汽车独立悬架系统结构分析与技术发展
092059 袁诗渊
【摘要】本文主要介绍了汽车独立悬架系统的种类，结构，整理展望了其未来的技术发展以及趋势。我们总结了汽车独立悬架系统的各个不同结构，加以分析、说明。本文偏重于介绍分析了主动悬挂的结构及技术，查阅到的图片及数据一并展现。
【关键词】汽车独立悬架，多连杆式，烛式，横臂式、纵臂式、麦弗逊式，主动悬挂
前言
作为人类历史上最为成功、便捷的代步工具之一，汽车已经经历了无数的发展与革新。相较曾经，汽车的悬架系统也已经产生了巨大的变革。汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时，汽车悬架做为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。因此，汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表，作为衡量轿车质量的指标之一。
一．概述
汽车悬架的形式分为非独立悬架与独立
悬架两种。独立悬架是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架悬挂在车架或车身下面的。其优点是：质量轻，减少了车身受到的冲击，并提高了车轮的地面附着力；可用刚度小的较软弹簧，改善汽车的舒适性；可以使发动机位置降低，汽车重心也得到降低，从而提高汽车的行驶稳定性；左右车轮单独跳动，互不相干，能减小车身的倾斜和震动。不过，独立悬架存在着结构复杂、成本高、维修不便的缺点。
二．分类及具体结构分析
现代轿车大都是采用独立式悬架，
按其结构形式的不同，
独立悬架又可分
为横臂式、纵臂式、刀锋式、多连杆式、
主动悬架、烛式以及麦弗逊式悬架等。
（一）横臂式独立悬架
横臂式悬架（图2）是指车轮在汽车横向
平面内摆动的独立悬架，按横臂数量的多少
又分为双横臂式和单横臂式悬架。
图表 1 独立悬架
图表 2 横臂式独立悬架
单横臂式具有结构简单，侧倾中心高，有较强的抗侧倾能力的优点。但随着现代汽车速度的提高，侧倾中心过高会引起车轮跳动时轮距变化大，轮胎磨损加剧，而且在急转弯时左右车轮垂直力转移过大，导致后轮外倾增大。减少了后轮侧偏刚度，从而产生高速甩尾的严重工况。单横臂式独立悬架多应用在后悬架上，但由于不能适应高速行驶的
要求，目前应用不多。
双横臂式独立悬架（图3）按上下横臂是否等长，又分为等长双横臂式和不等长双横臂式两种悬架。等长双横臂式悬架在车轮上下跳动时，能保持主销倾角不变，但轮距变化大(与单横臂式相类似)，造成轮胎磨损严重，现已很少用。对于不等长双横臂式悬架，只要适当选择、优化上下横臂的长度，并通过合理的布置，就可以使轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范围内，保证汽车具有良好的行驶稳定性。目前不等长双横臂式悬架已广泛应用在轿车的前后悬架上，部分运动型轿车及赛车的后轮也采用这—悬
架结构。
（二）纵臂式独立悬架
纵臂式独立悬架是指车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架结构，又分为单纵臂式（图4）和双纵臂式（图5）两种形式。单纵臂式悬架当车轮上下跳动时会使主销后倾角产生较大的变化，因此单纵臂式悬架不用在转向轮上。双纵臂式悬架的两个摆臂一般做
成等长的，形成一个平行四杆结构，这样，当车轮上下跳动时主销的后倾角保持不变。
双纵臂式悬架多应用在转向轮上。（三）多连杆式独立悬架
多连杆结构的盛行只是近这二、三十年的事，追溯一下，
最早使用这种悬挂形式的量产车的是奔驰的S－Class W126车系，但在当时，这种悬挂形式还处于萌芽阶段，结构相对简单，因此很多人会认为它是“双叉臂结构”的变种，因为它的外观结构甚至特性与双叉臂系统非常相近，但后来推出的多连杆形式不断地出现四连杆，甚至五连杆，人们才发现这种结构具有很高的可塑性和延
展性，而结构也越来越复杂。
图表 4 双横臂式独立悬架
图表 3 单纵臂式独立悬架
图表 4 双纵臂式独立悬架
顾名思义，多连杆式悬挂（图6）就是指由三根或三根以上连杆拉杆构成的悬挂结构，以提供多个方向的控制力，使车轮具有更加可靠的行驶轨迹。常见的有三连杆、四连杆、五连杆等。但由于三连杆结构已不能满足人们对于底盘操控性能的更高追求。因此结构更为精确、定位更加准确的四连杆式和五连杆式悬架才能称得上是真正的多连杆式，这两种悬架结构通常应用于前轮和后
轮。
在结构上以常见的五连杆式后悬挂为例，其五根连杆分别为：主控制臂、前置定位臂、
后置定位臂、上臂和下臂。它们分别对各个方向产生作用力。比如，当车辆进行左转弯时，后车轮的位移方向正好与前转向轮相反，如果位移过大则会使车身失去稳定性，摇摆不定。此时，前后置定位臂的作用就开始显现，它们主要对后轮的前束角进行约束，使其在可控范围内；相反，由于后轮的前束角被约束在可控范围内，如果后轮外倾角过大则会使车辆的横向稳定性减低，所以在多连杆悬架中增加了对车轮上下进行约束的控制臂，一方面是更好的使车轮定位，另一方
面则使悬架的可靠性和韧性进一步提高。 同时，多连杆悬挂结构能通过前后置定位臂和上下控制臂有效控制车轮的外倾角。举
个简单例子来说：当车轮驶过坑洼路面时，首先上下控制臂开始在可控范围摆动，以及时准确的给予车轮足够的弹跳行程，如果路面继续不平，同时车辆的速度加块，此时前后置定位臂的作用就是把车轮始终固定在一个行程范围值内，同时液压减震器也会伴随上下控制臂的摆动吸收震动，而主控制臂的工作就是上下摆动配合上下控制臂使车轮保持自由弹跳，令车身始终处于相对平稳的状态。
多连杆式独立悬架实物图
正是因为多连杆悬架具备多根连杆支杆，并且连杆可对车轮进行多个方面作用力控制，在做车轮定位时可对车轮进行单独调整，并且多连杆悬架有很大的调校空间及改装可能性。不过多连杆悬挂由于结构复杂、成本高、零件多、组装费时，并且要达到非独立悬架的耐用度，始终需要保持连杆不变形、不移位，在材料使用和结构优化上也会很考究。所以多连杆悬架是以追求优异的操控性和行驶舒适性为主要诉求的。而并非适合所有情况。
（四） 烛式独立悬架
图表 5 多连杆式独立悬架
车轮倾角角度的不同会直接影响到轮胎的磨损
烛式独立悬架最大的特点是主销与车架刚性连接，螺旋弹簧减振器安装在主销上，汽车行驶过程中，车轮连同主销套筒在沿主销轴线方向上下移动，弹簧减振器起减震作用，承受来自车轮竖直方向的冲击载荷，主销则起导向作用，同时也承受来自车轮的纵向横向的冲击载荷，当悬挂系统变形时，主销后倾角不会变化，仅轮距和轴距稍有变化。
烛式独立悬架有着以下特点：
【优点】当悬挂系统变形时，主销后倾角不会发生变化，仅是轮距、轴距稍有变化，因此特别有利于汽车的转向操纵稳定和行驶稳定。
【缺点】汽车行驶过程中，主销要承受来自车轮横向和纵向的冲击载荷，致使套筒与主销间的摩擦阻力加大，加速主销磨损，因此，烛式悬挂系统目前已很少应用。麦弗逊式独立悬架可以看作是烛式独立悬架的改进型，应用较广泛。
由于这个难以弥补的缺点，烛式独立悬架已经渐渐被制造商所放弃。
（五）麦弗逊式独立悬架
麦弗逊式悬挂（图表7）是当今世界用的最广泛的轿车前悬挂之一。麦弗逊式悬挂由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组成，绝大部分车型还会加上横向稳定杆。主要结构简单的来说就是螺旋弹簧套在减震器上组成，减震器可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象，限制弹簧只能作上下方向的振动，并可以用减震器的行程长短及松紧，来设定悬挂的软硬及性能。
麦弗逊式悬挂结构简单所以它轻量、响应速度快。并且在一个下摇臂和支柱的几何结构下能自动调整车轮外倾角，让其能在过弯时自适应路面，让轮胎的接地面积最大化，虽然麦弗逊式悬架并不是技术含量很高的
悬架结构，但麦弗逊式悬挂在行车舒适性上的表现还是令人满意，不过由于其构造为直筒式，对左右方向的冲击缺乏阻挡力，抗刹车点头作用较差，悬挂刚度较弱，稳定性差，转弯侧倾明显。
麦弗逊式悬挂结构简单所以它轻量、响应速度快。并且在一个下摇臂和支柱的几何结构下能自动调整车轮外倾角，让其能在过弯时自适应路面，让轮胎的接地面积最大化，虽然麦弗逊式悬架并不是技术含量很高的
悬架结构，但麦弗逊式悬挂在行车舒适性上的表现还是令人满意，不过由于其构造为直筒式，对左右方向的冲击缺乏阻挡力，抗刹车点头作用较差，悬挂刚度较弱，稳定性差，转弯侧倾明显。
图表 6 典型的麦弗逊式前悬挂示意图
图表7典型的麦弗逊式悬挂
【优点】结构简单、占用空间小、响应较快、制造成本低，泛用性广。
【缺点】横向刚度小、稳定性不佳、转弯侧倾较大。
（六）主动悬架
主动悬架（图表9）是近十几年发展起来的、由电脑控制的一种新型悬架。它汇集了力学和电子学的技术知识，是一种比较复杂的高技术装置。它是在普通悬架系统中附加一个可以控制阻尼作用力的装置，由执行机构、测量系统、反馈控制系统和能源系统四部分组成。具体有：各种传感器和控制单元ECU、动力源(液压泵、空气压缩机等)，产生力及力矩的作动器( 油缸、步进电动机、电磁铁等)，有时候也包括普通弹簧和被动阻尼器。主动悬架是最高级别悬挂形式，通用公司在1954年就提出了主动悬架控制系统的概念，它针对实际工况和用户设定，主要是根据检测到的环境与车体状况，通过各种反馈信息来实现悬架系统的弹簧刚度和减振器阻尼值的可调性，传感器将采集到的反映悬架振动的信号传给控制器，控制器控制主动悬架的力发生器，产生控制力控制车身的振动。如今的汽车可变底盘系统按控制类型可以分为三大类，液压调控悬架系统、空气悬架系统和电控磁性液体悬架系统。
