闭，改变刚度大小。

压力源（储气筒）提供压力大于弹簧最大的刚度的压缩空气，保证空气弹簧能正常充气。

辅助气室(Auxiliary chamber)有足够大的容积，以保证可以降到弹簧最小的刚度以下。辅助气室通过管道(Pipe)与空气弹簧相连。

3.2 空气悬架输入输出部件

1）制动减速度传感器

减速度传感器又称为加速度传感器，其功用是：检测汽车的减速度大小，并将其转换为电信号输入控制器。

透光板的作用是允许或阻隔发光二极管到光电三极管之间的光线，以此控制光电三极管的开与关。两对发光二极管和光电三极管的组合可以将汽车的减速度分为多个等级。

光电式减速度传感器工作原理：

光电式减速度传感器的透光板的作用是透光或遮光。当透光板上的开口位于发光二极管和光电三极管之间时，发光二极管发出的管线能照射到光电三极管上，使光电三极管导

通。当透光板上的齿扇于发光二极管和光电三极管之间时，发光二极管发出的管线不能照射到光电三极管上，光电三极管处于截止状态。

汽车匀速行驶时，透光板静止不动，传感器无信号输出。当车辆减速时，透光板沿着汽车纵向摆动。减速度大小不同，透光板摆动的角度不同，两只光电三极管导通与截止的状态就不同。

图3- 2 光电式减速度传感器的结构

1—发光二极管；2—透光板；3—光电三极管；4—信号转换电路。

图3- 3 光电式减速度传感器的工作原理

1—光电三极管；2—透光缝；3—透光板；4—发光二极管。

2）车高传感器

车身位移传感器也称为车身高度传感器，用于检测车身相对于车桥的位移。光电式车身位移传感器具有结构简单、定位准确等优点。车高传感器装于车身上，并通过传动轴、连杆与悬架臂相连接，而连杆随着汽车高度的变化而上、下摆动。不同的车高时，由于开口圆盘位置的变化，而使光电传感器发出的光线通或断，检测车高信息。光电传感器是由发光二极管与遮光器的光敏晶体管组成。开口圆盘与连杆组合成一个组件一起上、下旋转，两个光电传感器在开口圆盘的两侧，车高变化时由于开口盘位置的变化，使发光二极管发出的光线被开口圆盘遮挡或通过，从而检测出不同的车高信号。

(a)

（b）

图3- 4 光电式车身高度传感器

（a）车身高度传感器工作原理；（b）光电传感。

1—光电传感器；2—轴；3—连杆；4—开口盘。

3）方向盘转角传感器

转向传感器装在转向柱上，用来检测转向。转向传感器由一个带孔圆盘和两个光电

传感器组成，其外形和工作原理如图所示

图3- 5 光电式转向盘转角传感器

1—方向盘转角传感器；2—光电耦合器；3—遮光盘；4—转向器轴；5—传感器圆盘

图3- 6 光电式转角传感器原理

1—发光二极管；2—光敏三极管；3—遮光盘

开有20个口的圆盘随方向盘一起转动，圆盘的两侧为由发光二极管和光敏晶体管组成的光电传感器，它们两者之间的光线变化随着圆盘遮挡转换成“通”或“断”信号。汽车直线行驶时，信号A处于通断的中间位置（高电平，断状态）。在图中，信号A由断状态变为通状态（低电平）时，如果信号B为通状态，则为左转向；如果信号B为断状态，则为右转向[10]。

图3- 7 转向方向判断

4）压力传感器：

半导体压敏电阻式传感器，其压力转换元件由绝对真空室、硅膜片等构成。利用半导体的压阻效应将压力转换为相应的电压信号，其原理为:硅膜片的一侧是真空室，另一侧承受进气管绝对压力变化时，在此压力作用下使硅片产生变形。由于真空室的压力是固定的，进气管绝对压力变化时，硅膜片的变形量不同，硅膜片是一个压力转换元件，薄膜上有四个以惠斯顿电桥方式连接的应变电阻，应变电阻的阻值随膜片的变形而成正比变化。其电阻发生变化，电桥就会有相应的电压输出。电桥输出的信号较弱，须经集成放大电路放大后输出。

图3- 8 压力传感器示意图

1—硅膜片；2—放大器

5）节气门位置传感器：

节气门由驾驶员通过加速踏板来操纵，以改变发动机的进气量，从而控制发动机的运转。不同的节气门开度标志着发动机的不同运转工况。为了使喷油量满足不同工况的要求，电子控制汽油喷射系统在节气门体上装有节气门位置传感器。它可以将节气门的开度转换成电信号输送给ECU，作为ECU判定发动机运转工况的依据。其输入量是模拟量，需要转化为数字量，当突然加速时，节气门开度突然增大，数字量差值变大，通过与预先设定

的值相比较，达到事先要求，则汽车出现后坐现象，此时需要将后轮的两个空气弹簧的刚度增加。

线性式节气门位置传感器相当于一个加设了怠速触点的滑片式电位器，测节气门位置滑片和测节气门全关滑片都与节气门联动。节气门开度变化时，气门位置滑片在电阻体上作相应的滑动，电位器输出与节气门位置相对应的电压信号。在节气门关闭时，节气门关闭滑片使怠速触电处于接通状态。

图3- 9 线性节气门传感器的结构与原理

1—电阻体；2—检测节气门的电刷；3—检测节气门全闭的电刷（怠速触点）；

Vc—电源；V TA—节气门开度输出信号；IDL—怠速触点；E—地线。

6）电磁阀：

控制阀（开关阀），分别是保持、充气、放气。当需要增加车高或增加刚度时，充气；当需要降低车高时，放气。

开关阀（空气阀芯）。增加刚度时，断开并放气；降低刚度时，打开并进气。

7）车速传感器

霍耳式转速传感器利用霍耳效应原理，产生与车轮转角相对应的电压脉冲信号。当磁性材料制成的传感器转子上的凸齿交替经过永久磁铁的空隙时，就会有一个变化的磁场作用于霍耳元件（半导体材料）上，使霍耳电压产生脉冲信号。根据所产生的脉冲数目即可检测转速。

