【導讀】性元件、導向裝置及減振器三個基本部分組成[1]。原始的懸架是不能夠進行控。隨著電液控制、計算機技術(shù)的發(fā)展以及傳感器、電子控制懸架系統(tǒng)按懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式分，可分為電控空。氣懸架系統(tǒng)和電控液壓懸架系統(tǒng)兩種。因引起的車身姿態(tài)變化，以提供良好的操縱穩(wěn)定性。其中的乘坐舒適性和操縱。穩(wěn)定性是兩個相互矛盾的要求。證輪胎良好接地，滿足操縱穩(wěn)定性但同時也會破壞平順性的要求。此懸架設(shè)計一直是汽車設(shè)計人員非常關(guān)注的問題之一。目前在汽車上普遍采用的懸架，仍多為被動懸架。動做出響應(yīng)，故限制了懸架參數(shù)的取值范圍。研究表明在人體共振頻率附近，懸架，半主動懸架得了迅速發(fā)展并逐漸在轎車上應(yīng)用。模型辨識以及控制規(guī)律)是決定主動懸架系統(tǒng)控制質(zhì)量的關(guān)鍵性因素。主動懸架系統(tǒng)目前常見的實現(xiàn)形式有兩種，一種是當前使用較。半主動懸架旨在以接近被動懸架的造價和復(fù)雜程度來提。與大汽車公司對主動懸架進行了理論與實踐的研究，并取得了一些成果。

　　

【正文】 節(jié)流閥 流量穩(wěn)定性的因素 。介紹了 阻尼調(diào)節(jié)機構(gòu)的 工作原理 。 其它相關(guān)元件在第三章已說明。 哈爾濱工業(yè)大學華德應(yīng)用技術(shù)學院（論文） 39 第 5 章 懸架 剛度調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)計 在部分 小轎車、越野汽車和大型豪華客車上的電子控制懸架系統(tǒng)中，每個車輪上都采用了 空氣彈簧和普 通減震器。改變空氣彈簧氣壓腔中壓縮空氣的壓力（實際上是改變空氣的密度），即可改變空氣彈簧懸架的剛度。根據(jù)空氣彈簧和普通減震器改變懸架剛度的原理，設(shè)計液壓式懸架剛度調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)機構(gòu)，用一個蓄能器代替空氣彈簧，液壓缸代替普通減震器，通過空氣壓縮機的供氣及蓄能器的排氣改變蓄能器內(nèi)壓縮空氣的壓力，進而改變懸架的剛度。 剛度調(diào)節(jié)機構(gòu)由 電控裝置、 動力源、電液伺服閥、 空氣壓縮機、蓄能器、油液作動器（液壓缸） 、車身位置傳感器、電磁閥 等組成 [18]。 懸架剛度的自動調(diào)節(jié) 蓄能器與空氣壓縮機相連 ， 通過液壓缸的壓力信號，由 ECU 控制空氣壓縮機向蓄能器補氣及蓄能器的排氣，利用蓄能器中壓縮空氣的多少來進行剛度控制。當壓力信號高出設(shè)定壓力時，空氣壓縮機向蓄能器補氣，使懸架的剛度增加，系統(tǒng)處于 “硬 ” 狀態(tài)。液壓缸的壓力在設(shè)定范圍內(nèi)變化時，通過蓄能器的排氣及空氣壓縮機的補氣，使懸架的剛度減小，系統(tǒng)處于 “軟 ”狀態(tài)。 當汽車在路面上行駛時， ECU 接收到各傳感器送來的信號后，和設(shè)定值比較，在壓力范圍內(nèi)變化時，液壓缸的壓力增加， ECU 發(fā)出指令，通過電路控制打開蓄能器排氣閥，排氣來減小剛度。液壓缸的壓力減小，需要向蓄能器補氣來保持正常行駛壓力， ECU 發(fā)送指令，通過電路控制，接通空氣壓縮機的電路，使空氣壓縮機開始工作，向蓄能器補氣。達到正常行駛壓力 ECU 控制空氣壓縮哈爾濱工業(yè)大學華德應(yīng)用技術(shù)學院（論文） 40 機停止工作。液壓缸壓力高出正常行駛壓力范圍時， ECU 發(fā)送指令，控制空氣壓縮機電路，空氣壓縮機工作向蓄能器補氣，同時 ECU 還控制液壓系統(tǒng)電磁閥，向蓄能器供液壓油，提高系統(tǒng)剛度。 當汽車處于高速、轉(zhuǎn)向、起動和制動工況時，需要系統(tǒng)剛度增大，懸架處于“硬”狀態(tài)，可以向蓄能器供液壓油，提高剛度避免活塞與缸體發(fā)生沖 擊 如圖 所示 。 1油箱； 2粗過濾器； 3精過濾器； 4冷卻器； 5溢流閥； 6單向閥； 7壓力繼電 器； 8伺服閥； 11蓄能器； 10液壓缸； 12排氣閥； 13單向閥； 14空氣干燥器； 15空氣壓縮機； 1 18電動機； 17壓力表； 19液壓泵 。 