主动悬架的历史可以追溯到20世纪70年代，丰田、沃尔沃等汽车公司就在汽车上作了成功试验，使主动悬架控制系统以优越的减振性能满足了多种车辆的性能要求。近年来，日产和丰田公司在轿车上成功地应用了液压主动悬架控制系统。在丰田、沃尔沃、奔驰等一些高级轿车上，悬架系统的传感器将车速、位移和加速度等信号，经过输入电路进行转换后，以数字形式送入系统的微处理器，微处理器经过计算处理后，按照设定的控制规律向执行机构(空气弹簧、油气弹簧及动力源等)适时地发出控制信号，从而调节悬架的刚度和阻尼系数，达到控制车身振动和车身高度的目的，使轿车适应各种复杂的行驶工况对悬架的不同要求，从而使车辆的行驶平顺性和驾驶性能得到了较大的提高，即使在不良路面高速行驶时，车身也非常平稳，轮胎的噪音小，转向和制动时车身保持水平，乘坐非常舒服。
而在90年代初，有些豪华车型已开始使用主动悬架，多数使用的是空气悬架，如美国林肯城市，空气弹簧替代了传统减振器，在灭车时车身会自动下沉以方便进出，当着车时车身自动升起到达标准位置，行驶时车身控制电脑会根据多重信息时时控制悬架，但它的缺点是缺少刚度。时至今天已发展成螺旋弹簧和空气（液压）控制单元组合的主动悬架。各大汽车公司也是各具特色。如奥迪A8的AAS（Adaptive Air Suspension）可调空气悬架; 宝马新7系将无级调节阻尼EDC-C（Electronic Damper Control-Continuous）空气悬架和Dynamic Drive防侧倾系统同时应用；而奔驰公司既有AIRMATIC空气悬架又有ABC(Active Body Control)液压悬架系统。ABC系统作为S600的标准配置，由3部分组成:钢簧、减振器和液压元件，通过像柱塞一样的液压活塞，允许更多的力传递到弹簧上，可显著地消除倾斜和摆动。
德系跑车代言人保时捷911也采用麦弗逊式前悬挂
一些比较著名的使用例子：
1.法国雪铁龙桑蒂雅：该车悬架系统的中枢是一个微电脑，悬架上的5种传感器分别向微电脑传送车速、前轮制动压力、踏动油门踏板的速度、车身垂直方向的振幅及频率、转向盘角度及转向速度等数据。电脑不断接收这些数据并与预先设定的临界值进行比较，选择相应的悬架状态。同时，微电脑独立控制每一只车轮上的执行元件，通过控制减振器内油压的变化产生抽动，从而能在任何时候、任何车轮上产生符合要求的悬架运动。因此，桑蒂雅轿车备有多种驾驶模式选择，驾车者只要扳动位于副仪表板上的“正常”或“运动”按钮，轿车就会自动设置在最佳的悬架状态，以求最好的舒适性能。
2.德国奔驰2000款Cl型跑车：当车辆拐弯时悬架传感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度。电脑根据传感器的信息，与预先设定的临界值进行比较计算，立即确定在什么位置上将多大的负载加到悬架上，使车身的倾斜减到最小。这是因为主动悬架具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时，主动悬架会产生一个与惯力相对抗的力，减少车身位置的变化
作为我们认定的独立悬架发展主要趋势之一，下面我们将从几个方面介绍主动悬架技术特征：
1.控制方式
目前主动悬架的控制技术主要有两类：
电子控制技术与主动控制技术
电子控制技术
电子技术控制汽车悬架系统主要由（车高、转向角、加速度、路况预测）传感器、电子控制ECU、悬架控制的执行器等组成。系统的控制功能通常有以下三个：
1）车高调整
当汽车在起伏不平的路面行驶时，可以使车身抬高，以便于通过；在良好
路面高速行驶时，可以降低车身，以减
少空气助力，提高操纵稳定性。
2）阻尼力控制
用来提高汽车的操纵稳定性，在急转弯、急加速和紧急制动情况下，可以抑制车身姿态的变化。
3）弹簧刚度控制
改变弹簧刚度，使悬架满足运动或舒适的要求。
采用主动式悬架后，汽车对侧倾、俯仰、
横摆跳动和车身的控制都能更加迅速、
精确，汽车高速行驶和转弯的稳定性提
高，车身侧倾减少。制动时车身前俯小，
启动和急加速可减少后仰。即使在坏路
面，车身的跳动也较少，轮胎对地面的
附着力提高
主动控制技术
主动控制：通过输入外部能量施加一定控制力的悬架主动控制大多采用流体传动的控制系统。主动控制的研究首先始于轨道车辆的悬架振动控制。用于汽车的主动控制悬架的最初装置是由AP( Automotive Products)公司基于气液悬架发展的一种机械系统。近年来,Nissan(日产)和Toyota(丰田 )公司宣布在轿车上成功地应用了液力主动悬架。至今已发展了三类典型的液力主动控制系统。
图表8 主动悬架
A类
由 Lotus(莲花 )公司开发 ,它由双作用油缸和高速响应液力控制阀直接耦合 ,这个系统的控制能力较强 ,但能耗很大 ,尤其是在粗糙路面上非悬挂质量共振时这一问题尤为突出。
B类
由 AP公司发展的气液悬架 ,它通过一个流量控制阀把油液输送到单作用油缸和充填蓄能器执行主动控制 ,这种控制装置同样需要消耗较高的能量。
C类
液力主动控制系统由 Nissan公司开发 ,它的主要特征之一是压力控制阀同小型蓄能器和液压油缸相结合 ,在不平路面上的振动输入被蓄能器吸收 ,从而减少整个系统所需要的流量 ,悬挂质量的振动控制由液力系统的主动阻尼和被动阻尼共同
完成。
同 A,B类主动控制相比 ,该类主动控制的耗能较少。目前 ,开发主动液力减振器研究方向之一是采用复合减振方法减少外部能量的消耗。
2.控制原理
主动悬架能够根据汽车的运动状态和路面状况，适时地调节悬架的刚度和阻尼，使悬架系统处于最佳减振状态，使车辆在各种路面状况下都会有良好的舒适性。主动悬架的关键部位是其执行机构，也就是可以调节的悬架阻尼系统。
对主动悬架的研究目前主要集中两个方面:一个是控制策略；另一个是动作器。
控制策略
最早的主动悬架控制策略是天棚原理，假
设车身上方有一固定的惯性参考，在车身和惯性参考之间有一阻尼器，作动器模拟此阻尼器的作用力来衰减车身的振动。这种控制算法简单，在国外某些车型上已经得到了应用。随着现代控制理论的发展，提出了主动悬架的最优控制方法，它比天棚原理考虑了
更多的变量，控制效果更好，
目前最优控制规律有三种:线性最优控
制、HQ最优控制和最优预见控制。由于实际
悬架系统中有许多非线性的、时变的、高阶动力系统，使最优控制方法变得不稳定，为此又发展了自适应控制方法。自适应控制方法具有参数识别功能，能适应悬架载荷和元件特性的变化，自动调整控制参数，保持性能最优。自适应控制方法也有增益调度控制、模型参考自适应控制和自校正控制三类。在德国大众汽车公司的底盘上应用了自适应控制规律。
动作器
主动悬架的关键部位是其执行机构，也就是可以调节的悬架阻尼系统，即动作器。主动悬架有作为直接力发生器的动作器，可以根据输入与输出进行最优的反馈控制，使悬架有最好的减震特性，以提高汽车的平顺性和操纵稳定性。主动悬架的一个重要特点就是，它要求动作器所产生的力能够很好地跟踪任何力控制信号。因此，它为控制律的选择提供了一个广泛的设计空间，即如何确定控制律以使系统能够让车辆达到最佳的总体性能。
空气悬架系统是主动悬架未来的一个发展趋势，分析如下：
空气悬架系统
技术特点：底盘可升降，应用车型广泛
技术不足：可靠性不如螺旋弹簧
现在轿车用的电控悬架是将传统悬架引入可调空气（液压）悬架原理和电子控制技术，由电子控制模块、空气泵、车身高度传感器、转向角度传感器、速度传感器、制动传感器、空气（液压）弹簧元件等组成。
空气弹簧元件是由电控减振器、阀门、双气室所组成。减振器顶部有一个执行器，通过它调整通气孔大小将阻尼分成多级，从而实现控制阻尼的目的。在一般情况下双气室是连通的，合起来的总容积起着空气弹簧的作用，比较柔软;当转弯或制动时，双气室之间的阀门被关闭，以一个气室来承担空气弹簧的作用，就会变硬，阀门控制着“弹簧”变软变硬的作用
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。
其实提到主动悬挂系统，我们首先想到的，并且应用最广泛的自然是空气式可调悬挂，而在系统组成上，它主要是由控制电脑、空
气泵、储压罐、气动前后减震器和空气分配器等部件。主要用途就是控制车身的水平运动，调节车身的水平高度以及调节减震器的软硬程度。
通常来讲，装备空气式可调悬挂的车型前轮和后轮的附近都会设有离地距离传感器，按离地距离传感器的输出信号，行车电脑会判断出车身高度变化，再控制空气压缩机和排气阀门，使弹簧自动压缩或伸长，从而降低或升高底盘离地间隙，以增加高速车身稳定性或复杂路况的通过性。
而在日常调节中，空气悬挂会有几个状态。1、保持状态。当车辆被举升器举起，离开地面时，空气悬挂系统将关闭相关的电磁阀，同时电脑记忆车身高度，使车辆落地后保持原来高度：2、正常状态，即发动机运转状态。行车过程中，若车身高度变化超过一定范围，空气悬挂系统将每隔一段时间调整车身高度：3、唤醒状态。当空气悬挂