图3- 10 霍耳式转速传感器

3.3 空气悬架的具体工作方式

当悬架刚度需要变硬时，断开开关阀，辅助气室与空气弹簧主气室断开；并同时打开控制阀的充气口，此时弹簧充气且不会流入辅助气室。悬架刚度开始变高，同时压力传感器检测压力升高状况，当达到预定压力时，电子控制器将发出信号，停止控制阀的充气口充气。

当悬架刚度需要变软时，打开开关阀，此时弹簧气体会流入辅助气室；同时控制阀转到放气状态，与大气相通，悬架刚度开始变小，同时压力传感器检测压力降低状况，当达到预定压力时，电子控制器将控制阀设置到断开状态。

具体工作过程见系统控制流程。

4 空气悬架数学模型

4.1 垂直刚度设计计算：

在空气弹簧的设计计算中，有效面积A 是其主要参数，A=R π2p ，因此弹簧上所爱的载荷F 为

p R Ap F 2π==

式中 p —空气弹簧的内压力。

空气弹簧的轴向刚度的精确计算难以用解析法处理，只能用图解法。下面是空气弹簧轴向风度k 的一般近似计算式

apA V

A p p m k a ++=2

)( 式中： m —多变指数，其值的大小决定于空气变化过程的流动速度。对于等温过程，即热交换充分，温度能保持警惕不变时，m=1。对于绝热过程，m=1.4 。一般实际情况时，1

p —空气弹簧的内压力（表压力）（MPa ）；

pa —大气压力，计算时取pa =0.098MPa ；

A —空气弹簧的有效面积（承载面积）（mm 2）

V —空气弹簧的有效容积（mm 3），等于空气弹簧本身橡胶囊容积和附加空气室容

积之和； a —空气弹簧轴向变形的形状系数[11]。 以上讨论的刚度为空气弹簧的垂直刚度，并没有考虑空气弹簧的横向变形。

4.2 空气弹簧系统频率的计算

由悬架刚度和悬架弹簧支承的质量（簧载质量）所决定的辐射自然振动频率（亦称振动系统的固有频率）是影响汽车行驶平顺性的重要性能指标之一。人体所习惯的垂直振动频率是步行时身体上下运动的频率，约为1~1.6Hz 。车身自然振动频率应当尽可能地处于或接近这一频率范围。根据力学分析，如果将汽车看成一个在弹性悬架上作单自由度振动的质量，则悬架系统的自然振动频率（固有频率）为

M K n π21=

f

g π21= 式中： g —重力加速度；

f —悬架垂直变形（挠度）；

M —悬架簧载质量；

K —悬架刚度，指使车轮中心相对于车架和车身向上移动的单位距离所需加于悬架 上的垂直载荷。

由上式可见：

1）在悬架所受垂直载荷一定时，悬架刚度越小，则汽车自然频率越低。但悬架刚度越小，在一定载荷下悬架垂直变形就越大，即车轮上下跳动所需要的空间越大。

2）当悬架刚度一定时，簧载质量越大，则悬架垂直变形越大，而自然频率越大。故空车行驶时的车身自然频率要比满载行驶时的高。簧载质量变化范围越大，则频率变化范围也越大。

为了使簧载质量从相当于汽车空载到满载的范围内变化时，车身自然频率保持不变或变化很小，就需要将悬架刚度做成可变的，即空车时悬架刚度小，而载荷增加时，悬架刚度随之增加[1]。

4.3 单质量系统的自由振动

图4-1是分析车身振动的单质量系统模型，它由车身m 2和弹簧刚度K 、减振器阻尼系数为C 的悬架组成。q 是输入的路面不平度函数。车身垂直位移坐标z 的原点取在静力平衡位置，由牛顿第二定律，得到描述系统运动的微分方程为[12]

0)()(2=-+-+q z K q z C z

m

式中： m 2—车身质量；

z —车身垂直位移；

C —减振器阻尼系数；

q —输入的路面不平度函数；

K —弹簧刚度；

图4- 1 车身单质量系统模型

5 系统控制流程

5.1 总控制流程图

图5- 1为整个控制系统的流程图，使用顺序循环执行的方式运行，当指令运行到各子程序入口时，判断当前条件是否满足，

图5- 1 程序流程图

重型车AMT液压驱动系统设计

摘要 AMT是一种经济型的自动变速器，在重型载货车上具有广阔的应用空间。目前，中国重型车辆装用的都是手动机械式变速器，并且形成了相当规模的生产能力。与AT 相比，AMT更适合中国汽车工业的现实，国内重型车采用AMT自动变速技术既可以保留原有的手动变速器生产线，又可大大节省用于重建专业生产线及设备的投资，具有重要的现实意义。 在电控机械式自动变速器设计开发中，离合器和选换档执行机构的设计及优化是AMT设计的重点和难点之一，其性能直接影响AMT系统的性能，本文以法士特 12JS200TA变速器为基础，进行AMT系统液压驱动执行机构的设计。 本文的主要工作内容如下: 1.分析了国内外重型车自动变速技术的发展，对重型车AMT的关键技术问题及操纵系统结构进行了阐述。 2.分析了AMT液压驱动系统的设计要求及结构，并针对法士特12JS200TA 12挡带同步器的手动变速器，在原有离合器和变速器操纵机构的基础上设计了新型的液压驱动自动操纵机构。 3.进行了AMT液压驱动机构的元件计算、选型及系统仿真、分析。对液压回路重要元件进行了选型并对动态响应速度进行了动态分析。 关键词：AMT；液压驱动；换挡执行机构；离合器执行机构；节气门执行器

