被动悬架发展新方向

悬架系统的发展趋势
悬架系统是指安装在车辆底盘上的能够支撑和隔离车身与地面之间的结构。

它对于车辆的乘坐舒适性和行驶稳定性都起着重要作用。

随着科技的发展，悬架系统也在不断创新与进步，有一些明显的发展趋势。

1. 电子化与智能化：随着电子技术的不断进步，许多车辆悬架系统已经开始采用电子控制单元（ECU）进行监测和控制。

这种电子化悬架系统可以根据车辆行驶条件和驾驶方式自动调整悬架硬度和高度，提供更加舒适和稳定的驾驶体验，并根据需要进行主动悬架调整，提高车辆的操控性能。

2. 空气悬架系统的普及：空气悬架系统利用气压来调节悬架的硬度和高度，具有更好的适应性和可调性。

它可以根据载荷、行驶速度和路况等条件实时调整悬架，提高车辆在不同道路情况下的稳定性和操控性能。

随着技术的进步，空气悬架系统的制造成本逐渐降低，其在高端车型中的应用将越来越普及。

3. 主动悬架系统的发展：主动悬架系统通过感应车辆的加速度、车速、转向角等参数，实时调节悬架的硬度和高度，提高车辆的稳定性和操控性能。

随着传感技术和控制算法的进步，主动悬架系统的响应速度和调节能力将进一步提高，为驾驶员提供更加安全和舒适的行驶环境。

4. 轻量化与节能环保：随着对节能环保要求的不断提高，悬架系统也在追求轻量化的发展趋势。

采用高强度材料、新型减震器和减震弹簧等技术，可以减轻悬
架系统的重量，提高车辆的燃油经济性和减排效果。

总的来说，悬架系统的发展趋势是电子化、智能化、空气悬架系统的普及、主动悬架系统的发展和轻量化节能环保。

这些趋势将进一步提高车辆的乘坐舒适性和行驶稳定性，提升整体的驾驶体验。

第21卷增刊2000年8月 兵工学报A CTA A RM AM EN TA R IIV o l121Supp l1A ug1　2000车辆主动悬架技术的现状和发展趋势王国丽　顾亮　孙逢春(北京理工大学,北京,100081)摘要　主动悬架能大幅度改善悬架的性能。

本文简要地介绍了车辆主动悬架技术的现状,阐述了最优控制、自适应控制等方法,给出了流量控制和压力控制两种控制方式,并指出了主动悬架的发展方向。

关键词　车辆;主动悬架;综述中图分类号　TJ81+0.332 车辆行驶时,由路面不平等因素引起振动,影响乘坐舒适性和操纵稳定性,甚至影响行驶速度,损坏车辆的零部件和运载的货物。

同时车辆振动也是车内噪声的主要来源。

车辆减振主要是通过使用车辆悬架系统来完成。

设计或优化设计方法选择,一经选定,在车辆行驶过程中就无法进行调节,因而不能适应车辆参数、运行工况等的复杂多变。

在某个特定工况下按目标优化出的悬架系统,一旦载荷、车速和路况等发生变化,悬架在新的工况下便不再是最优。

为了克服这个缺陷,国外在50年代就提出了主动悬架的概念[1]。

主动悬架采用有源或无源可控元件组成一个闭环或开环的控制系统,根据车辆系统的运动状态和外部输入的变化(路面激励或驾驶员方向盘操作)作出反应,主动地调整和产生所需的控制力,使悬架始终处于最佳减振状态。

主动悬架由控制系统和执行机构组成,执行机构为有源液压系统的主动悬架简称全主动悬架,而无源主动悬架则简称半主动悬架。

半主动悬架由可调弹簧或可调阻尼器构成,与全主动悬架相比,最大优点是工作几乎不消耗发动机的功率,结构简单,造价较低,因此受到广泛重视[2]。

1　主动悬架系统的控制理论和方法111　最优控制由于地面对车辆的激励是一个随机的过程,所以这类研究的理论基础是线性随机最优控制理论,它通过建立系统的状态方程提出控制目标和加权系数,再应用控制理论求解所设目标下的最优控制规律。

应用于悬架控制的最优控制方法主要可分为两种:传统的线性最优控制(L inear Op ti m al Con tro l)和最优预测控制(P review Con tro l)。