系统被遥控钥匙、
车门开关或行李厢盖开关
新一代主动悬架是将传统悬架引入可调空气（液压）悬架原理和电子控制技术
唤醒后，系统将通过车身水平传感器检查车身高度。如果车身高度低于正常高度一定程度，储气罐将提供压力使车身升至正常高度。同时，空气悬挂可以调节减震器软硬度，包括软态、正常及硬态3个状态（也有标注成舒适、普通、运动三个模式等），驾驶者可以通过车内的控制钮进行控制。
当然，相比传统悬挂，由于空气式可调悬挂结构较为复杂，其出现故障的几率和频率也会高于螺旋弹簧悬挂系统，而用空气作为调整底盘高度的动力来源，相关部件的密
封性也是一个问题，另外，如果频繁地调整底盘高度，还有可能造成气泵系统局部过热，会大大缩短气泵的使用寿命。当然，随着技术水平的不断提高，很多问题都得到了良好的解决，同时，应用的车型也越来越广泛。
双重控制空气悬架系统
AIRMATIC
AIRMATIC，即空气悬挂技术，1998年由梅赛德斯-奔驰公司推出。空气悬架系统包
括空气弹簧、减振器、导向机构和车身高度控制系统。其原理是利用空气弹簧内密闭气体受压缩后的刚性递增性，也就是随着空气弹簧不断被压缩，其刚度逐渐增加，同时，其内部气体随空气弹簧被压缩或拉长而压
入或排出，导致空气悬架系统具有接近理想的动态弹性特性。AIRMATIC最大的优点是不仅可以提高乘员的乘坐舒适性，而且可以对道路起到保护作用。
奔驰S级的悬挂系统为AIRMATIC主动空气悬挂。
舒适性和操控性一直是衡量汽车性能的两大核心标准，但在汽车最初百多年的发展历程当中，两者在众多汽车设计者看来一直是一对水火不容的冤家，很难彼此兼顾。对此，许多汽车设计大师们研究出各种技术来解决这一问题，但其中最具里程碑意义的还数空气悬挂技术（Airmatic）的问世。
1998年，梅赛德斯-奔驰推出当时的新一代S级轿车，最大亮点就是用全新的空气悬挂系统取代了传统的钢制弹簧和液压悬挂系统。这一创新刚一问世即被一些汽车专家冠以“划时代意
义”“汽车革命”等美誉。
与传统的钢制弹簧悬挂相比较，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；而长时间低速行驶时，控制单元会认为正在经过颠簸路面，进而调节悬挂变软来提高舒适性。可以用一句成语来形容∶软硬兼施。
Airmatic DC System
毫无疑问，空气悬挂技术的问世为汽车赋予了更多的灵性，而在此基础上，梅赛德斯-奔驰在2002年又做出了新的突破：研发出双功能空气悬挂系统（Airmatic DC System），并将之应用到新E级轿车身上。相对上一代而言，Airmatic DC不仅在电子控制方面有了更为明显的进步，更把主动控制空气悬挂系统和自适应阻尼悬挂系统（ADS II）整合到一起，实现了双重控制（DualControl）。
所谓双重控制，是指Airmatic DC
可以同时实现对弹簧软硬度及其内部空
气压力强度的控制。一方面根据当前路
面情况，驾驶风格以及车辆的负载情况
来控制避震器力度，然后往橡胶伸缩管
里填充压缩空气，以确保车辆所必须的
舒适程度；同时还根据当前的驾驶情况
来控制橡胶弹簧管里的空气容量，以及
空气的活动状态，来控制弹簧的软硬度，进而在增强舒适度的同时提升操控性能。
此外，Airmatic DC 空气悬挂系统
还可以根据车轮受到地面冲击产生的加
速度进行自动调节。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。
这不仅使车子拥有更高的操控极限和舒
适度，还进一步提升了安全性能。
需要关注的是，Airmatic DC 空气
悬挂还将传统的底盘升降技术融入其中。车子高速行驶时，车身高度会自动降低，从而提高贴地性能，以确保良好的高速
行驶稳定性并降低风阻和油耗。慢速通
过颠簸路面时，系统检测到路面颠簸，
将减震器自动调整到最硬的模式（即后
面讲到的第四级），需要驾驶员手动选
择升高车身，以提高通过性能。根据应
用该技术的E级轿车的行驶数据显示，
当车速高于140公里时，车身会自动降
低15mm，以保证行驶稳定性，而当车速
降回到70公里时，车身则回复正常。
在前轴、转向系统和后轴方面，梅
赛德斯-奔驰的工程师们进一步改进了
空气悬挂系统，作为全新S级轿车的标
准配备，彻底改造AIRMATIC空气悬挂系统成为协调非凡舒适性和卓越操纵动态
性之间相互冲突的工作重点。
事实上，梅赛德斯-奔驰以往的车型在舒适性方面已经相当出色，而全新S 级轿车在舒适性方面再次提升了这一标准。为了达到这个更高的标准，工程师们对众多车身细节构造进行了改进。
·空气弹簧滑柱现在为顶部减振力和缓冲力的传输提供了单独的路径。这能够以最适合其单独任务的方式来调整支承。例如，减震器的顶部支承能够调整为柔和减震，从而在整个弹簧行程中跟随前轴运动，而且不会向弹簧滑柱传送降低舒适性的横向力。
·空气弹簧的橡胶气囊在弹簧滑柱中保持压缩空气。橡胶气囊的壁厚减少了0.2毫米，仅仅为1.5毫米。因此，橡胶气囊现在提供了更加出色的乘坐舒适性，在行驶于颠簸路面时能够极为灵敏地响应细微的影响。
·在改进气压式减震器时，摩擦力也是需要处理的重要问题之一。梅赛德斯-奔驰专家开发的解决方案包括新型减压阀，减震器轴的单唇油封，以及减震器的工作活塞周围的超低摩擦特氟隆条。
梅赛德斯-奔驰结合了空气弹簧和减震适应系统（ADS），作为全新S级轿车的标准配备。减震适应系统不断地根据需求来调节减振力，同时考虑路面、驾驶风格和车辆载荷等因素。在正常行驶条件下，系统将减震器设定为柔和设置。然而，在更加动态地行驶状态时，例如当轿车突然绕过障碍时或者在突然制动时，系统能够在50毫秒内响应，调整每个车轮的减震力。这样，天钩运算法则调节减震力，从而减小车轮运动导致车身所受的力。视控制命令而定，ADS 电磁阀能够将减震器设定为四个不同的级别：
·第一级：舒适的行驶平顺性、车
身运动幅度小、低加速度得益于柔和压
缩和回跳设置。
·第二级：天钩模式–柔和回跳
设置和硬压缩设置
·第三级：天钩模式–柔和压缩
设置和硬回跳设置。
·第四级：硬压缩和回跳设置，从
而在动态驾驶时减小车轮负荷波动。
它共有四种工作模式：第一模式是
柔软舒适的设定，用于普通路面的行驶；第二模式和第三模式减震器分别采取硬
压缩、软回弹和软压缩、硬回弹，以保
证车辆在不同路面情况下，始终具备最
佳的舒适性和操控性；第四种模式则是
忽略舒适性的极端运动模式。系统将根
据不同的道路情形在一、二、三模式间
自动调整弹簧的软硬度，而最硬的第四
种模式则需要司机自己通过挡把后面的
按扭进行选择。
在行驶期间感受到一些车身运动时，全新S级轿车运行舒适的ADS第一级。
如果加速度超过一定程度时，系统转换
至“天钩运算法则”，并运用其迅速响
应的电磁阀，在第二级和第三级减震之
间不断切换，从而抵消车身的侧倾和纵倾。
在全新S级轿车中，梅赛德斯-奔驰改进了减震器刚度递减特性，进一步提
高了减震适应系统（ADS）的效力。这在减震器的压缩级和回跳级之间实现了更
大的减震力范围，从而为敏捷的操纵性
发挥了重大作用。因此，与以前的线性
特性相比，刚度递减活塞的减震作用在
动态驾驶刺激低时（例如在面临迅速转
向运动时）增加得更加强烈。
系统考虑道路状况，按道路状况的要求来调节减震器。由于改进了计算程序（运算法则），系统能够比以往更加精确地识别主要的道路状况。
除了上诉所说的两种主要的空气悬挂系统，其他的例子还有：
保时捷PASM主动悬挂和PDCC动态底盘控
很多标榜运动性的轿车，都会高调地宣称自己的底盘采用了保时捷技术(例如标致)，还有更多是提到自己的悬挂系统得到保时捷的调校，由此可见保时捷的悬挂技术已经是深得人心。保时捷Cayenne Turbo S 装备的PASM Porsche主动悬挂管理系统是跑车和SUV界的热门话题，而PDCC主动防倾杆技术则直接让Cayenne这种高重心的SUV变身为超级跑车。
PASM Porsche主动悬挂管理系统实则是一套主动式空气悬挂系统，不仅装备在Cayenne，也装备在传统保时捷跑车911中。PASM可以根据需要按照路面情况和驾驶员的驾驶风格对减震力进行可变的调节，比其它车厂的主动悬挂系统更偏重于运动性能。例如驾驶者动作比较激烈，经常全油门起步和剧烈刹车，PASM就会自动控制起步和刹车时的抬头和点头现象；而在野外道路高速行驶时，PASM也会主动降低车身的摇摆程度，提高稳定性。Cayenne天生重心高，为此保时捷开发了PDCC液压主动横向稳定杆(
也称
图表9 双重控制空气悬架系统
防倾杆)。PDCC由引擎带动油泵工作，在前后桥各装备一套，通过液压旋转马达的作用，在车身过弯将要倾侧前提供反作用力，帮助车身保持稳定。
现代DOWN FORCE
劳恩斯(Rohens)采用了前后独立的5连杆式可变阻尼悬架，并配备可变阻尼减震器(ASD)，通过主动及手动调节减震器的阻尼力，以提高悬架对不同路况的适应性。
为了在舒适与运动之间取得平衡，劳恩斯(Rohens)还采用主动电控空气悬架与DOWN FORCE技术。通过车主选择驾驶模式和汽车智能感知车辆状态，劳恩斯(Rohens)