ABSTRACT AMT is an economical automatic transmission; therefore it has extensive，application space in the heavy truck. Currently, heavy vehicles are all equipped with manual transmission, and forms production capacity on a quite scale. AMT is more suitable for automotive industry reality in china than AT. The development and production of AMT may retain previous product line of manual transmission and greatly save the investment for reconstruction of professional production line and equipment, so it has important reality meaning. During the design and development of AMT, design and optimization of selection-shift actuator is one of key and special difficulties for AMT design. The performance will have direct effect on the whole performance of AMT system. In this paper, Taking focus on a manual transmission of heavy truck, combing with science and technology research plan of Chongqing, shift actuator with hydraulic drive for AMT system is developed and designed and its performance is researched. In this paper, the main contents are showed as follows: 1.The development of automatic transmission technique for heavy truck both home and abroad is introduced. The key technique of automatic transmission for heavy truck and operation system configuration are illustrated. 2. Analysis of the AMT hydraulic drive system and structural design requirements, and file for Fast 12JS200TA 12 manual transmission with a synchronizer, the original clutch and transmission control mechanism based on the design of a new type of hydraulic-driven auto-control mechanism. 3. For the AMT calculation of the hydraulic drive mechanism of the components, selection and system simulation and analysis. Important components of the hydraulic circuit and the dynamic response of the selection of the dynamic analysis. Keywords: Atotomatic manual transmission（AMT）；Hydraulic drive；Shift executing agency；Clutch executing agency；Air damper actuator

悬架和油气弹簧悬架

读书笔记之汽车悬架概述 悬架定义：车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。 悬架功能：把路面作用于车轮上的垂直反力（支承力）、纵向反力（驱动力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架或（或承载式车身）上，以保证汽车的正常行驶。 悬架组成：弹性元件、减振器和导向机构，辅设缓冲块和横向稳定器。 汽车悬架可以分两大类：非独立悬架和独立悬架 1. 非独立悬架 架结构简单，工作可靠，被广泛用于货车的前后悬架。在轿车中，非独立悬架一般仅用于后悬架。 常见的非独立悬架有四种（按照弹性元件的不同分类），即纵置钢板弹簧非独立悬架、螺旋弹簧非独立悬架、空气弹簧非独立悬架和油气弹簧非独立悬架 1.1 纵置钢板弹簧非独立悬架。 由于钢板弹簧本身可以兼起导向机构的作用，并有一定的减振作用，使得悬架结构大为简化，几乎不需要额外的导向结构，对于要求较低的车辆甚至可以不安装减振器。如图1

独立悬架的结构特点是两侧的车轮各自独立地与车架或车身弹性连接，因而具有以下优点: 1）在悬架弹性元件一定的弹性范围内，两侧车轮可以单独运动，而不互相影响，这样在不平道路上可以减少车架和车身的振动，而且有助于消除转向轮不断偏摆的不良现象。 2）减少了汽车非簧载质量。 3）采用断开式车桥，发动机总成的位置可以降低和前移，使汽车质心下降，提高了行驶稳定性。同时能给予车轮较大的跳动空间，因而可以将悬架的刚度设计得较小，使车身振动频率降低，改善行驶平顺性。 以上优点是独立悬架广泛的用于现在汽车上，特别是轿车，转向轮普遍采用了独立悬架。但是独立悬架结构复杂，制造和维修成本高。在独立悬架设计不合理的时，车轮跳动造成较大车轮外倾和轮距的变化，使轮胎磨损较快。 2.1车轮在汽车横向平面内摆动的悬架 2.1.1单横臂式独立悬架 单横臂独立悬架的特点是党悬架变形时，车轮平面将产生倾斜而改变两侧车轮与路面接触点间的距离—轮距致使轮胎相对于地面侧向滑移，破坏轮胎和地面的附着，且轮胎磨损较严重。此外这种悬架用于转向轮时，会使主销内倾和车轮外倾角发生较大的变化，对于转向操纵有一定的影响，故目前在前悬架中很少采用。但是由于结构简单、紧凑、布置方便，在车速不高的重型越野汽车上也有采用。图5所示极为单横臂式独立悬架，图6为采用单横臂式独立悬架的越野车。 2.1.2双横臂独立悬架 双横臂独立悬架的长度可以相等，也可以不相等。在两摆臂等长的悬架中，当车轮上下跳动时，车轮平面没有倾斜，但轮距却发生了较大的变化，这将增加车轮侧向滑移的可能性。在两摆臂不等长的悬架中，如果两摆臂长度适当，可以是车轮和主销的角度以及轮距的变化都不太大，如图7所示。 不太大的轮距变化在轮胎较软时可以由轮胎变形来适应，目前轿车的轮胎可以容许轮距在每个车轮上达到4~5mm 的而不致沿路面滑移。因此，不等长双横臂式独立悬架在轿车前轮上应用广泛。 有时出于布置和空间的考虑，也有使用扭转的弹簧的双横臂悬架，如图9所示。 图5 单横臂独立悬架 图6 单横臂独立悬架越野车 a b 图7 双横臂式独立悬架示意图 a ）两摆臂等长的悬架 b ）两摆臂不等长的悬架 图8 用于轿车前轮双横臂独立悬架 a b 双横臂式独立悬架示意图 a ）两摆臂等长的悬架 b ）两摆臂不等长的悬架 图9 使用扭簧的双横臂式悬架

电动车悬架系统设计

摘要 随着汽车工业技术的发展，人们对汽车的行驶平顺性，操纵稳定性以及乘坐舒适性和安全性的要求越来越高。汽车行驶平顺性反映了人们的乘坐舒适性，而舒适性则与悬架密切相关。因此，悬架系统的开发与设计具有很大的实际意义。 本次设计主要研究的是比亚迪F3轿车的前、后悬架系统的硬件选择设计，计算出悬架的刚度、静挠度和动挠度及选择出弹簧的各部分尺寸，并且通过阻尼系数和最大卸荷力确定了减振器的主要尺寸，最后进行了横向稳定杆的设计以及汽车平顺性能的分析。本设计在轿车前后悬架的选型中均采用独立悬架。其中前悬架采用当前家庭轿车前悬流行的麦弗逊悬架。前、后悬架的减振器均采用双向作用式筒式减，后悬则采用半拖曳臂式独立悬架振器。这种结构的设计，有效的提高了乘座的舒适性和驾驶稳定性。采用CAXA软件分别绘制前后悬架的装配图和部分主要零件图。 关键词：悬架；平顺性；弹性元件；阻尼器；