国内外悬架的发展趋势和技术水平一、国内外悬架的发展趋势随着汽车工业的迅速发展，国内外悬架技术也在不断升级和改进。

未来国内外悬架的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 对悬架轻量化的追求。

随着汽车对燃油经济性和环保性能要求的不断提高，悬架轻量化成为发展的主要趋势。

轻量化的悬架系统不仅可以降低汽车的整体重量，提高车辆的燃油经济性，还可以减少对环境的影响。

2. 悬架智能化水平的提升。

随着智能化技术的不断进步，未来的悬架系统将更加智能化，具有更强的自适应能力和智能控制功能。

智能悬架系统可以根据车辆的行驶状况和路况实时调整悬架的硬度和高度，提高车辆的稳定性和行驶舒适性。

3. 对悬架安全性能的关注。

悬架是汽车重要的安全零部件之一，未来的悬架系统将更加关注安全性能的提升。

通过采用先进的材料和制造工艺，悬架系统可以提高抗疲劳性能和抗冲击性能，减少意外事故的发生。

4. 对悬架动态性能的改进。

未来的悬架系统将更加注重在高速、急转弯、坎坷路面等复杂路况下的动态性能，以提高车辆的操控稳定性和通过性能。

二、国内外悬架技术水平1. 国外悬架技术水平目前，欧美等发达国家在汽车悬架技术方面处于领先地位。

其主要体现在以下几个方面：a. 高性能的主动悬架系统。

欧美等发达国家的汽车厂商在主动悬架系统方面具有较强的研发和生产能力，通过先进的电子控制技术和液压系统，可以实现对悬架的实时调节，提高车辆的操控性和行驶舒适性。

b. 先进的材料和制造工艺。

欧美等发达国家的汽车悬架系统在材料和制造工艺方面具有较强的优势，通过采用先进的合金材料和精密加工工艺，可以提高悬架系统的强度和耐久性。

c. 悬架系统集成化水平高。

欧美等发达国家的汽车悬架系统在集成化水平方面具有较强的优势，可以实现与车辆动力系统、操控系统等其他系统的无缝连接和协同工作，从而提高整车的性能表现。

2. 国内悬架技术水平在国内，汽车悬架技术水平虽然与国外发达国家存在一定差距，但也在不断追赶和提高。

2024年智能悬架市场发展现状1. 概述智能悬架是一种集传感器、控制器和执行器于一体的新型悬架系统，通过实时监测路况、车速和车身姿态等数据，以及根据驾驶员的偏好和需求实时调节悬架硬度和高度，提供更舒适、稳定的驾驶体验。

智能悬架技术在汽车行业得到广泛应用，是当前汽车科技发展的热点之一。

2. 市场发展趋势智能悬架市场呈现出以下几个发展趋势：2.1 技术升级与创新随着科技的不断进步，智能悬架的技术也在不断升级和创新。

传感器、控制器和执行器的性能不断提升，数据处理和算法优化能力不断增强，使得智能悬架系统的精度和反应速度得到显著提高。

此外，智能悬架与其他智能驾驶辅助系统的集成也成为一个新的发展方向。

2.2 舒适性和安全性需求提升随着人们对驾驶体验的要求提升，对汽车舒适性和安全性的需求也越来越高。

智能悬架的出现正是为了满足这些需求。

通过实时调节悬架硬度和高度，智能悬架可以提供更舒适、稳定的驾驶感受，并且能够根据路况和车速的变化保持车身的稳定性，提升行驶安全性。

2.3 市场规模不断扩大随着消费者对智能悬架系统认识的提高和需求的增加，智能悬架市场规模也在不断扩大。

预计未来几年，智能悬架市场将保持较快的增长速度，相关产业链也将得到进一步发展和完善。

3. 市场现状目前，智能悬架市场主要集中在高端汽车和豪华汽车领域，其中欧美市场占据主导地位。

这些汽车制造商将智能悬架技术作为一种卖点，以提升产品竞争力。

而在其他市场，智能悬架系统的应用还相对较少，主要受限于市场需求和成本等因素。

智能悬架的研发和应用主要集中在汽车制造商和零部件供应商。

一些知名的汽车制造商和零部件供应商已经推出了自己的智能悬架产品，并在市场上取得了一定的市场份额。

同时，一些新兴科技公司也加入了智能悬架市场，通过技术创新和合作开发来提升自身竞争力。

4. 市场挑战与机遇智能悬架市场面临着一些挑战，其中包括技术成熟度、市场需求和成本等方面的问题。

一方面，目前智能悬架技术仍处于相对初级的阶段，稳定性和可靠性等方面还需要进一步提升。

车辆工程技术70车辆技术 悬架是现代汽车的重要组成之一，它把车架和车轮弹性地连接在一起，对汽车的平顺性、操纵稳定性、舒适性起着决定性的作用，并且直接关系着汽车的安全性。