车身高度可以手动或者主动调节，当时速达到120km并维持10秒以上时，劳恩斯(Rohens)车身会主动降低15mm。增加车辆高速行驶时车身稳定，同时也减小了高速状态下的风阻
主动式液压悬挂
技术特点：底盘可升降，采用液压油耐用性更好
技术不足：技术水平相对老旧，反应速度偏慢
液压式可调悬挂。顾名思义，就是利用液压变化来调节车身的悬挂系统。它的核心部件是一个内置式电子液压集成模块，可以根据车辆行驶速度对减震器的伸缩频率和
程度加以调整。另外，由于不同车型的重心分配有所同，因而通常要在汽车重心的附近安装纵向横向加速度横摆陀螺传感器，用来采集车身震动、车轮跳动以及倾斜状态等信号，这些信号经过行车电脑运算，并把相应执行信号传递给四个执行油缸，并以增减液压油的方式来改变离地间隙等。
与空气式可调悬挂系统类似，液压式可调悬挂也可以进行底盘升高或自动调节。举个例子说，我们以老款雪铁龙C5车型上的这套名为的液压式可调悬挂来做个比方。它在停车时，其车身高度自动降为最低，车发动后恢复车身高度。在车辆行驶状态下，城市道路及车速低于110公里/小时时，会采用标准高度；当车速超过110公里/小时时，电子液压集成块控制车身头部降低15毫米，车尾部降低11毫米。降低重心可以改善车辆行驶稳定性，减小迎风最大截面和降低对侧风的敏感度，同时降低油耗；当车速低于90公里/小时后车身恢复到标准高度；路况不好时，电子液压集成块控制车身升高，以最大限度保证减震行程长度与舒适性。
电磁悬挂(Magnetic Ride Control)
技术特点：技术先进，系统响应迅速。
图表10 保时捷PASM主动悬挂和PDCC动态
底盘控
技术不足：成本较高，多应用于豪华车型上，稳定性有待检验。
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，却可以一秒中进行1000次，可谓瞬间完成。
电磁悬挂系统可以快速有效地弥补轮胎
的跳动，并扩大悬挂的活动范围，降低噪音，提高车辆的操控准确性和乘坐舒适性。它的作用还不止如此，医学研究者已利用这种技术制造出人造膝盖。
电子液力式可调悬挂
技术特点：控制精准，反应速度快
技术不足：稳定性有待检验
应用车型：别克新君越、欧宝雅特（海外）
电子液力式可调悬挂也称连续减震控
制系统（CDC），它也是主动悬挂的一种。这套系统可以独立控制每个车轮的悬挂阻尼。其电子感应器能根据读取路况信息，适时对减震器作出调整，使之在软硬间频繁切换。从而更迅速准确地控制车身的侧倾、俯仰以及横摆跳动。提高车辆高速行驶和过弯的稳定性。
而与较为传统的液压式可调悬挂不同，电子液力式悬挂对电子设备的依赖性要更强。核心部件由中央控制单元、CDC减震器、车身加速度传感器、车轮加速度传感器以及CDC控制阀构成，其中减震器是基于传统的液压减震器构造，减震器内注有油液，有内外两个腔室，油液可通过联通两个腔室间的孔隙流动，在车轮颠簸时，减振器内的活塞便会在套筒内上下移动，其腔内的油液便在活塞的往复运动的作用下在两个腔室间往
返流动。油液分子间的相互摩擦以及油液与孔壁之间的摩擦对活塞的运动形成阻力，
将
震动的动能转化为热量，热量通过减震器外壳散发到空气中，这样就实现了减震器的“减震”过程。
三．结论
综上所述，我们可以根据这几种独立悬架的结构，归纳总结其特点（见附表1）
更多更先进的技术及结构已经在研发中，随着技术的日臻完美，这些技术会逐渐走入我们的生活。通过小组的讨论以及信息的搜集、整合，再根据附表1的总结阐述，我们认为，未来汽车的独立悬架将主要由主动悬架构成。鉴于主动悬架所具有的种种优势，在未来不仅仅是S级豪华轿车，普通车型也将越来越多地采用主动悬架结构。由此我们可以相信，随着技术的不断发展与革新，舒适便捷的汽车将越来越多地影响我们的生活。附表一：
汽车悬架的发展历程 汽车的悬架系统是指车身、车架和车轮之间的一个连接结构系统，而这个结构系统包含了避震器、悬架弹簧、防倾杆、悬吊副梁、下控臂、纵向杆、转向节臂、橡皮衬套和连杆等部件。当汽车行驶在路面上时因地面的变化而受到震动及冲击，这些冲击的力量其中一部份会由轮胎吸收，但绝大部分是依靠轮胎与车身间的悬架装置来吸收的。 在汽车的行驶过程中，悬架的作用是弹性的连接车桥和车架，减缓行驶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完好，迅速衰减由于弹性系统引起的振动，传递垂直、纵向、侧向反力及其力矩，并起导向作用，使车轮按照一定轨迹相对车身运动。悬架决定着汽车的稳定性、舒适性和安全性，是现代汽车十分重要的部件之一。 典型的悬架结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成，个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，而现代轿车悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧，高档豪华大客车则使用空气弹簧。 悬架的种类和工作原理 根据悬架的阻尼和刚度是否随行驶条件的变化而变化，可分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架，半主动悬架还可以按阻尼分为有级式和无级式两类。传统的悬架系统的刚度和阻尼系数，是按经验设计或优化设计方法选择的，一经选定后，在车辆行驶过程中，就无法进行调节，因此其减震性能的进一步提高受到限制，这种悬架成为被动悬架。为了克服被动悬架的缺陷，20世纪60年代提出了主动悬架的概念，主动悬架就是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反应，以抑制车体的运动，使悬架始终处于最优减震状态。所以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。 在车辆悬架中，弹性元件除了吸收和贮存能量外，还得承受车身重量及载荷，因此半主动悬架不考虑改变悬架的刚度而只考虑改变悬架的阻尼。由于半主动悬架结构简单，在工作时，几乎不消耗车辆动力，又能获得与主动悬架相近的性能，故应用较广。 由于路面输入的随机性，车辆悬架阻尼的控制属于自适应控制，即所设计的系统在输入或干扰发生大范围的变化时，能自适应环境，调节系统参数，使输出仍能被有效控制，达到设计要求。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。 自适应控制系统按其原理不同，可分为校正调节器和模型参考自适应控制系统两大类，由于要建立一个精确的“车辆-底面”系统模型还很困难，故目前的主动悬架，多采用自校正调节器。 虽然现代汽车的种类较多，结构差异较大，但一般由弹性元件、减振元件和导向构件组成。工作原理是：当汽车轮胎受到冲击时，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时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。
车辆电控悬架的控制与现状 KIMI KANG （南京农业大学工学院，车辆工程） 摘要：汽车电子控制悬架系统的目的是通过控制调节悬架的刚度和减震器阻尼，突破传统被动悬架的局限区域，使汽车的悬架特性与行驶的道路状况相适应，保证平顺性和 操纵性两个相互排斥的性能要求都能得到满足。 关键词：悬架；电子控制；弹簧刚度；减振阻尼力 0引言 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。电控悬架系统就是这种理想的悬架系统，它通过对悬架系统参数进行实时控制，使悬架的刚度、减振器的阻尼系数、车身高度能随汽车的载荷、行驶速度、路面状况等行驶条件变化而变化，使悬架性能总是处于最佳状态(或其附近)，同时满足汽车的行驶平顺性、操纵稳定性等方面的要求。 1电控悬架的功能与类型 1.1电控悬架的功能 汽车电子控制悬架系统的目的是通过控制调节悬架的刚度和减震器阻尼，突破传统被动悬架的局限区域，使汽车的悬架特性与行驶的道路状况相适应，保证平顺性和操纵性两个相互排斥的性能要求都能得到满足。主要功能包括：车高调整、衰减力控制、弹簧刚度控制、侧倾角刚度控制等。 1.2电控悬架的类型 根据有无力发生器，可将电子控制悬架分为半主动悬架和全主动悬架两大类。 1.2.1半主动悬架 半主动悬架是根据路面冲击、车轮与车体的加速度、速度及位移信号仅实时调节悬架的阻尼系数，消耗来自不平路面的冲击能量，而不需要提供能量，以这种方式来改善悬架缓冲性能。半主动悬架无力发生器，即无源控制，结构简单、造价低、能量消耗小，是目前轿车上较为普遍采用的调节方式。图11-1所示是一种典型的半主动悬架，它是通过改变液压缸上下两腔节流口的过流面积，以调节
