开题报告轿车悬架电控系统设计.docVIP

毕 业 设 计 开 题 报 告 题 目 轿车悬架电控系统设计 学生姓名 学号 1215023031 所在院(系) 机械工程学院 专业班级 汽车检测与维修技术 1201 指导教师 2015年03月31日 题 目 轿车悬架电控系统设计 一、选题的目的及研究意义 悬架是现代汽车的重要组成部分之一，往往列为重要部件编入轿车的技术规格表，作为衡量轿车质量的指标之一。1954年美国通用汽车公司在悬架设计中率先提出的。它在被动悬架的基础上，增加可调节刚度和阻尼的控制装置，使汽车的悬架在任何路面上保持最佳的运行状态。控制装置通常由测量系统、反馈控制系统、能源系统等组成。20世纪80年代，世界各大著名的汽车公司和生产厂家竞相研制开发这种悬架。奔驰、沃尔沃、洛特斯、丰田等在汽车上进行了较为成功的试验。装备主动悬架的汽车，在不良路面高速行驶时，车身非常平稳，轮胎的噪音小，转向和制动时车身保持水平。其特点是乘坐非常舒服，但不同程度存在着结构复杂、能耗高、成本昂贵、可靠性问题。 由于种种原因，我国的汽车绝大部分采用被动悬架。在半主动和主动悬架的研究方面起步晚，与国外的差距大。在西方发达国家，半主动悬架在20世纪80年代后期趋于成熟，福特公司和日产公司首先在轿车上应用，取得了较好的效果。主动悬架虽然提出早，但由于控制复杂，并且牵涉到许多学科，一直很难有大的突破。进入20世纪90年代，仍仅应用于排气量大的豪华汽车。未见国内汽车产品采用此技术的报道，只有北京理工大学和同济大学等少数几个研究机构对主动悬架展开研究。 2.发展趋势： 由于汽车行驶的平顺性和操纵稳定性的要求，具有安全、智能和清洁的绿色智能悬架将是今后汽车悬架发展的趋势。 被动悬架是传统的机械结构，刚度和阻尼都是不可调的，依照随机振动理论，它只能保证在特定的路况下达到较好效果。在我国现阶段，仍然有较高的研究价值。 半主动悬架的研究集中在两个方面：执行策略的研究；执行器的研究。阻尼可调减振器主要有两种，一种是通过改变节流孔的大小调节阻尼；一种是通过改变减振液的粘性调节阻尼。 主动悬架研究也集中在两个方面：可靠性；执行器。由于主动悬架采用了大量的传感器、单片机、输出输入电路和各种接口，由于元器件较多，降低了悬架的可靠性，所以，加大元件的集成程度，是一个不可逾越的阶段。执行器的研究主要是用电动器件代替液压器件。电气动力系统中的直线伺服电机和永磁直流直线伺服电机具有较多的优点，今后将会取代液压执行机构。 3.应用领域： 悬架已经有70多年的发展历史了。目前的应用范围相当广泛，特别是在商用车领域，100%的中型以上客车和80%以上的卡车都使用了空气悬架系统。而现在在乘用车上，高档汽车和SUV车型对其应用很广泛。1987年，世界上首次推出装有空气弹簧的主动悬架，它是一种通过改变空气、弹簧的空气压力　　来改变弹性元件刚度的主动悬架。　　1989年又推出了装有油气弹簧的主动悬架。a.结构复杂、维修不便.制造成本高 b.悬架定位参数设定复杂 c.横向稳定性差，抗冲击能力差，寿命低，占用空间大 2.如何将悬架控制系统和其他控制系统集成化： 由于车身高度控制及车身姿态控制可在很大程度上提高车辆整车性能而且空气悬架在结构上保证了车高及姿态控制的方便实现,因此结合先进实用的控制算法对电子控制空气悬架进行控制将成为未来发展的必然趋势,综合控制应该是今后研究工作的一个重点,当然不管怎么各种控制策略怎么组合,简单实用最好,还要考虑成本等经济效益,纵观国内外都是如此。更高层次的改进是将ABS, TCS, ASR等控制系统与悬架控制系统的集成,即组成汽车动力学集成控制系统,这将是车辆悬架系统与车辆其他控制系统集成化发展的方向。 3.如何解决悬架结构复杂的问题 磁电流变等新型减振器的应用与研发,新型传感器,车载计算机等硬件的研发有助于电子控制技术的深化,目前已提出了多种的方案,并期待着这种新式传感器的出现;从地球环境来考虑,为进一步节约能源,悬架控制向高压力化、高电压化、小型轻量化发展;并且出现混合动力空气悬架汽车,电子控制悬架将进一步向高性能方向发展。 4.如何加强悬架系统智能化: 目前在我国应加强空气弹簧基本理论研究,以掌握有自主知识产权的关键技术;应继续对空气悬架关键部件的设计、制造技术进行探讨与创新;应对空气悬架与整车匹配技术进行深入研究;空气弹簧的小型化;空气弹簧刚度多级甚至无级可调;