圖 剛度調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)原理圖 哈爾濱工業(yè)大學華德應(yīng)用技術(shù)學院（論文） 41 空氣壓縮機的選擇 空氣壓縮機屬于正壓發(fā)生裝置，它是將機械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的能量轉(zhuǎn)換裝 置，提供高于大氣壓力的氣壓。排氣壓力高于 的習慣上稱為壓縮機。 活塞式空氣壓縮機適用的壓力范圍大，特別適用于壓力較高的中小流量場合。目前仍是應(yīng) 用廣泛的一種空壓機。螺桿式、離心式空氣壓縮機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，排氣均勻。用于氣壓傳動是較新的具有發(fā)展前途的空壓機 。 螺桿式適用于低壓力，中小流量的場合，離心式則適用于低壓力大流量的場合。 空壓機的額定壓力應(yīng)略高于氣動系統(tǒng)的工作壓力。目前，一般氣動系統(tǒng)的工作壓 力為 ～ ， 因此選用額定排氣壓力為 ～ 1MPa 的低壓空壓機。 特殊需要時，也可選用中壓 1MPa ～ 10MPa 、高壓 10MPa ～ 100MPa 甚至超高 100 MPa 以上的空氣壓縮機。選擇空氣壓縮機的根據(jù)，是氣動系統(tǒng)所需要的工作壓力和流量兩個主要參數(shù)。 輸出壓力 cP cP P P? ??? (51) 6 ?? ? 式中 P——各氣動執(zhí)行元件使用的最高壓力 ()MPa ； P?? ——氣動系統(tǒng)的總壓力損失，一般令 MPa?? ? ； 輸出流量 cq 計算出各氣動設(shè)備所需的壓縮空氣流量后，轉(zhuǎn)換成自由空氣流量，再計算哈爾濱工業(yè)大學華德應(yīng)用技術(shù)學院（論文） 42 出空氣壓縮機的流量。 自由空氣流量 Zq ，忽略溫度變化的影響，則 Z Zpqqp? (52) 618 013?? minm? 式中 q、 Zq ——分別為壓縮空氣和自由空氣流量 3( min)m ； p 、 Zp ——分別為壓縮空氣和自由空氣的絕對壓力 ()MPa ； 自由空 氣流量是指溫度在 20C? 、大氣壓力為 、相對濕度 65%狀態(tài)下的流量。 1 2 3 maxczq k k k q? (53) ?? minm? 式中 maxzq ——氣動系統(tǒng)的最大總耗氣 (自由空氣 )量； 1k ——漏損系數(shù)，考慮元件、管接頭及風動工具磨損泄漏， 1 ? ～； 2k ——備用系數(shù)，考慮系統(tǒng)中增添新氣動設(shè)備的余量， 2 ? ～ ； 3k ——利用系數(shù)，若所有設(shè)備同時使用時， 3 1k? ； 通常情況下，可令 1 2 3 k ? ～ 。根據(jù)上面計算的 cp 和 cq 選擇容量稍大的壓縮機型號。蓄能器的壓力小于 10MPa ， 所以選擇輸出壓力為中壓的空氣壓縮機 ( ～ 10 )MPa 。 蓄能器 的選擇 氣囊式蓄能器，通過上部的充氣閥向采用耐油橡膠制成的氣囊內(nèi)充入一定哈爾濱工業(yè)大學華德應(yīng)用技術(shù)學院（論文） 43 壓力的惰性氣體，氣體的壓力決定了蓄能器的壓力。當系統(tǒng)的壓力高于蓄能器的壓力時，壓力油經(jīng)殼體底部的限位閥進入蓄能器，壓縮氣囊內(nèi)的氣體，蓄能器儲存能量；當系統(tǒng)的壓力低于蓄能器的壓力時，氣囊膨脹將壓力油通過限位閥輸出，蓄能器釋放能量。限位閥的作用是防止氣囊膨脹時從蓄能器油口處被擠出而 損壞。此種蓄能器的氣 體與 液 體 完全隔開，氣囊慣性小、反映靈敏、體積小、質(zhì)量輕、安裝方便，適用于儲能和吸收壓力沖擊，工作壓力可達 32MPa，是目前應(yīng)用最廣泛的蓄能器之一。 蓄能器的功用主要是存儲油液的壓力能。在液壓系統(tǒng)中，當液壓泵停止工作時蓄能器可以向系統(tǒng)提供壓力油，充當應(yīng)急能源，使系統(tǒng)在一段時間內(nèi)維持壓力。液壓缸下腔容積變化大于上腔容積的變化，所以安裝一個體積僅為 大小蓄能器。 為了保證系統(tǒng)壓力 2P 時，蓄能器還能釋放壓力油，應(yīng)取充氣壓力 2PP?? ，對于皮囊式取 (? ? ～ )P 有利于提高其使用壽命。因 2 MPa? ，根據(jù)氣體狀態(tài)方程。 1 1 2 2n n nP V P V P V?? ? ? ? 常 數(shù) (54) 則有： 3P MPa? ? ， 1 6P MPa? 。 式中 n——為蓄能器工作狀態(tài)所確定的指數(shù)， 1n? ； P? ——蓄能器的充氣壓力 ()MPa ； 1P ——蓄能器的最高工作壓力 ()MPa ； 2P ——蓄能器的最低工作壓力 ()MPa ； V? ——蓄能器的容積 ()L ； 1V ——最高壓力時的氣囊容積 ()L ； 2V ——最低壓力時的氣囊容積 ()L ； 哈爾濱工業(yè)大學華德應(yīng)用技術(shù)學院（論文） 44 為了減少功率損失，在伺服控制系統(tǒng)中采用一個蓄能器，靠近汽車懸架，并且蓄能器的容積為 8L 。