汽车悬挂系统结构原理图解 Post by：2010-10-419:48:00 什么是悬挂系统 舒适性是轿车最重要的使用性能之一。舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。所以，汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时，汽车悬架做为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。因此，汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表，作为衡量轿车质量的指标之一。 汽车车架（或车身）若直接安装于车桥（或车轮）上，由于道路不平，由于地面冲击使货物和人会感到十分不舒服，这是因为没有悬架装置的原因。汽车悬架是车架（或车身）与车轴（或车轮）之间的弹性联结装置的统称。它的作用是弹性地连接车桥和车架（或车身），缓和行驶中车辆受到的冲击力。保证货物完好和人员舒适；衰减由于弹性系统引进的振动，使汽车行驶中保持稳定的姿势，改善操纵稳定性；同时悬架系统承担着传递垂直反力，纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些力所造成的力矩作用到车架（或车身）上，以保证汽车行驶平顺；并且当车轮相对车架跳动时，特别在转向时，车轮运动轨迹要符合一定的要求，因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。 悬架结构形式和性能参数的选择合理与否，直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。
一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。弹性元件用来承受并传递垂直载荷，缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧。减振器用来衰减由于弹性系统引起的振动，减振器的类型有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振器。导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩，同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动，通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。种类有单杆式或多连杆式的。钢板弹簧作为弹性元件时，可不另设导向机构，它本身兼起导向作用。有些轿车和客车上，为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜，在悬架系统中加设横向稳定杆，目的是提高横向刚度，使汽车具有不足转向特性，改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。 悬挂系统的分类 现代汽车悬架的发展十分快，不断出现，崭新的悬架装置。按控制形式不同分为被动式悬架和主动式悬架。目前多数汽车上都采用被动悬架，如下图所示，也就是汽车姿态（状态）只能被动地取决于路面及行驶状况和汽车的弹性元件，导向机构以及减振器这些机械零件。20世纪80年代以来主动悬架开始在一部分汽车上应用，并且目前还在进一步研究和开发中。主动悬架可以能动地控制垂直振动及其车 身姿态，根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼。
电控空气悬架系统的发展现状综述 梁广源 （广东技术师范学院汽车学院，广东广州 10588） 摘要：介绍汽车电控空气悬架的基本结构和工作原理，论述国内外电控空气悬架的发展状况，对电控空气悬架的控制策略以及研究状况进行分析及总结，并阐述当前电控空气悬架在应用过程存在的问题及其发展方向。 关键词：电控空气悬架，发展状况，部件技术，研究状况，存在问题 Review on Development of Electronically Controlled Air Suspension System Liang Guangyuan (Guangdong Polytechnic Normal University, School of Automotive Engineering, Guangzhou 10588, China) Abstract:The basic structure and working principle of electronically controlled air suspension were introduced. The development status of the electronically controlled air suspension at home and abroad was discussed. The technology and research status of electronic control air suspension were analyzed and summarized, and the problems existing in the application of electronic controlled air suspension and its development direction were expounded. Key words: electronically controlled air suspension, development status, component technology, research status, existing problems 引言 空气悬架系统是以橡胶材质的空气弹簧作为弹性元件的悬架。现代人对汽车的驾驶要 求越来越高，在乘坐舒适性和操纵 稳定性方面提出了新的要求。传统 的空气悬架系统是利用机械式的 压气机通过高度控制调节阀来对 空气弹簧进行充气放气，从而改变 汽车的离地高度。随着电子控制系 图1
汽车底盘电控技术课程（理论）教学任务书课程管理系（部）：机电工程教研室：汽车检测任课教师：邓家林
注：1、教师每次课需携带教学任务书； 2、教学任务书交教研室存档，系部检查，教务处抽查。 汽车底盘电控技术课程（实践）教学任务书 课程管理系（部）：机电工程教研室：汽车检测任课教师：邓家林
2、教学任务书交教研室存档，系部检查，教务处抽查。 备课纸 2013 年级汽电1201/检举1203班 1 周星期P
二、电控悬架系统功能 电控悬架系统的基本目的是控制调节悬架的刚度和阻尼力。基本功能有： 1、车高调整：不论负载多少，汽车高度均一定；在坏路面上行驶时，使车高升高，高速行驶时，车高降低。 2、减震器阻尼力控制：调整减震器阻尼系数，防止汽车起步或急加速时车尾后坐；防止紧急制动时车头下沉；防止急转弯时车身横向摇动；防止汽车换档时车身纵向摇动等。 3、弹簧刚度控制：调整弹簧弹性系数，改善乘坐舒适性和操纵稳定性。 有些车型有其中一至二个功能，少数同时有三个功能。 三、电控悬架系统种类 1、按传递介质不同，分气压式和油压式。 2、按驱动机构和介质不同，分电磁阀驱动的油气主动式悬架和步进电机驱动的空气主动悬架。 3、按控制理论不同，分半主动式和主动式。 主动悬架是一种能供给和控制动力源的装置，它根据各传感器检测的信号，自动调整悬架的刚度、阻尼力以及车身高度，从而显著提高汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性。
半主动悬架不需要外加动力源，因而消耗的能量小，成本低。 被动悬架半主动悬架主动悬架 ●汽车电控悬架结构原理 一、电控悬架系统组成 一）组成 1.传感器：车高传感器、车速传感器、加速度传感器、转向盘转角传感器、节气门位置传感器等。 2.开关：模式选择开关、制动灯开关、停车开关、车门开关等。 执行器：可调阻尼力减震器、可调节弹簧高度和弹性大小的弹性元件等。 . 3.ECU 二）一般原理： 利用传感器（包括开关）检测汽车行驶时路面的状况和车身的状态，输入ECU后进行处理，然后通过驱动电路控制悬架系统的执行器动作，完成悬架特性参数的调整。
复习思考题 一、判断题 1．电控半主动悬架系统不可调节车身高度。 ( ) 2．电控半主动悬架系统的螺旋弹簧是必要的。 ( ) 3．电控主动空气悬架系统的空气压缩机在起动发动机后是常运转的。 ( ) 4．电控主动空气悬架的主、辅气室是直接连通的。 ( ) 5．压电式减振器的阻尼调节元件受电脑控制。 ( ) 6．主动式路况预测悬架系统的路况预测传感器结构为超声波式。 ( ) 7．LEXUS LS400电控悬架系统的压缩机在点火开关接通后常运转。 ( ) 8．LEXUS LS400车门未关紧，在点火开关接通后，车身会自动升高。 ( ) 9．LEXUS LS400电控悬架系统的每个车身高度传感器均由一个槽盘和4对遮光器组成，其±有5个引脚* ( ) 10．LEXUSLS400电控悬架系统的节气门位置传感器信号直接进入电脑。 ( ) 11．LEXUSLS400电控悬架系统的车身高度下降时，电脑不仅使高度控制阀通电，而且还使排气阀通电将气压缸内的空气排出。 二、选择题 1．关于电控空气悬架，甲认为主气室的作用是调节刚度；乙认为辅气室的作用是调节阻尼力。你认为 ( ) A．甲正确； B．乙正确； C．甲乙均正确； D．甲乙均不正确 2．关于油气弹簧悬架系统，甲认为悬架的刚度是通过油液压缩气室中的空气实现的；乙认为通过电磁阀控制油液管路中小孔节流实现变阻尼特性。你认为 ( ) A．甲正确； B．乙正确； C．甲乙均正确； D．甲乙均不正确 3．关于电控空气悬架，甲认为：在急转弯时，由转向传感器检测转向盘操作，电脑通过执行器使悬架刚度和阻尼力变换到高(硬)值；乙认为紧急制动时，如果车速高于60km／h，电脑通 过执行器使悬架刚度和阻尼力变换到高(硬)值。你认为 ( ) A．甲正确； B．乙正确； C．甲乙均正确； D．甲乙均不正确 4．关于电控空气悬架系统，甲认为：当车速高于110km／h时，电脑控制执行器使悬架刚度和阻尼力调至中间值；乙认为当车速高于40-100km／h范围内，前轮车身高度传感器检测出车身颠簸时，电脑通过执行器使悬架刚度和阻尼力变换到高(硬)值。你认为 ( ) A．甲正确； B．乙正确； C．甲乙均正确； D．甲乙均不正确 5．关于主动式空气悬架系统，甲认为：当需要车身电脑控制电磁阀动作使空气弹簧主
