本文關(guān)鍵詞：越野車油氣懸架設(shè)計與開發(fā)

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【摘要】：深入的研究懸架的設(shè)計方案,并以整車性能為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化,對優(yōu)化選擇及匹配分析懸架的各項物理參數(shù)有非常重要的意義。因為懸架系統(tǒng)及相關(guān)部件的性能直接影響了車輛的行駛性能,行駛性能是車輛的關(guān)鍵性能之一�，F(xiàn)在整車上被廣泛使用的懸架形式主要由彈性元件與普通減振器構(gòu)成,其特點是結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高,但是由于其全部為被動元件,它也存在隨著載荷增加車輛離地間隙下降較大,前后懸架不等高,同時隨載荷增大懸架偏頻變小的問題。最近油氣懸架技術(shù)正在快速發(fā)展,正是因為油氣懸架技術(shù)可以解決普通懸架具有的上述問題。油氣懸架可以通過充放油的方式調(diào)節(jié)車身的高度,增大或減小車輛的離地間隙。油氣彈簧的剛度為非線性,通過良好的前期匹配優(yōu)化,可以實現(xiàn)車輛的不同載荷工況下的等頻效果,應(yīng)用以上技術(shù)可以克服普通懸架的缺點,提高車輛的舒適性和越野能力。設(shè)計一個油氣懸架系統(tǒng)要經(jīng)過一下幾個過程:理論設(shè)計、工程設(shè)計及制造、裝車調(diào)試及路試。如果在理論設(shè)計階段能夠得出比較合理的油氣懸架理論性能和設(shè)計參數(shù),就可以省下非常多的發(fā)生在工程設(shè)計及制造和裝車調(diào)試及路試階段的成本。理論設(shè)計階段消耗的成本較低,因為該階段的主要工作是進(jìn)行理論上的相關(guān)計算、分析及優(yōu)化與仿真。該階段容易修改設(shè)定參數(shù)與仿真條件,可以更快捷的調(diào)試及確定技術(shù)方案。因此深入的研究理論設(shè)計階段的設(shè)計方法,提高設(shè)計水平,減小設(shè)計時間,對油氣懸架的設(shè)計有非常重要的意義。作者在進(jìn)行作者負(fù)責(zé)的某復(fù)合油氣懸架項目的過程中,對作者以往在油氣懸架系統(tǒng)設(shè)計過程中的參數(shù)匹配及優(yōu)化、計算仿真、結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)驗進(jìn)行系統(tǒng)的歸納,本文主要在油氣懸架單元性能參數(shù)確定、油氣懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計以及利用油氣懸架作為執(zhí)行元件的調(diào)平系統(tǒng)設(shè)計和控制算法開發(fā),這三方面展開。油氣懸架的核心部件是油氣彈簧,其既起到彈性元件的作用,又為懸架提供阻尼。文章從確定合適的油氣彈簧彈性特性和阻尼特性入手,根據(jù)三種路面的頻域參數(shù),利用傅里葉逆變換法求出了三種隨機路面的時域信號;在Matlab/Simulink中根據(jù)所提供的整車及懸架基本參數(shù),建立的四分之一整車振動模型及懸架阻尼特性簡化模型;運用遺傳算法對不同路面上的懸架阻尼系數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,得到了三組較為合理的懸架復(fù)原和壓縮阻尼系數(shù)。接下來闡述了電控復(fù)合油氣懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計方法和優(yōu)化方法,研究了該車輛的電控復(fù)合油氣懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)與整車性能的匹配關(guān)系。首先介紹了可舉升復(fù)合油氣懸架的組成結(jié)構(gòu)及工作原理,推導(dǎo)給出復(fù)合懸架的偏頻計算公式。然后以空滿載懸架偏頻及差值和油氣彈簧氣囊落座行程為評價指標(biāo),定性的分析復(fù)合油氣懸架各項結(jié)構(gòu)參數(shù)對整車性能的影響。總結(jié)歸納出設(shè)計的邊界條件及設(shè)計思路,以樣車前懸架為例給出了油氣懸架基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計方法。并對設(shè)計結(jié)果進(jìn)行了驗算。在參數(shù)設(shè)計完成后,對油氣懸架進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計,文章介紹了可以一種通過電磁比例閥對油氣彈簧阻尼進(jìn)行控制的油氣彈簧阻尼控制閥系。并對油氣彈簧系統(tǒng)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)建模,通過示功試驗驗證了模型的準(zhǔn)確性。并通過組裝調(diào)試實現(xiàn)了仿真分析所得出的阻尼系數(shù)要求。并對其進(jìn)行裝車試驗,在進(jìn)行不同車輛的對比試驗后,實現(xiàn)了平順性的很大改善。油氣懸架的一個典型附加功能就是基于懸架的車身調(diào)平,這種技術(shù)在不要求支撐剛度的同時,對載車平臺調(diào)平的速度及戰(zhàn)斗車輛的生存能力具有很大的提高作用。本文基于三點調(diào)平的原理,對以自身油氣懸架作為支點的車輛調(diào)平進(jìn)行分析,給出了調(diào)平控制邏輯與解算方法,并對系統(tǒng)精度的各個影響因素進(jìn)行了分析。最后對控制系統(tǒng)進(jìn)行了實車驗證,并對調(diào)平的具體過程以及各參數(shù)變化進(jìn)行了分析。結(jié)果表明利用該方法對車載平臺進(jìn)行調(diào)平能夠滿足精度要求并且降低對傳感器的要求。為車載調(diào)平提供了一種實用的調(diào)平算法和控制邏輯。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.33

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本文編號：1160542