基于平顺性的电控可调阻尼空气悬架客车非线性阻尼优化.doc
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基于平顺性的电控可调阻尼空气悬架客车非线性阻尼优化
蒋 侃1,陈 燎2,吴志敏2
(1.常州机电职业技术学院,江苏常州 213164; 2.江苏大学汽车与交通工程学院,江苏镇江 212013)
摘要:建立电子控制可调阻尼空气悬架客车非线性刚度和非线性阻尼半车模型,通过模型仿真,在不同的道路等级、车辆载荷
和行驶速度下,对悬架减振器的非线性阻尼进行优化。与典型工况时的车辆平顺性试验结果相对比,采用优化阻尼值后,客车行驶
平顺性指标得到了明显改善。研究对高档客车用可调阻尼减振器的参数设计,以及电控空气悬架的控制策略确定具有重要意义。
关键词:平顺性;电子控制空气悬架;非线性;刚度;阻尼;优化
中图分类号:U463. 33 文献标识码: B 文章编号: 1006-0006(2009)05-0040-03
Non-linearDamping Optmi ization for E lectronically-controlled
Damping-adjustable AirSuspension Bus Based on R ide Com fort
JIANGKan1, CHEN Liao2, WUZhi-min2
(1.Changzhou Institute ofMechatronic Technology,Changzhou 213164,China;
2.College ofAutomotive and Traffic Engineering, JiangsuUniversity, Zhenjiang 212013,China)
Abstrac:tThis paper establishes a 4D model of electronically-controlled damping-adjustable air suspension bus in
which the non-linear damping and non-linear stiffness are taken into account.Multilevel optimization for air suspension non-
linear damping of vehicle under different roads, vehicle loads and travel speeds is developed. The ride comfort is improved
obviously after the optimization.This study has great significance in parameters design of damping-adjustable shock absorber
on high class bus and control strategy determination of electronically-controlled air suspension.
Key words:Ride comfort; Electronically-controlled air suspension; Non-linear; Stiffness; Damping; Optimization
提高客车在复杂使用条件下的行驶平顺性一直受到汽车设计人
员的重视,为此,越来越多的高档豪华客车采用电子控制可调阻尼空
气悬架。计算机仿真技术的发展,多自由度非线性车辆仿真模型的
建立,为电控可调阻尼空气悬架车辆行驶平顺性的研究提供了快速、
有效的研究手段。
被动悬架减振器的性能参数在使用过程中无法随人意而变化,
限制了悬架的性能[1]。所以,在某型电子控制空气悬架客车上配备
了可调阻尼减振器(图1)。其工作原理为:步进电机1驱动阀芯杆3
和阀芯4转动,节流口14与阀芯4相对位置随之变化,使可调节流
口的面积发生改变,从而改变减振器的阻尼系数。
为确定减振器阻尼系数调节范围和悬架控制策略,建立该车悬
架非线性刚度、阻尼四自由度(半车)模型,通过计算机仿真和优化,
得到不同路面和行驶速度条件下,可调阻尼减振器的最优阻尼力曲
线。实车的平顺性试验用于检验计算机仿真和优化结果的正确性。
1.步进电机 2.霍尔传感器 3.阀芯杆 4.阀芯 5.工作缸 6.拉伸阀
7.底阀 8.压缩阀 9.连接杆头 10.紧固螺母 11.双头通液螺杆
12.活塞 13.储油筒 14.节流口 15.空心活塞杆 16.防尘罩
图1 可调减振器结构
Fig. 1 Adjustable Shock Absorber
1 客车悬架模型
1.1 半车模型
目前,车辆悬架系统阻尼优化基本是在线性刚度和(非)线性阻
尼车辆模型的基础上来进行的[2~7
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