汽车悬架的主要功用是传递并承受路面作用在车轮和车架上的一切力和力矩；缓和路面传递给车架的冲击载荷并衰减其振动，保证汽车的行驶平顺性。

为了满足汽车悬架的功用，悬架由弹性元件（螺旋弹簧、钢板弹簧、扭杆弹簧等）、减震器、横向稳定器、导向装置、缓冲块等组成，它们通过胶套等弹性连接元件连接。

其中弹性元件与减震器配合起到缓冲减震的作用；缓冲块用来减轻车轴对车架的冲撞，一般出现在货车上；横向稳定器能够减轻汽车转弯行驶时的侧倾角和横向角振动；导向装置由导向杆系组成，影响着整车的操纵稳定性和抗纵倾能力。

1　被动悬架1.1　非独立悬架 非独立悬架是指左右两侧车轮通过一根车轴刚性的连接在一起，它的优点就是结构简单，制造容易且制造成本低，维修方便，承载能力强，工作可靠；但是它的缺点也非常明显，当汽车行驶在不平路面上时，右侧车轮的跳动势必引起左侧车轮的跳动，使车桥和车身发生倾斜，影响乘坐的舒适性；当左右两侧车轮不同步跳动时，车轮会左右摇摆，使前轮容易发生摆振；簧下质量大，使汽车的操纵性下降。

非独立悬架主要用在一些总质量大的货车、商用车的前后悬架上，基本结构就是纵置钢板弹簧；还有时使用在一些微型车的后悬架上，基本结构就是扭力梁加螺旋弹簧非独立悬架。

1.2　独立悬架 独立悬架是指将车桥做成断开的，左右两侧车轮通过各自的悬架与车架相连接，它的优点是，左右两侧车轮可以相互跳动，互不影响，车身的倾斜和振动小；簧下质量小；在不平路面上行驶时的附着能力好；由于采用断开式车桥，发动机的位置可以下沉使质心高度下降，提高汽车行驶的稳定性；弹性元件只承受垂直力，所以可以选用刚度小的弹簧，使车身振动频率降低。

它的缺点就是结构复杂，制造成本高维修困难。

独立悬架广泛应用在乘用车上，还可以应用在总质量不大的商用车上。

电控悬架系统及其发展趋势研究摘要：本论文阐述电控悬架系统的作用、组成、主要构造、工作原理，同时论述了各类悬架的优缺点，以及电控悬架系统运用的最新技术及电控悬架系统的发展趋势。

关键词：电控悬架系统悬架各类悬架系统特点电控悬架系统新技术及发展趋势目录1 绪论 (1)1.1电子控制空气悬架发展综述 (1)1.2国内外车辆主动悬架研究 (1)2 电控悬架系统的组成、工作原理及其功能特点 (2)2．2电控悬架系统的工作原理 (2)3 电控悬架系统的控制策略 (4)3．1天棚阻尼器控制方法 (4)3．2最优控制方法 (4)3．3预测控制方法 (4)3．4自适应控制方法 (5)4 ECAS需要解决的问题和发展前景 (6)结论 (8)参考文献 (9)1 绪论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，为了克服传统的被动悬架对汽车性能改善的限制，近年来，汽车工业中相继出现了性能更加优越的主动悬架和半主动悬架。

1.1电子控制空气悬架发展综述概述了国内外电控空气悬架的发展历程及现状 ,介绍了电控悬架系统的组成和基本工作原理及其功能特点。

关键词:电子控制空气悬架;控制策略;虚拟样机;多体动力学;联合仿真,简要介绍了电控悬架系统的控制策略 ,并对各种控制策略的特点给予了论述 ;分析了我国电控悬架系统需要解决的问题和今后的发展前景。

1.2国内外车辆主动悬架研究汽车悬架系统对提高汽车行驶平顺性和操纵设备的隔振;美国首先在普尔曼车上使用空气弹稳定性起着重要的作用。

随着电子技术、测控技簧,此后意大利、英国、法国及日本等国家相继对术、机械动力学等的快速发展,使车辆悬架系统由空气弹簧作了大量的研究工作。

(1) 国外汽车空气悬架传统被动隔振发展到振动主动控制。

悬架的过去、现在和将来一、悬架的过去——悬架的曲折发展史1.早期悬架系统的发展悬架的历史要比汽车要悠久的多，早在18世纪，法国人便发明了使用一种扁平状的单片弹簧的钢质悬架系统，用在当时的马车之上。