Abstract With the development of the automobile industry of motor vehicles on ride comfort, handling and stability as well as comfort and safety of the increasingly demanding, Vehicle Ride also closely related with the suspension. Therefore, the design of the suspension system has a practical significance. The main design of the study is BYD F3 car front and rear the suspension system of choice of hardware design, calculate the suspension stiffness, static and dynamic deflection deflection. By damping and unloading of the largest absorber identified the main dimensions. Finally, the design of the horizontal stabilizer. The design of the car before and after the suspension are used in the selection of independent suspension. Suspension of them adopted before the current family sedan before hanging popular McPherson suspension, was suspended after a drag arm suspension. Before and after the suspension of the shock absorber have adopted a two-way role-Shock Absorber. The design of this structure, effectively raising theof comfort and driving stability. By CAXA software were drawn before and after the suspension of the assembly and parts plans. Key words: suspension; ride comfort; elastic element;buffer;

汽车钢板弹簧悬架设计方案

汽车钢板弹簧悬架设计 （１）、钢板弹簧种类 汽车钢板弹簧除了起弹性元件作用之外,还兼起导向作用,而多片弹簧片间磨擦还起系统阻尼作用。由于钢板弹簧结构简单，使用维修、保养方便，长期以来钢板弹簧在汽车上得到广泛应用。目前汽车使用的钢板弹簧常见的有以下几种。 ①通多片钢板弹簧,如图1-ａ所示，这种弹簧主要用在载货汽车和大型客车上，弹簧弹性特性如图2-ａ所不,呈线性特性。 变形 载荷变形 载荷变形载荷 图1 图2 ②少片变截面钢板弹簧，如图1-ｂ所不,为减少弹簧质量，弹簧厚度沿长度方向制成等厚，其弹性特性如一般多片钢板弹簧一样呈线性特性图2-ａ。这种弹簧主要用于轻型货车及大、中型载货汽车前悬架。 ③两级变刚度复式钢板弹簧，如图１-c 所示，这种弹簧主要用于大、中型载货汽车后悬架。弹性特性如图2－b 所示，为两级变刚度特性，开始时仅主簧起作用，当载荷增加到某值时副簧与主簧共同起作用，弹性特性由两条直线组成。 ④渐变刚度钢板弹簧,如图1-d 所示,这种弹簧多用于轻型载货汽车与厢式客车后悬架。副簧放在主簧之下,副簧随汽车载荷变化逐渐起作用,弹簧特性呈非线性特性,如图2-c 所示。

多片钢板弹簧 钢板弹簧计算实质上是在已知弹簧负荷情况下,根据汽车对悬架性能(频率)要求,确定弹簧刚度,求出弹簧长度、片宽、片厚、片数。并要求弹簧尺寸规格满足弹簧的强度要求。 3.1钢板弹簧设计的已知参数 1)弹簧负荷 通常新车设计时,根据整车布置给定的空、满载轴载质量减去估算的非簧载质量，得到在每副弹簧上的承载质量。一般将前、后轴,车轮，制动鼓及转向节、传动轴、转向纵拉杆等总成视为非簧载质量。如果钢板弹簧布置在车桥上方，弹簧3/4的质量为非簧载质量，下置弹簧，1／４弹簧质量为非簧载质量。 2)弹簧伸直长度 根据不同车型要求,由总布置给出弹簧伸直长度的控制尺寸。在布置可能的情况下,尽量增加弹簧长度，这主要是考虑以下几个方面原因。 ①由于弹簧刚度与弹簧长度的三次方成反比,因此从改善汽车平顺性角度看，希望弹簧长度长些好。 ②在弹簧刚度相同情况下，长的弹簧在车轮上下跳动时，弹簧两卷耳孔距离变化相对较小，对前悬架来说,主销后倾角变化小,有利于汽车行驶稳定性。 ③增加弹簧长度可以降低弹簧工作应力和应力幅,从而提高弹簧使用寿命。 ④增加弹簧长度可以选用簧片厚的弹簧，从而减少弹簧片数,并且簧片厚的弹簧对提高主片卷耳强度有利。 3）悬架静挠度 汽车簧载质量与其质量组成的振动系统固有频率是评价汽车行驶平顺性的重要参数。悬架设计时根据汽车平顺性要求,应给出汽车空、满载时前、后悬架频率范围。如果知道频率，就可以求出悬架静挠度值c δ。选取悬架静挠度值时,希望后悬架静挠度值2c δ小于前悬架静挠度值1c δ,并且两值最好接近,一般推荐：

(汽车行业)汽车起重机液压系统毕业设计

（汽车行业）汽车起重机液压 系统毕业设计

目录 前言 (1) 1 绪论 (2) 1.1 汽车起重机概述 (2) 1.2 国外汽车起重机发展概况及发展趋势 (2) 1.2.1 国外汽车起重机发展概况 (2) 1.2.2 国外汽车起重机发展趋势 (4) 1.3 国内汽车起重机的发展概况和发展趋势 (5) 1.3.1 国内汽车起重机的发展概况 (5) 1.3.2 国内汽车起重机发展趋势 (6) 1.4 汽车起重机上液压系统的特点 (7) 1.5 汽车起重机液压系统的运用现状和发展趋势 (8) 1.6 课题意义和主要研究任务 (9) 2 QY25K汽车起重机工况分析 (10) 2.1 QY25K汽车起重机简介 (10) 2.2 QY25K汽车起重机液压系统组成及特点 (11) 2.2.1下车液压系统 (11) 2.2.2上车液压系统 (11) 2.3 QY25K汽车起重机的各组合、分配及控制 (12) 2.4 QY25K 汽车起重机的整机技术参数 (13) 2.5 QY25K汽车起重机的工作等级 (15) 2.6 典型工况分析及对系统要求 (16)