此蓄能器在系統(tǒng)中還起到空氣彈簧的作用。 本章小節(jié) 本章主要介紹了剛度調(diào)節(jié)機構(gòu)的組成及工作原理， 通過傳感器向 ECU 發(fā)送信號 ，由 ECU 發(fā)出控制指令給空氣壓縮機和蓄能器排氣閥來完成懸架剛度的自動調(diào)節(jié)功能。還進行了 蓄能器及 空氣壓縮機的選擇 。 動力源、電液伺服閥、油液作動器（液壓缸）、車身位置傳感器等元件在前兩章已經(jīng)介紹。 哈爾濱工業(yè)大學華德應(yīng)用技術(shù)學院（論文） 45 結(jié) 論 本設(shè)計通過了解和掌握汽車懸架的發(fā)展狀況和水平，立足于我國汽車懸架發(fā)展的實際情 況，設(shè)計了一種以伺服閥控制的液壓缸為執(zhí)行元件的液壓式主動懸架系統(tǒng)，并對該系統(tǒng)進行了理論分析。從理論上看，所作的工作已達到預(yù)期的效果，全文工作和所得結(jié)論如下 : 通過對汽車懸架系統(tǒng)的了解，查找主動懸架相關(guān)資料，經(jīng)過分析和總結(jié)，本文設(shè)計了液壓式主動懸架的結(jié)構(gòu)，并建立了液壓伺服系統(tǒng)的理論模型。 在液壓式主動懸架系統(tǒng)上應(yīng)用電液伺服閥控制液壓油的流向，可以較好的控制液壓缸的動作，從而獲得理想的車身高度控制效果。由于車身高度控制主要特點是車載變化不影響懸架工作行程，它對車輛性能改進的潛力是與車載變化范圍成正比的。 因此，這種懸架通常用于一些車載變化較大的重型貨車和大型客車，也有些用于高級豪華轎車。 應(yīng)用節(jié)流閥，對阻尼孔的控制。可有效的降低車身加速度幅值，懸架動撓度和輪胎動載荷，使汽車行駛平順險和操作穩(wěn)定性得到改善。 通過蓄能器、空氣壓縮機、傳感器及 ECU 的協(xié)調(diào)控制，改變懸架的剛度，改善車輛的各項指標。 由于時間與個人能力所限， 在設(shè)計中同時也遇到很多問題，尤其是節(jié)流閥的設(shè)計，因沒有查到結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計計算公式，只能參照類似閥體結(jié)構(gòu)繪制圖形。 哈爾濱工業(yè)大學華德應(yīng)用技術(shù)學院（論文） 46 參考文獻 1 陳家瑞 .汽車構(gòu)造 (下冊 )[M].機械工業(yè)出版社 ,2021. 2 段俊法 ,陳思忠 .越野車輛懸架系統(tǒng)的評價研究 [J].北京汽車 ,2021. 3 萬鋼 .轎車懸架技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 [J].上海汽車 ,2021. 4 Watton J, Holford K M, Surawattanawan P. 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Motion control of the vehicle with an active suspension system [J].SAE papers,. 哈爾濱工業(yè)大學華德應(yīng)用技術(shù)學院（論文） 48 致 謝 經(jīng)過半年的忙碌和 尋找 工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱 乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有 指導 老 師的督促指導，以及一起學習 的同學們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。 在這里首先要感謝我的 指導老 師 朱寶全 老 師 ， 朱 老師 以他 深厚的理論和專業(yè)知識，給予了我們孜孜不倦的 指導。他 嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度使我受益匪淺。 雖然朱 老師 平日里工作繁多， 但 從 畢業(yè)設(shè)計 選題到最后的完成都得到了 朱 老師的認真指導和親切關(guān)懷 。 其次， 在 畢業(yè)設(shè)計 過程中，得到 李相龍，趙永祥 同學的全力幫助和大力支持，在此對這幾位同學，以及本人在 大學 學習期間，曾經(jīng)對本人的學習、生活等給予幫助過的領(lǐng)導、老師、同學、朋友表示最誠摯的