悬架系统由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成。一般来说，汽车的悬架系统分为非独立悬架和独立悬架两种。目前国内重型卡车的悬架主要为非独立悬架，悬架弹性元件一般为钢板弹簧。 ●国内重卡悬架种类 板簧悬架 钢板弹簧悬架(简称板簧悬架)又分为少片变截面钢板悬架与等截面多片板簧悬架。目前国内95%以上的重卡悬架系统是以钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置的非独立悬架，其主要优点是结构简单，制造容易，维修方便，工艺成熟，工作可靠。 钢板悬架示意图 缺点是汽车平顺性、舒适性较差；簧下质量大，无法适应重卡轻量化的发展，并且不能同时兼顾重卡的舒适性与操纵稳定性。而空气悬架则充分利用了空气弹簧变刚性的特性，达到同时兼顾这两个方面的目的。 空气悬架 空气悬架系统是以空气弹簧为弹性元件,以空气做弹性介质,在一个密封的容器内充入压缩空气(气压 为0.5~)，利用气体的可压缩性，实现其弹性作用的。这种弹簧的刚度可变，具有较理想的弹性特性。
空气悬架示意图 目前空气悬架控制模式主要有两种，一种是采用机械高度阀手动调节。另一种为电子控制(ECAS)，使传统空气悬架系统的性能得到很大改善，提高了悬架操作舒适性和反应灵敏度。 橡胶悬架
橡胶悬挂示意图 橡胶悬架是以橡胶弹簧为弹性元件，由于橡胶弹簧具有变刚度的特点，因此，整个悬架有较强的承载能力。橡胶悬架在承载性、可靠性等方面都比传统使用的钢板悬架更具优势，而且能够适应矿山作业等恶劣工况。 ●国内重卡悬架发展现状 板簧悬架 国内汽车悬架弹簧生产企业160余家，遍布全国各地，具有规模的专业生产企业(生产规模在0.8万吨以上)约80余家。产品质量水平已达到国外先进国家90年代水平。大部分企业规模较小，生产集中度低，散乱差问题较严重。 其中真正形成大规模、大批量生产的企业为数不多，大多仍停留在简单生产工艺的水平上，产品成本较高，难以参与国际市场竞争。国内能够生产高档次汽车钢板悬架弹簧的企业只有4家：一汽集团辽阳汽车弹簧厂、东风汽车悬架弹簧有限公司、重庆红岩汽车弹簧厂、山东汽车弹簧厂，他们都具有生产多种叠片簧、渐变刚度弹簧、少片变截面钢板弹簧和双曲率半径及平直段的汽车钢板弹簧的能力。国内能够同时生产客车、货车、轿车悬架弹簧的厂家只有三个：一汽集团辽阳汽车弹簧厂、东风汽车悬架弹簧有限公司、山东汽车弹簧厂。 在重卡领域，每家主机厂基本上都有自己的钢板弹簧配套厂家，一汽解放重卡板簧悬架主要是由一汽集团辽阳汽车弹簧厂配套；东风重卡板簧悬架主要由东风汽车悬架弹簧有限公司配套；中国重汽板簧悬架
（研究生课程论文） 汽车动力学 论文题目：汽车悬架系统动力学研究指导老师：乔维高 学院班级： 学生姓名： 学号： 2015年1月
汽车悬架系统动力学研究 摘要：汽车悬架类型的选择和悬架参数的差异对汽车的操纵稳定性和行驶平顺性具有重要的影响。主要分析了麦弗逊悬架的结构特点，并通过ADAMS软件建立麦弗逊悬架的3D模型,对其进行仿真分析,得出悬架参数的优化设计方法。关键词：麦弗逊悬架；ADAMS多刚体动力学；仿真分析 The automobile suspension system dynamics research Caisi Vehicle 141 1049721402344 Abstract:Different kinds of suspension systems and of differences in suspension parameters on the vehicle steering stability and riding comfort have important influence. Mainly analyzed the structure characteristics of Macpherson suspension, and by using ADAMS software to establish 3D model of Macpherson suspension, carry on the simulation analysis, the method of optimal design parameters of the suspension. Key words:Macpherson suspension; ADAMS /Car; multi-rigid-body dynamics; simulation and analysis 引言 汽车悬架是汽车车轮与车身之间一切装置的总称。其功用在于：在垂直方向能够衰减振动和起悬挂作用；在侧向可防止车身侧倾和左右车轮载荷转移；在行驶方向上能够保证驱动与制动的实现并保持行驶方向的稳定性。不同的悬架设置会使驾驶者有不同的感受。看似简单的悬架系统综合多种作用力，决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性，是现代轿车十分关键的部件之一。悬架系统起着传递车轮和车身之间的力和力矩、引导与控制汽车车轮与车身的相对运动、缓和路面传递给车身的冲击、衰减系统的振动等作用，汽车悬架系统对汽车的操
附录Ⅰ：外文资料 Automotive Suspension System Overview The impact of the Vehicle in many aspects, Suspension plays a very important role . The components of the suspension system perform six basic functions: 1.Maintain correct vehicle ride height. 2.Reduce the effect of shock forces. 3.Maintain correct wheel alignment. 4.Support vehicle weight. 5.Keep the tires in contact with the road. 6.Control the vehicle’s direction of travel. Most suspension systems have the same basic parts and operate basically in the same way. They differ, however, in the way the parts are arranged. The vehicle wheel is attached to a steering knuckle. The steering knuckle is attached to the vehicle frame by two control arms, which are mounted so they can pivot up and down. A coil spring is mounted between the lower control arm and the frame. When the wheel rolls over a bump, the control arms move up and compress the spring. When the wheel rolls into a dip, the control arms move down and the springs expand. The spring force brings the control arms and the wheel back into the normal position as soon as the wheel is on flat pavement. The idea is to allow the wheel to move up and down while the frame, body, and passengers stay smooth and level. The unequal length control arm or short, long arm (SLA) suspension system has been common on American vehicles for many years. Because each wheel is independently connected to the frame by a steering knuckle, ball joint assemblies, and upper and lower control arms, the system is often described as an independent suspension. The short, long arm suspension system gets its name from the use of two control arms from the frame to the steering knuckle and wheel assembly. The two control arms are of unequal length with a long control arm on the bottom and a short control arm on the top. The control arms are sometimes called A arms because in the top view they are shaped like the letter A. In the short, long arm suspension system, the upper control arm is attached to a cross shaft through two combination rubber and metal bushings. The cross shaft, in turn, is bolted to the frame. A ball joint, called the upper ball joint, is attached to the outer end of the upper arm and connects to the steering knuckle through a tapered stud held in position with a nut. The inner ends of the lower control arm have pressed-in
汽车悬架控制系统发展概述 1.前言 悬架依据其可控性可以分为不可控的被动悬架和可控的智能悬架两大类。在多变环境或性能要求高且影响因素复杂的情况下，被动悬架难以满足期望的性能要求；而智能悬架能够对行驶路面、汽车的工况和载荷等状况进行监测，进而控制悬架本身特性及工作状态，使汽车的整体行驶性能达到最佳。智能悬架中主动、半主动悬架在近年来得到了迅速发展，较好地解决了安全性和舒适性这一对卜矛盾，将其缓和至相对较低。 2.主动悬架与半主动悬架 主动悬架是一个动力驱动系统，包括测量系统、反馈控制中心、能量源和执行器四个部分。其原理是测量系统通过传感器获得车辆振动信息，传递给控制中心进行处理，进而由控制中心发出指令给能量源产生控制力，再由执行器进行控制，衰减悬架的振动。由于主动悬架结构复杂，成本高，需要很大的能量消耗，它的发展受到了一定的制约，只在少数高级轿车中有所应用。与之相比，半主动悬架具有结构简单、成本较低、基本不需要消耗能量等优点，而对振动的控制效果在一定程度上却可以接近主动悬架，远远优于被动悬架，因而越来越受到业界的重视，得到了飞速发展。图1为主动悬架的原理图，其中F代表力发生器。图2为一种典型半主动悬架的结构示意图。 半主动悬架与主动悬架结构相似，只是半主动悬架用可调刚度的弹性元件或是可调阻尼的减振器代替主动悬架的力发生器。图2的半主动悬架系统中，一个连续可调的阻尼器与一个传统的普通弹簧并联，需要假定系统中的阻尼器能够完全独立于悬架的相对运动，且能根据力控制信号做出反应。 悬架控制系统的发展概况可以从控制策略、执行机构以及实际应用几个方面来分析。 3.控制策略研究 目前应用于悬架控制系统的控制理论比较多，主要有天棚控制、最优控制、预测控制、模糊控制、自适应控制、神经网络控制以及复合控制等等。 3.1 天棚阻尼与开关阴尼控制思想
9．6电控悬架系统 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。电控悬架系统就是这种理想的悬架系统，它通过对 悬架系统参数进行实时控制，使悬架的刚度、减振器的阻尼系数、车身高度能随汽车的 载荷、行驶速度、路面状况等行驶条件变化而变化，使悬架性能总是处于最佳状态(或其 附近)，同时满足汽车的行驶平顺性、操纵稳定性等方面的要求。 现代汽车电控悬架系统有多种形式。根据控制目的不同，可分为车高控制系统、刚 度控制系统、阻尼控制系统、综合控制系统等形式。按悬架系统结构形式，可分为电控空气悬架系统和电控液压悬架系统。根据控制系统有源或无源，可分为半主动悬架和全主 动悬架。半主动悬架是指悬架元件中的弹簧刚度和减振力之一可以根据需要进行调节， 全主动悬架则能根据需要自动调节弹簧刚度和减振力。可见，全主动悬架的各种性能都 明显优予半主动悬架和被动悬架。而主动悬架按弹簧的类型，可分为空气弹簧主动悬架 和油气弹簧主动悬架。 本章以丰田凌志LS400的电控悬架系统为例进行介绍。 9．6．1 概述 丰田凌志lS400的电控悬架系统为空气弹簧主动悬架，可根据行驶条件自动控制 弹簧刚度、减振器阻尼力及车身高度，以抑制加速时后坐、制动时点头、转向时侧倾等汽车行驶状态的变化，明显改善乘坐的舒适性和操纵的稳定性。 1．系统控制功能 丰田凌志LS400的电控悬架系统主要对车速及路面感应、车身姿态、车身高度三 个方面进行控制。 (1)车速与路面感应控制 1)当车速高时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以改善汽车调整行驶的平顺性和操 纵稳定性。 2)当前轮遇到突起时，减小后轮悬架弹簧刚度和减振器阻尼力，以减小车身的振动 和冲击。’ 3)当路面差时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以抑制车身的振动。 (2)车身姿态控制 1)转向时侧倾控制。急转向时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以抑制车身的侧倾。 2)制动时点头控制。紧急制动时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以抑制车身的点头。 3)加速时后坐控制。急加速时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以抑制车身的后坐。 (3)车身高度控制 1)高速感应控制。车速超过90km／h时，降低车身高度，以减少空气阻力，提高汽车行驶的稳定性。 2)连续差路面行驶控制。车速在40～90km／h时，提高车身高度，以提高汽车的通 过性。 3)点火开关0FF控制。驻车时，当点火开关关闭后，降低车身高度，便于乘客的乘坐。 4)自动高度控制。当乘客和载质量变化时，保持车身高度恒定。 2．系统操作
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。
悬架技术现状及发展趋势 李辰20071099 车辆工程1班03110701 悬架系统是汽车的重要组成部分之一。汽车悬架系统是指连接车身和车轮之间全部零部件的总称，主要由弹簧、减振器和导向机构三大部分组成，其作用是传递车轮和车架之间的一切力和力矩，并且缓和由不平路面传给车架（或车身）的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，以保证汽车的平顺行驶。当汽车行驶在不同路面上而使车轮受到随机振动时，由于悬架装置实现了车体和车轮之间的弹性支承，有效地抑制、降低了车体与车轮的动载和振动，从而保证汽车行驶的平顺性和操纵稳定性，达到提高平均行驶速度的目的。 舒适性是轿车重要的性能之一。舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。所以，汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时，汽车悬架作为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。因此，轿车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表，作为衡量轿车质量的指标之一。 现代轿车的悬架都有减振器。当轿车在不平坦的道路上行驶，车身会发生振动，减振器能迅速衰减车身的振动，利用本身的油液流动的阻力来消耗振动的能量。人们为了更好地实现轿车的行驶平稳性和安全性，将阻尼系数不固定在某一数值上，而是能随轿车运行的状态而变化，使悬架性能总是处在最优的状态附近。因此，有些轿车的减振器是可调式的，将阻尼分成两级或三级，根据传感器信号自动选择所需要的阻尼级。 