2.6.1伸缩机构的作业情况 (16) 2.6.2 副臂的作业情况 (16) 2.6.3 三个以上机构的组合作业情况 (16) 2.6.4 典型工况的确定 (16) 2.6.5 系统要求 (17) 2.7 QY25K汽车起重机主机的工况分析 (18) 2.7.1 运动分析 (18) 2.7.2 动力分析 (19) 2.7.3 液压马达的负载 (20) 3 QY25K汽车起重机液压系统设计 (22) 3.1 QY25K汽车起重机液压系统额定压力的确定 (22) 3.2 QY25K汽车起重机液压系统的基本回路设计 (22) 3.2.1 起升机构回路的设计 (22) 3.2.2 变幅、伸缩机构回路的设计 (23) 3.2.3 回转机构回路的设计 (24) 3.2.4 支腿机构回路的设计 (25) 3.3 液压系统的控制分析 (27) 3.3.1 负荷传感 (27) 3.3.2 恒功率控制 (28) 3.3 QY25K汽车起重机液压系统原理图 (29) 4 QY25K汽车起重机液压系统参数的计算 (30) 4.1 变幅机构 (30)

汽车油气悬架系统设计

目录 一、绪论 (5) 1.1概述 (5) 1.2油气悬架特性 (6) 1.3国内外研究现况 (7) 1.4本课题研究意义和研究内容 (9) 二、油气悬架的结构形式和工作原理 (10) 2.1系统分类 (10) 2.2单气室油气弹簧 (10) 2.3双气室油气弹簧 (12) 2.4两级压力气室油气弹簧 (12) 三、油气悬架系统建模 (13) 3.1概述 (13) 3.2单气室油气弹簧非线性模型 (13) 3.2.1单气室油气悬架物理模型的建立 (13) 3.2.2单气室油气悬架数学模型的建立 (14) 3.2.3单气室油气悬架参数的确定 (21) 3.3双气室油气弹簧非线性模型 (22) 3.3.1双气室油气悬架物理模型的建立 (23) 3.3.2双气室油气悬架数学模型的建立 (24) 3.3.3双气室油气悬架参数的确定 (26) 四、油气悬架系统特性分析 (30) 4.1概述 (30) 4.2非线性特性影响因素 (30) 4.3刚度特性 (31) 4.3.1 油气悬架刚度特性公式推导 (31) 4.4阻尼特性 (32) 4.4.1 油气悬架阻尼特性公式推导 (32) 五、一种单气室阻尼可变油气分离式弹簧的设计 (35) 5.1设计背景说明 (35) 5.2设计内容及构成 (35) 5.3附图说明 (36) 5.4具体工作过程 (41) 六、总结 (42)

参考文献 (43) 致谢 (44)

汽车油气悬架系统设计 摘要车身的原有的振动决定了汽车的舒适性和平顺性，车身的固有振动频率特性与悬架的特性有关。车架和车桥之间的传输力和力矩的连接装置叫做悬架，用来缓冲车辆行驶过程中遇到的路面颠簸带给车身或车桥的振动，同时降低由其带来的冲击。油气悬架有很好的非线性刚度特性和非线性阻尼特性，车辆采用这种悬架系统可达到汽车平稳运行，减少道路的颠簸，缓解驾驶疲劳，提高车辆的乘坐舒适性。因此，对油气悬架系统性能的设计与研究对车辆的乘坐舒适性具有重要的意义。 在单汽缸油气弹簧为基础的研究对象上，主要工作集中在以下几个方面：首先悬架系统的发展历程，实际应用，研究现况，然后叙述了悬架的分类和各自的技术特点。然后建立了粗糙的油气悬架的物理模型和数学模型，分析油气悬架系统特性的影响因素，在此基础上，设计了一种新型结构的基于整车油气悬架的试验台，它的负载量是可变的、油气是分离式的。 关键词：油气悬架非线性特性整车油气悬架结构设计

轿车悬架系统设计

摘要 随着汽车工业技术的发展对汽车的行驶平顺性，操纵稳定性以及乘坐舒适性和安全性的要求越来越高，汽车行驶平顺性又与悬架密切相关。因此，对悬架系统的设计具有一定的实际意义。 本次设计主要研究的是比亚迪F3轿车的前、后悬架系统的硬件选择设计，计算出悬架的刚度、静挠度和动挠度。通过阻尼系数和最大卸荷力确定了减振器的主要尺寸。最后进行了横向稳定杆的设计。本设计在轿车前后悬架的选型中均采用独立悬架。其中前悬架采用当前家庭轿车前悬流行的麦弗逊悬架，后悬则采用拖曳臂式悬架。前、后悬架的减振器均采用双向作用式筒式减振器。这种结构的设计，有效的提高了乘座的舒适性和驾驶稳定性。、采用CAXA软件分别绘制前后悬架的装配图和零件图。 关键词：家庭轿车；悬架；平顺性；弹性元件

Abstract With the development of the automobile industry of motor vehicles on ride comfort, handling and stability as well as comfort and safety of the increasingly demanding, Vehicle Ride also closely related with the suspension. Therefore, the design of the suspension system has a practical significance. The main design of the study is BYD F3 car before and after the suspension system of choice of hardware design, calculate the suspension stiffness, static and dynamic deflection deflection. By damping and unloading of the largest absorber identified the main dimensions. Finally, the design of the horizontal Wending Gan. The design of the car before and after the suspension are used in the selection of independent suspension. Suspension of them adopted before the current family sedan before hanging popular McPherson suspension, was suspended after a drag arm suspension. Before and after the suspension of the shock absorber have adopted a two-way role-Shock Absorber. The design of this structure, effectively raising theof comfort and driving stability. By CAXA software were drawn before and after the suspension of the assembly and parts plans. Key words: family sedan; suspension; ride; flexible components

电动汽车底盘结构的设计与分析

……………………. ………………. ………………… 山东农业大学 毕 业 论 文 题目： 电动汽车底盘结构的设计与分析 院 部 机械与电子工程学院 专业班级 车辆工程二班 届 次 2014届 学生姓名 衣光亮 学 号 20100673 指导教师 玄冠涛 二零一四年六月十二日 装 订 线 ……………….……. …………. …………. ………