而1763年,美国的特雷德韦尔取得螺旋弹簧悬架的第一个专利。

1804年,英国伦敦的奥巴代亚·艾略特发明了叶片弹簧悬架，但只是简单地把一块块钢板叠起来夹紧,再在两端与车子用钩环连接。

1878年,法国勒芒的大阿米迪·博利发明了采用片簧做前轮独立悬架的装置。

而1886年诞生的世界第一辆汽车的悬架系统采用的是马车的悬架系统，使用钢板弹簧作为弹性元件。

1900年，减震器开始出现，并装在奥兹莫比尔轿车上。

2.弹性元件和减振器的发展随着时代的发展，多种弹性元件开始出现。

1908年螺旋弹簧开始用于轿车，而1921年采用扭杆弹簧悬架的汽车在英国利兰德汽车公司诞生。

1933年，实用的空气弹簧也开始在汽车上首次使用。

到了三四十年代，独立悬架开始出现，并得到很大发展。

减振器也采用了双向筒液压减震器，这种结构也被一直沿用至今。

3.主动式悬架的出现20世纪50年代，液压悬架系统出现在了汽车上。

而现在汽车采用最为广泛的一种悬架:麦弗逊式悬架诞生。

但此时的悬架仍然属于被动式悬架，仍然在很多方面有很大局限性。

在汽车行驶过程中，其性能是不变即无法调节的，也就是说，传统的悬架系统只能保证在一种特定的道路状态和行驶速度下达到最佳。

从而使汽车的行驶平顺性和乘坐舒适性受到一定影响。

这种传统的悬架被称为被动悬架。

为了使汽车不仅有很高的行驶速度，而且要有很好的行驶平顺性、安全性和乘坐舒适性，在20世纪60年代，国外提出了悬架系统可根据汽车的行驶条件的变化而对悬架的刚度和阻尼进行动态地自适应调节，使悬架系统始终处于最佳减振状态的主动悬架系统。

随着电子控制水平的发展，1984年，电控悬架也就是主动悬架开始出现。

汽车检测与维修毕业论文随着车辆参数及行驶工况的变化，对悬架系统性能的要求是不同的：一方面，为提高悬架系统的行驶平顺性，希望悬架系统的刚度较小，而采用较软的悬架；另一方面，为了提高车辆的行驶安全性和方向的控制，则要求悬架系统的阻尼和刚度都比较大，需要采用较硬的悬架以减少车轮与车身件的相对行程，获得良好的路面附着于支撑。

可见，对于悬架系统的设计要求往往是相互矛盾的。

传统的被动式悬架系统的弹性元件的阻尼元件的刚度值和阻尼值是固定的，在汽车行驶过程中无法随着路面状况、载荷和车速等因素的变化而变化。

由于悬架系统参数不可改变，所以即使是最优化设计也只能对特定的激励做出最优的响应，一旦激励发生变化，悬架系统便不再为最优，这一问题限制了悬架系统性能的进一步提高。

目前，被动悬架系统的潜力已经接近极限，所以有必要设计一种不同于被动悬架系统的新型悬架系统，它可以随汽车行驶状况而自适应的改变其阻尼和刚度参数，具有优良的减震性和操纵稳定性。

近年来，由于计算机技术和各种新型控制方法的迅速发展，使人们对各种振动和噪音的控制水平不断提高，为从本质上改善汽车悬架系统性能提供了一条新途径。

随着控制理论、电子技术、计算机技术、测控技术、机械动力学等学科的快速发展，智能悬架系统应运而生，即基于电子控制的智能悬架系统--主动悬架系统得到了迅速发展并逐渐在轿车上应用。

特别是信息科学中对最优控制、自适应控制、模糊控制、人工神经网络等智能控制的研究，不仅在理论上取得了令人瞩目的成绩，同时已开始应用于汽车悬架系统的振动控制，使悬架系统振动控制技术得以快速发展。

随着汽车结构和功能的不断改进和完善，研究汽车振动，设计新型悬架系统，将振动控制到最低水平是提高现代汽车质量的重要措施。

因此汽车悬架振动主动控制技术将成为未来汽车研究的一个主要方向。

正文试验系统主要由执行单元、作动总成、加载机架、动力单元、液压泵站、控制单元、计算机伺服系统组成，根据试件的结构形式以积木形式搭建试验系统奥迪A8轿车作为奥迪品牌的顶级车型，配备了新开发的自适应空气悬架（图1）。