在现代轿车悬架上，麦弗逊式及烛式悬架都将螺旋弹簧和减振器组合在一起，这是因为乘坐的舒适性有赖于对冲击的缓冲和对冲击产生的振动的消减两个方面，缺一不可。只有缓冲没有消振只能暂时缓和冲击力的影响而不能最终使它消失；只有对振动的消减而没有缓冲则不能有效地避免冲击所造成的破坏。螺旋弹簧是缓冲元件，它具有不需润滑，不怕污垢，重量小且占空间位置少的优点。当路面对车轮的冲击力传到螺旋弹簧时，螺旋弹簧产生变形，吸收车轮的动能，转换为螺旋弹簧的位能(势能)，从而缓和了地面的冲击对车身的影响。 但是，螺旋弹簧本身不消耗能量，储存了位能的弹簧将恢复原来的形状，把位能重新变为动能。如果单独使用弹簧而没有消振元件，汽车就会像杂技演员跳“蹦蹦床”一样，受到一次冲击后连续不断地上下运动。因此，螺旋弹簧与减振器组合使用是一种力学上的巧妙组合，充分利用二者的特点，能够即时缓冲地面的冲击，并在螺旋弹簧几个来回过程中拖动减振器活塞，驱动油液把大部分振动能量吸收掉，使得汽车迅速平稳下来。 为了提高轿车的舒适性，现代轿车悬架的垂直刚度值设计得较低，用通俗话来讲就是很“软”，这样虽然乘坐舒适了，但轿车在转弯时，由于离心力的作用会产生较大的车身倾斜角，直接影响到操纵的稳定性。为了改善这一状态，许多轿车的前后悬架增添横向稳定杆，当车身倾斜时，两侧悬架变形不等，横向稳定杆就会起到类似杠杆作用，使左右两边的弹簧变形接近一致，以减少车身的倾斜和振动，提高轿车行驶的稳定性。
部门：汽车工程系班级：13汽营汽车电控技术 项目：汽车悬架电子控制系统 悬架电子控制系统的组成及工作原理课时：2课时时间：第10周 本讲教学目标： 知识点： ·汽车悬架系统概况 ·悬架系统的类型 ·电控悬架系统的组成及功用·电控悬架系统的工作原理 能力点： ·了解悬架系统概况 ·熟悉悬架系统的类型 ·掌握电控悬架系统的组成和功用·掌握电控悬架系统的工作原理本讲主要内容： ·汽车悬架系统概况 ·悬架系统的类型 ·电控悬架系统的组成及功用 ·电控悬架系统的工作原理 教学条件： 教材、悬架实物、常规教学工具 本讲教学要求 ·简介·悬架系统概况 ·重点讲解·电控悬架系统的功用、结构和原理 教学重点：·电控悬架系统的组成和功用 ·电控悬架系统的工作原理 教学难点：·电控悬架系统的功用、结构和原理教学方法及手段：讲解辅助教具
本讲教学内容：汽车悬架电子控制系统 悬架电子控制系统的组成及工作原理 复习回顾电控自动变速器结构、功能 （针对自动变速器通过学生模拟4S店销售进行回顾） 实物展示 邀请学生亲自感受普通悬架 剖析普通悬架减振器原理分析不足引新课导入：汽车悬架在汽车的行驶过程中其什么作用？现代悬架应该具备什么样的要求呢？ 概述 汽车悬架是车身或车架与车轮或车桥之间传力连接装置的总称。其作用主要有如下三个方面： （1）与轮胎共同作用，缓冲和吸收来自车轮的振动，使汽车平稳行驶。 （2）将车轮与路面之间产生的驱动力和制动力及其力矩传递到车身。 （3）将车身支承在前后车桥上，并保持车身与车轮之间的几何关系。 传统的悬架系统主要由弹簧、减振器、稳定杆等组成。为提高汽车乘坐的舒适性，要求悬架做得比较软。以满足汽车在不平路面上行驶时车轮有较大的运动空间。但这将导致汽车在行驶过程中，由于路面的颠簸而使车身位移增大，这种位移的增大会对汽车行驶的稳定性带来十分不利影响。反之，为提高汽车操纵的稳定性，要求悬架要有较大的弹簧刚度和较大的减振器减振阻尼，以限制车身过大的运动。但这又会导致车身产生较大颠簸，从而影响汽车的乘坐舒适性和车辆行驶的平顺性。 因此，传统的悬架在设计过程中不可避免地要不断在乘坐舒适性和操纵稳定性中寻求妥协。尽管近年来传统悬架在结构上的不断更新和完善，采用优化设计方法进行设计，已使汽车，特别是轿车的乘坐舒适性和操纵稳定性有了很大提高，但传统悬架仍然受到诸多的限制。如最终设计的悬架参数（弹簧刚度和减振器减振阻尼等）是不可调节的，使得传统悬架只能保证汽车在一种特定的道路和速度条件下达到性能最优的匹配，并且只能被动地承受地面对车身的作用力，而不能根据道路、车速的不同而改变悬架参数，更不能主动地控制地面对车身的作用力。 讨论：先进悬架具备的要求。
国内重型卡车悬架现状与发展趋势分析 来源: 搜狐博客刘琪玮2010-4-20 8:16:08 悬架系统由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成。一般来说，汽车的悬架系统分为非独立悬架和独立悬架两种。目前国内重型卡车的悬架主要为非独立悬架，悬架弹性元件一般为钢板弹簧。 1.板簧悬架 钢板弹簧悬架(简称板簧悬架)又分为少片变截面钢板悬架与等 截面多片板簧悬架。目前国内95%以上的重卡悬架系统是以钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置的非独立悬架，其主要优点是结构简单，制造容易，维修方便，工艺成熟，工作可靠。缺点是汽车平顺性、舒适性较差；簧下质量大，无法适应重卡轻量化的发展，并且不能同时兼顾重卡的舒适性与操纵稳定性。而空气悬架则充分利用了空气弹簧变刚性的特性，达到同时兼顾这两个方面的目的。 2.空气悬架 空气悬架系统是以空气弹簧为弹性元件, 以空气做弹性介质,在 一个密封的容器内充入压缩空气(气压为0.5~)，利用气体的可压缩性，实现其弹性作用的。这种弹簧的刚度可变，具有较理想的弹性特性。
目前空气悬架控制模式主要有两种，一种是采用机械高度阀手动调节。另一种为电子控制(ECAS)，使传统空气悬架系统的性能得到很大改善，提高了悬架操作舒适性和反应灵敏度。 3.橡胶悬架 橡胶悬架是以橡胶弹簧为弹性元件，由于橡胶弹簧具有变刚度的特点，因此，整个悬架有较强的承载能力。橡胶悬架在承载性、可靠性等方面都比传统使用的钢板悬架更具优势，而且能够适应矿山作业等恶劣工况。 国内重卡悬架发展现状 1. 板簧悬架 国内汽车悬架弹簧生产企业160余家，遍布全国各地，具有规模的专业生产企业(生产规模在0.8万吨以上)约80余家。产品质量水平已达到国外先进国家90年代水平。大部分企业规模较小，生产集中度低，散乱差问题较严重。其中真正形成大规模、大批量生产的企业为数不多，大多仍停留在简单生产工艺的水平上，产品成本较高，难以参与国际市场竞争。国内能够生产高档次汽车钢板悬架弹簧的企业只有4家：一汽集团辽阳汽车弹簧厂、东风汽车悬架弹簧有限公司、重庆红岩汽车弹簧厂、山东汽车弹簧厂，他们都具有生产多种叠片簧、渐变刚度弹簧、少片变截面钢板弹簧和双曲率半径及平直段的汽车钢板弹簧的能力。国内能够同时生产客车、货车、轿车悬架弹簧的厂家
汽车前后悬架系统有哪些种类 悬挂系统是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。它不但影响汽车的乘坐舒适性（平顺性）、还对其他性能诸如通过性、稳定性以及附着性能都有重大影响。每一个悬架都由弹性元件（起缓冲作用）、导向机构（起传力和稳定作用）以及减震器（起减震作用）组成。但并非所有的悬挂都必须有上述三种元件。只要能起到上述三种作用即可。个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，而现代轿车悬挂系统多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧，个别高级轿车则使用空气弹簧。悬挂系统是汽车中的一个重要总成，它把车架与车轮弹性地联系起来，关系到汽车的多种使用性能。从外表上看，轿车悬挂系统仅是由一些杆汽车悬架图、筒以及弹簧组成，但千万不要以为它很简单，相反轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成，这是因为悬挂系统既要满足汽车的舒适性要求，又要满足其操纵稳定性的要求，而这两方面又是互相对立的。比如，为了取得良好的舒适性，需要大大缓冲汽车的震动，这样弹簧就要设计得软些，但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及左右侧倾严重的不良倾向，不利于汽车的转向，容易导致汽车操纵不稳定等。 1、悬挂的分类 （l）非独立式悬挂：两侧车轮安装于一根整体式车桥上，车桥通过悬挂与车架相连。这种悬挂结构简单，传力可靠，但两轮受冲击震动时互相影响。而且由于非悬挂质量较重，悬挂的缓冲性能较差，行驶时汽车振动，冲击较大。该悬挂一般多用于载重汽车、普通客车和一些其他车辆上。 （2）独立式悬挂：每个车轮单独通过一套悬挂安装于车身或者车桥上，车桥采用断开式，中间一段固定于车架或者车身上；此种悬挂两边车轮受冲击时互不影响，而且由于非悬挂质量较经；缓冲与减震能力很强，乘坐舒适。各项指标都优于非独立式悬挂，但该悬挂结构复杂，而且还会便驱动桥、转向系变得复杂起来。采用此种悬挂的有下面两大类车辆。 ①轿车、客车及载人车辆。可明显提高乘坐舒适性，并且在高速行驶时提高汽车的行驶稳定性。 ②越野车辆、军用车辆和矿山车辆。在坏路和无路的情说下，可保证全部车轮与地面的接触，提高汽车的行驶稳定性和附着性，发挥汽车的行驶速度。 2．弹性元件的种类 （1）钢板弹簧：由多片不等长和不等曲率汽车悬架那种比较好的钢板叠合而成。安装好后两端自然向上弯曲。钢板弹簧除具有缓冲作用外，