目录 摘要 (1) Abstract.................................................... . (2) 引言 (3) 1.电动汽车底盘结构 (3) 1.1电动汽车底盘 (3) 1.2 电动汽车底盘设计方法 (3) 1.3电动汽车底盘结构的分析方法 (4) 1.4电动汽车底盘优化设计方案 (6) 2. 电动车底盘结构静态分析 (6) 2.1底盘结构六种工况静力学分析 (7) 2.1.1 底盘满载四轮同时着地工况分析 (7) 2.1.2 底盘满载前轮一侧悬空工况分析 (8) 2.1.3 底盘满载后轮一侧悬空工况分析 (9) 2.1.4 底盘满载对角两轮悬空工况分析 (11) 2.1.5 底盘满载紧急制动工况分析 (12) 2.1.6 底盘满载转弯工况分析 (13) 2.2 底盘结构优化处理 (14) 3. 电动汽车底盘结构动态分析 (15) 3.1 底盘四轮着地工况模态分析 (15) 3.2 底盘前轮一侧悬空工况模态分析 (17) 3.3 底盘紧急制动工况模态分析 (20) 3.4 底盘紧急转弯工况模态分析............................ . (22) 结论 (25) 参考文献 (26) 致谢 (27)

详解电动汽车传动系统原理、传动方式及拓扑构架设计

详解电动汽车传动系统原理、传动方式及拓扑构架设计 随着现代汽车电子技术的发展，新能源汽车、电动汽车的出现无疑给整个行业注入了一股新鲜而且充满挑战性的血液。凭借可以减少很多废弃物、有害气体的排放，对整个社会的生活环境都有很大的改善效果，得到社会及国家的高度的重视，具有很好的发展前景。下面我们就来从电动车的结构引入到电动汽车传动系统，并分析它的工作原理、传动方式、优势等，并简单的列举一些成功的应用案例。电动汽车和普通的汽车不同，它是用车载电源提供行驶的动力，用电机来驱动车轮的运动，而不是用点火装置来提供向前运动的力。我们知道，电动汽车主要是由电力驱动及控制系统、驱动力传动系统、工作装置等各个部分组成。它的工作原理是蓄电池中提供恒定的电流输出，这些恒定的电路通过电力调节器进行一次转换成可以驱动电动机的合适的电流和电压，从而可以驱动整个动力传动系统的正常运行，经过他们之间相互的作用最终给汽车提供可以运行的动力汽车可以正常的行驶。由此可见，电动汽车传动系统的有效性和安全性直接影响着整个系统的运行。电动汽车传动系统原理是直接将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴。汽车传动轴在采用电动轮驱动时，由于它是靠车载电源提供动力源驱动电动机因而可以实现带负载启动，无需离合器;也正是因为是车载电源可以提供恒定的电流，中间会有电路控制的环境来实现驱动电机的方向和转速的控制，所以不需要倒档和差速器。若采用无级调速，就可以实现自动控制，无需变速器。电动汽车传动系统的传动方式主要有三种：(1)电机+传动轴+后桥(2)电机+变速箱+后桥(3)电机+磁力变矩器+后桥以目前的变速箱技术成熟度而言，除了传统车的变速箱外还没有一款真正成熟的适用于电动汽车的产品，最可靠和适用的传动方式还是电机+传动轴+后桥的直驱方案。当然在具体的设计时，我们需要更具实际情况来设计，包括电机的位置、电源的位置、驱动负载的能力、行驶速度要求、稳定性等这些都需要综合的来考虑。了解车辆效率损失分配即从发动机输出的功率消耗在不同汽车部件上的量及比例。这对改善车辆总体的传动效能非常有用，以达到适当配置资源，改善性能的目的。各种损失，使用安装在车辆适当位置的传感器进行测定。电动汽车传动系统拓扑构架设计汽车动力传动系统采用传统的内燃机和电动机作为动力能源，通过混合使用热能和电能两套系统开动汽车。在低速小功率运行时可以关闭发动机，采用电动机驱动;而高速行驶时用内燃机驱动;通过发动机和电动机的协同工作模式，将车辆在制动时产生的能量转化为电能，并积蓄起来成为新的驱动力量.从而在不同工况下都能达到高效率。一般上有串联式、并联式、混联式和复合式4种布置形式。(1)串联式—下图中采用的电力电子装置只有电机控制器,电池和辅助动力装置都直接并接在电机控制器的入口，属于串联式，车辆的驱动力只来源于电动机。 (2)并联式—下图中是典型的并联式动力系统结构，通常在电池和电机控制器之间安装了一个DC/DC变换器,电池的端电压通过DC/DC变换器的升压或降压来与系统直流母线的电压等级进行匹配。车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给。(3)混联式----采用四轮驱动、前后轮分别与不同的驱动系相连，后轮驱动有发动机、后置电机、发电机、变速器等组成，前轮驱动由前置电机、发电机组成。由于它使用不同的驱动方式，所以整个电动汽车传动系统既分离又相关联，可以更好的控制。下图就是一个简单的混联式的拓扑构架。同时具有串联式、并联式驱动方式。(4)复合式---改结构主要集中于双轴混合动力系统中，前轴和后轴独立驱动，前轮和后轮之间没有任何驱动抽或转电力主动型的设计，这种独立的驱动，让传动系统各个部件在运行过程中相互独立控制，因此可以有更好的传输能力。要让整个系统可以更好的运行，除了结构设计方面需要注意之外，还有一个就是电动汽车传动系统的参数设计也需要合理的匹配，这些参数对传动结构的性能影响也是很大的。这一方面的知识，小编在这边文章就不具体介绍了。总结能源问题和环境污染问题是现在社会日益突出的问题，深受国家的重视。因此寻找新能源汽车可以减少废气排放，让能源可以更好的利用在汽车电子设计行业是当务之急。电动汽车正是因为具有上面

起重机液压系统设计

摘要 QY40型汽车起重机液压系统的设计是该型起重机设计过程中最关键的一步。本文根据液压系统的技术指标对该系统进行整体方案设计，对其功能和工作原理进行分析，初步确定了系统各回路的基本结构及主要元件，按照所给机构性能参数和液压性能参数进行元件的选择计算，通过对系统性能的验算和发热校核，以满足该起重机所要达到的要求。 本文还针对当前汽车起重机所采用的一项先进技术——电液比例控制技术，从原理、控制部件、回路控制、控制措施以及对汽车起重机的影响等进行专题研究。由此对电液比例控制技术在汽车起重机中的运用给以充分的肯定，对汽车起重机的发展前景有了很大的希望。 关键字: 汽车起重机液压系统高效节能性能参数电液比例

