为了更好兼顾车辆的操稳性和平顺性,提出一种刚度阻尼可调式抗侧倾液压互联悬架系统。该系统在被动式抗侧倾液压互联悬架的基础上增加了一组蓄能器,通过控制电磁阀的开闭和改变可调阻尼阀的节流面积,实现整车的刚度阻尼可调。利用Simulink软件搭建安装刚度可调抗侧倾液压互联悬架车辆动力学模型,搭建刚度可调抗侧倾液压互联悬架系统的实验台架,通过实验验证模型的准确性及可行性,以动力学模型为基础进行液压互联悬架系统参数匹配设计。最后,通过整车的操稳性和平顺性仿真验证了安装该系统的车辆可获得优异的操纵稳定性和平顺性。

基于传统抗侧倾液压互联悬架构型,通过在液压缸上设计行程敏感槽,利用活塞位置在槽内的往复运动,实现阻尼可调的特性。采用MATLAB/Simulink搭建了此结构液压互联悬架的整车模型,最后利用仿真模型进行蛇形运动、双移线运动和随机路面激励试验的仿真分析。结果表明:与传统抗侧倾液压互联悬架对比,行程敏感式液压互联悬架能有效改善汽车行驶时的平顺性。

随着车速提高,车辆侧翻的风险随之增加,因此车辆的抗侧倾性能愈发受到人们的重视。液压互联悬架(HIS)能有效提升车辆的侧倾刚度且几乎不影响车辆的平顺性。根据所研究的主动液压互联悬架,设计了一个以侧倾角和侧倾角加速度作为输入的模糊控制器,直线行驶时控制器几乎不工作,此时车辆等同于被动HIS,两者平顺性近似相同;高速转向时通过控制电机推动调节油缸的活塞杆运动,产生主动的抗侧倾力矩提高车辆的操稳性能。搭建了主动抗侧倾HIS实验台架,通过台架实验验证了主动HIS模型的正确性。对试验车辆底盘进行主动抗侧倾HIS测试系统改装,进行蛇形和双移线试验,并利用MATLAB/Simulink进行相应仿真,比较分析被动HIS车辆和主动HIS车辆的车身侧倾角峰值。结果表明,与被动HIS相比,主动HIS能有效提高车辆的抗侧倾性能。

提出一种新型四级阻尼可调式液压互联悬架(FDAHIS)系统。FDAHIS系统在被动液压互联悬架系统的阻尼阀上并联了两个常通孔面积不同的电磁开关阀,通过反馈控制策略控制电磁阀开闭状态,调节系统液压流量,从而实现阻尼四级可调。为了研究该系统性能,建立FDAHIS系统模型和七自由度整车模型。通过系统单元台架试验对该模型进行了验证。整车仿真结果表明,与被动的液压互联悬架(HIS)系统相比,FDAHIS系统在车辆行驶平顺性和抗俯仰性能方面表现更佳。

基于牛顿第二定律和传递矩阵法,建立装有抗侧翻液压互联悬架校车全车模型的机液耦合系统动力学方程。完成该非线性系统特征值辨识及模态分析,并对比分析校车安装液压互联悬架前后的动态特性。分析了阻尼阀参数对校车主要模态动态特性关系的影响,结合整车模态匹配策略及阻尼特性需求,提出基于搜索法的阻尼阀参数设计方法,并通过校车动态特性分析验证了该方法的有效性。分析结果表明,抗侧翻液压互联悬架可显著提高车辆的抗侧翻性能,通过合理设计阻尼阀参数可极大改善该耦合系统的阻尼特性。

提出一种新型油气互联悬架,用于替代传统车辆所使用的稳定杆,在基本不影响车辆其他性能的前提下有助于提高抗侧翻性能。为研究该悬架对某型SUV车辆操纵稳定性的影响,搭建了基于CarSim/Simulink/AMESim的联合仿真平台,建立了液压互联悬架的整车机液耦合的多体动力学模型。仿真结果表明,装有液压互联悬架的整车在操纵稳定性评价中得分较高。为了验证该仿真平台的正确性和进一步研究该油气互联悬架对车辆性能的影响,基于某型SUV车辆开发了整套油气互联悬架样车,并进行了路试。实验结果与仿真结果吻合较好,从而验证了仿真平台的正确性,为后续该类悬架的设计和优化提供一种新的计算机仿真方法。实验和仿真结果表明,在不影响车辆舒适性的前提下,液压互联悬架能提供较大的侧倾刚度,增强高速转弯时车辆的安全性,提高车辆的操纵稳定性。

液压互联悬架(hydraulically interconnected suspension,HIS)系统油缸内泄会直接影响其动态性能,为保证HIS系统的抗侧倾性能,文章提出一种基于电磁阀平衡两侧油路油压的解决方法,并对其控制策略进行分析。首先建立HIS模型,分析油路压力差对电磁阀平衡时间的影响,并进行实验验证;然后采用模糊控制方法实现对电磁阀开闭控制,通过MATLAB/Simulink对车辆行驶状态仿真,验证所提出的控制策略的有效性;最后进行实车试验与仿真结果分析。结果表明,该文提出的电磁平衡阀控制方法能有效平衡油缸内泄造成的两侧油路油压差。

为改善车辆动态性能,设计一种双气室液压互联悬架系统。结合结构特征建立双气室液压互联悬架模型,得到包含该模型的整车动力学模型,并利用蛇行试验结果进行验证。将分别装有双气室、单气室的液压互联悬架与原机械悬架的整车模型在不同运动模态下进行仿真,对比分析三者对车辆悬架系统刚度与阻尼特性的影响,并在时域和频域分析三者对车辆响应的影响。结果表明,双气室液压互联悬架能显著提高车辆侧倾模态的刚度与阻尼,但对俯仰与垂向模态的刚度与阻尼影响较小;在蛇行工况下,该悬架能有效减小车辆侧倾角及其角速度与悬架动挠度,改善车辆操纵性能;在随机路面工况下,该悬架对行驶平顺性的影响很小,并能改善道路友好性。

电动液压助力转向系统动态特性的研究是转向系统与整车匹配和控制策略研究的关键，其建模的难点在于电动液压助力转向系统是机械、液压与电器的耦合。结合整车模型，建立了转向系统的机电液耦合动力学模型；进行了非线性时变系统的瞬态响应求解；分析了扭转刚度等关键参数对转向系统及整车性能的影响；搭建了动态模拟助力转向台架，并在方向盘力脉冲输入下进行了实验验证及对比分析。结果表明：仿真与台架实验测试结果吻合良好，验证了模型的有效性；对转向系统的瞬态分析为系统匹配设计及控制策略的研究提供了可靠依据。

针对被动液压互联悬架不能主动适应路况变化,提出一种能够调节车身高度的液压互联悬架系统.通过 优化系统参数,使装有液压互联悬架车辆的垂向刚度基本和原车一致 ; 采用分层控制理论进行车身高度调节的切换控制 策略研究 ;基于 CarSim、 AMESim 和 Mat lab/Simul ink三个平台,搭建包含整车多体动力学模型和控制模型的联合仿真系 统,并对切换过程、平顺性和操纵稳定性进行仿真分析.结果表明,该系统能够在不降低车辆平顺性的前提下,实现车身 高度的按需调节,同时提高车辆的操纵稳定性.