Abstract Model QY40 automobile crane hydraulic pressure systematic design this type hoist the most key one of the design process.This text analyses , demand to carry on the scheme to work out on this performance systematic in hydraulic pressure. Prove to its function and operation principle Have confirmed the basic structure of system every return circuit and main component tentatively According to giving the organization performance parameters and choice of carrying on the component of performance parameter of hydraulic pressure to calculate Through to the checking computations and generating heat to check of systematic function, in order to respond to the request that this hoist should reach This text, still to an advanced technology that the automobile crane adopts at present —Control technology of proportion of the electric liquid .Carry on the case study from principle , controlling part , return circuit controlling , control measure and impact on automobile crane ,etc. Therefore give the abundant affirmation to the application of the proportion of the electric liquid in the automobile crane of control technology The development prospect has very great hopes. key words:Crane truck Hydraulic pressure system Energy-efficient Performance parameter Proportion of the electric liquid

车辆工程毕业设计86低速载货汽车车架及悬架系统

第1章前言 车架和悬架系统是汽车设计的重要部分，因为它们的好坏直接关系到汽车各个方面（操控、性能、安全、舒适）性能。 现代汽车绝大多数都具有作为整车骨架的车架。汽车绝大多数部件和总成都是通过车架来固定其位置的，如发动机、传动系统、悬架、转向系统、驾驶室、货箱和有关操纵机构。车架是支撑连接汽车的各零部件，并承受来自车内、外的各种载荷，所以在车辆总体设计中车架要有足够的强度和刚度，以使装在其上面的有关机构之间的相对位置在汽车行驶过程中保持不变并使车身的变形最小，车架的刚度不足会引起振动和噪声，也使汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性及某些机件的可靠性下降。过去对车辆车架的设计与计算主要考虑静强度。当今，对车辆轻量化和降低成本的要求越来越高，于是对车架的结构形式设计有高的要求。首先要满足汽车总布置的要求。汽车在复杂多边的行驶过程中，固定在车架上的各总成和部件之间不应发生干涉。汽车在崎岖不平的道路上行驶时，车架在载荷作用下可能产生扭转变形以及在纵向平面内的弯曲变形；车架布置的离地面近一些，以使汽车重心位置降低，有利于提高汽车的行驶稳定性。[]1 悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支撑力）、纵向反力（驱动力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架（或承载式车身）上，以保证汽车的正常行驶。在进行设计时，要满足以下几点要求： a．规范合理的型式和尺寸选择，结构和布置合理。 b．保证整车良好的平顺性能。 c．工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整。 d．尽量使用通用件，以便降低制造成本。 e．在保证功能和强度的要求下，尽量减小整备质量。 f．其它有关产品技术规范和标准。[]2 目前，农用运输车不能满足“三农”市场需求，突出表现为一般产品生产能力过剩，技术水平低，质量和维修服务水平差，价格较高，而市场急需的高质量经济型产品不能满足需求。结合生产实际，在农用运输车基础上对低速载货汽车车架及悬架系统进行了设计。

电动汽车自动变速器设计研究

电动汽车自动变速器设计研究 时间:2011-04-30 14:39来源:南昌大学机电工程学院作者:黄菊花等点击: 次 本文首先简述了常见自动变速器的结构原理和优缺点，结合电动汽车电机特性和双离合器自动变速器的优点，提出将两挡双离合器自动变速器应用于电动汽车。 0引言 电动汽车以可再生清洁的电能为动力，克服了传统内燃机汽车的环境污染和资源短缺问题；电动汽车牵引电机相对传统内燃机具有较宽的工作范围，并且电机低速时恒转矩和高速时恒功率的特性更适合车辆运行需求。然而固定速比减速器仅有一个挡位，使得电动汽车电机常处在低效率区域，既浪费宝贵电池能量而使续驶里程减少，又提高了对牵引电机的要求。电动汽车牵引电机既要在恒转矩区提供较高瞬时转矩，又要在恒功率区提供较高运行速度，才能满足车辆的高速、爬坡和加速等整车性能要求。为使电动汽车发挥其优越性，并降低电动汽车对动力电池和牵引电机要求，电动汽车传动系统应多挡化。 手动变速器换挡操纵复杂以及换挡过程中需要切断动力源影响电动汽车的驾驶性能和舒适性。自动变速是车辆变速发展趋势，自动变速器相对手动变速器具有较高整车的安全性、舒适性等性能。基于平行轴式手动变速器的双离合器自动变速器，不仅继承了手动变速器传动效率高、结构紧凑、价格便宜等许多优点；同时还解决了换挡动力中断问题，也保留了液力自动变速器、无级自动变速器等换档品质好的优点。因此电动汽车采用两挡双离合器自动变速器具有更好的整车性能。 1电动汽车自动变速器结构原理 1.1系统结构原理图 图1 所示为两挡双离合器自动变速器系统结构原理图，它以变速器电控单元为中心，接收制动踏板、选择开关、加速踏板等传感器获知的信号，同时可以利用CAN 总线技术接收来自整车控制器的信号，如车速、电机转速等信号。变速器电控单元采集当前路况信息，通过一定的换挡规律发出信号指令，控制离合器执行机构操纵离合器的分离与结合等动作。

汽车起重液压系统设计

汽车起重液压系统设计 1 绪论 1.1 汽车起重机简介 汽车起重机是一种将起重作业部分安装在汽车通用或专用底盘上、具有载重汽车行驶性能的轮式起重机。根据吊臂结构可分为定长臂、接长臂和伸缩臂三种，前两种多采用桁架结构臂，后一种采用箱形结构臂。根据动力传动，又可分为机械传动、液压传动和电力传动三种。因其机动灵活性好，能够迅速转移场地，广泛用于土木工程。 汽车起重机的主要技术性能有最大起重量、整机质量、吊臂全伸长度、吊臂全缩长度、最大起升高度、最小工作半径、起升速度、最大行驶速度等。 1.2 液压系统在汽车起重机上应用及其特点 1.2.1 液压系统在汽车起重机上的应用 现在普遍使用的汽车起重机多为液压伸缩臂汽车起重机，液压伸缩臂一般有2～4节，最下(最外)一节为基本臂，吊臂内装有液压伸缩机构控制其伸缩。 液压系统要实现其工作目的必须经过动力源→控制机构→机构三个环节。其中动力源主要是液压泵，传输控制装置主要是一些输油管和各种阀的连接机构，执行机构主要是液压马达和液压缸。这三种机构的不同组合就形成了不同功能的液压回路。汽车起重机的液压系统由起升机构，回转机构，变幅机构，伸缩机构和支腿部分等组成，全为液压传动。 泵—马达回路是起重机液压系统的主要回路，按照泵循环方式的不同有开式回路和闭式回路两种。 开式回路中马达的回油直接通回油箱，工作油在油箱中冷却及沉淀过滤后再由液压泵送入系统循环，这样可以防止元件的磨损。但油箱的体积大，空气和油液的接触机会多，容易渗入。 闭式回路中马达的回油直接与泵的吸油口相连，结构紧凑，但系统结构复杂，散热条件差，需设辅助泵补充泄漏和冷却。而且要求过滤精度高，但油箱体积小，空气渗入油中的机会少，工作平稳。

汽车悬架系统常识——整理、综述.(DOC)

关于汽车悬架系统 ——简单知识了解 李良 车辆工程 说明： 1、单独的关于悬架的资料太多，将资料简化，尽可能简单些，写的不好，多多批评指正。第二部分对悬架的设计和选型很有参考价值，可以看看。 2、另外搜集了一些关于悬架方面的资料（太多了，提供部分），也很不错。 3、有什么问题或建议多多提，我喜欢～～～～～～～～ 第一部分简单回答您提出的问题 悬架的作用： 1、连接车体和车轮，并用适度的刚性支撑车轮； 2、吸收来自路面的冲击，提高乘坐舒适性； 3、有助于行驶中车体的稳定，提高操作性能； 悬架系统设计应满足的性能要点： 1、保证汽车有良好的行驶平顺性；相关联因素有：振动频率、振动加速度界限值 2、有合适的减振性能；应与悬架的弹性特性很好地匹配，保证车身和车轮在共振区的振幅小，振动衰减快 3、保证汽车具有良好的操纵稳定性；主要为悬架导向机构与车轮运动的协调，一方面悬架要保证车轮跳动时，车轮定位参数不发生很大的变化，另一方面要减小车轮的动载荷和车轮跳动量 4、汽车制动和加速时能保持车身稳定，减少车身纵倾（点头、后仰）的可能性，保证车身在制动、转弯、加速时稳定，减小车身的俯仰和侧倾 5、能可靠地传递车身与车轮之间的一切力和力矩，零部件质量轻并有足够的强度、刚度和寿命 悬架的主要性能参数的确定： 1、前、后悬架静挠度和动挠度； 2、悬架的弹性特性； 3、（货车）后悬架主、副簧刚度的分配； 4、车身侧倾中心高度与悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配； 5、前轮定位参数的变化与导向机构结构尺寸的选择； 悬架系统与转向系统： 1、悬架机构位移的转向效应，悬架系对操纵性、稳定性的影响之一是悬架机构的位移随弹簧扰度而变所引起的转向效应。轴转向，使用纵置钢板弹簧的车轴式悬架的汽车在转弯时车体所发生侧摆的情况下，转弯外侧车轮由于弹簧被压缩而后退，内侧车轮由于弹簧拉伸而前进，其结果是整个车轴相当原来的车轴中心产生转角，这种现象称为周转向。前轮产生转向不足的效应，后轮产生转向过度的效应。独立悬架外侧成为前束（负前束），而产生轴转向效应。 2、车轮外倾角变化的转向效应，大多数独立悬架的车轮对面外倾角以及轮胎接地负荷都随着车体的倾斜而变化，这时外倾推力也发生变化，车轮被推向转弯的外侧，前轮有转向不足，后轮有转向过度的倾向。在这种情况下，其作用和离心对抗，所以产生相反效应。车轴式悬架在转弯时由于左右的负荷移动，轮胎的扰度不同也产生若干的外倾角的变化，其作用相同。 3、上述都是转弯时的情况，而直进时由于路面凹凸不平使车轮上下振动，也同时会产生这种效应，随着外倾角的变化也有产生轴转向的可能性。一般轴转向或因外倾角变化的转向效应都会改变原来的操纵特性，所以对操纵性，稳定性影响相当大，因此，在设计汽车时往往把这些效应计算在内面修正其操纵特性。

汽车悬架系统设计毕业设计和分析

轿车动力总成悬置系统优化设计研究 摘要 随着社会的日益进步和科学技术的不断发展，人们对汽车舒适性的要求也越来越高，良好的平顺性和低噪声是现代汽车的一个重要标志。NVH已经成为衡量汽车质量水平的重要指标之一。而动力总成是汽车最重要的振源之一。如何合理设计动力总成悬置系统能明显降低汽车动力总成和车体的振动已经成为一个重要的课题。 本课题研究的目的是在现有动力总成悬置系统的基础上，优化动力总成悬置系统参数，达到提高整车平顺性和降低噪声的目的。 对动力总成悬置系统进行优化仿真，通过比较优化前的性能可知，优化后悬置系统隔振性能明显改善。 关键词：动力总成；悬置系统；优化

Investigation on Optimization Design of Plant Mounting System of a Passenger Car Abstract With the increasing social progress and the continuous development of science and technology, people on the requirements of automotive comfort become more sophisticated and good ride comfort and low noise is an important sign of the modern automobile. NVH levels have become an important measure of vehicle quality indicator. The vehicle powertrain is one of the most important vibration source. How to design mounting system can significantly reduce the vehicle powertrain and body vibration has become an important issue. This study is aimed at existing powertrain mounting system, based on parameters optimization of powertrain mounting system, to improve vehicle ride comfort and reduce noise. On the optimization of powertrain mounting system simulation, the performance by comparing the known before the optimization, the optimized mounting system significantly improved. Key words: Powertrain;Mounting system;Optimization