电磁阀控制半主动悬架可调减振器的研制*刘伟哲1王忠良1陈昌建2郭洪文3（1.河北师范大学；2.河北工业职业技术学院；3.上海天合汽车研发中心）【摘要】建立了某越野车7自由度模型，分析了该车辆在直线行驶、加速-制动以及转向工况下悬架阻尼变化对车辆稳定性和乘坐舒适性的影响。研制了电磁阀控制阻尼可调减振器，并进行了减振器示功试验、速度特性台架试验，得出被动减振器及可调减振器的示功图和速度特性曲线。结果表明，该可调减振器的软、硬阻尼力随速度的变化有明显的区别，说明基本达到了阻尼的软、硬可调。主题词：半主动悬架减振器电磁阀阻尼调整：U463.33文献标识码：A：1000－3703（2012）09－0030－04DevelopmentofanAdjustableDamperControlledbySolenoidofSemi-activeSuspensionSystemLiuWeizhe1,WangZhongliang1,ChenChang激an2,GuoHongwen3（1.HebeiNormalUniversity;2.HebeiCollegeofIndustryandTechnology；3.ShanghaiTRWAutomotiveHoldingsCorp）【Abstract】Inthispapera7degreesoffreedommodelofanoff-roadvehicleisestablished,andtheinfluenceofvariationofsuspensiondamperonvehiclestabilityandridecomfortisanalyzedinthreemainworkingconditions:straightdriving,speedingup,brakingandsteering.Solenoidvalvecontroldamperadjustabledamperisdeveloped,anddamperindicatortest,speedcharacteristicbenchtestarecarriedout,fromwhichindicatordiagramandspeedcharacteristiccurveofthepassivedamperandadjustabledamperareobtained.Theresultsshowthatthechangesofsoftandharddamperswiththevelocityareverysignificant,indicatingthatsoftandhardadjustmentofdampercanbemade.Keywords：Semi-activesuspension,Damper,Solenoidvalve,Damperadjustment悬架阻尼对车辆的稳定性和乘坐舒适性有着重为二分之一前、后悬架减振器中心距，mb为车身质量，mu2为前轴右非簧载质量，Ip为车身俯仰转动惯量，mu1为前轴左非簧载质量，Ir为车身侧倾转动惯要的影响。本文以某越野车前双摆臂扭杆弹簧独立悬架为基础[1]，设计了一种由电磁阀控制的新型减振器，由此解决了步进电机控制节流口开度的减振器在压缩行程压缩阀不起作用的问题。量，mur与Iur分别为后轴非簧载质量、侧倾转动惯量，ks1、ks2、ks3、ks4为悬架系统的弹簧刚度，cd1、cd2、cd3、cd4为悬架系统的阻尼，kt1、kt2为前轮胎刚度系数，kt3、kt4为后轮胎刚度系数。模型建立11.1车辆7自由度整车模型建立所研究越野车前悬架为装有横向稳定杆及双向液压筒式减振器的双摆臂扭杆弹簧独立悬架，后悬架为装有双向液压筒式减振器的2级变钢性半椭圆x1IpIrks4Yks3mbC.Gx6cx7x3cd3d4mx2ur形钢板弹簧。所建立的该越野车7自由度整车模型Iur2b2L1kt4cd1mu1hgkxxt3cd2mu254ks2ks1如图1所示，7自由度包括3个车身自由度以及4个车轮垂直运动自由度。图1中，2b1为前轮轮距，2b2为后轮轮距，L为轴距，Ls1与Ls2分别为二分之一前后悬架中心距，L1为车身质心距前轴距离，L2为车身质心距后轴距离，hg为质心高度，Ld1与Ld2分别L2Lkt1kt2q3q42b1q2q1某越野车7自由度模型图1觹基金项目：河北省教育厅指导项目（Z2010154）；河北师范大学青年基金（L2008Q17）。—30—汽车技术·设计·计算·研究·不同行驶工况系统运动微分方程直线行驶工况下系统运动微分方程：[M]·{x咬}+[C]·{觶}+[K]·{x}=[Kq]·{q}其中，{x}={x1，x2，x3，x4，x5，x6}T，{q}={q1，q2，q3，q4}T，1.20.210.200.190.18（1）0200040006000式中，[M]为质量矩阵；[C]为阻尼矩阵；[K]为刚度矩阵；[Kq]为输入系数矩阵。加速-制动行驶工况下汽车俯仰是主要响应，选取汽车俯仰力矩作为输入参数，其微分方程为：前悬架阻尼/N·s·m-1（b）右前悬架0.210.200.190.18[M]·{x咬}+[C]·{觶}+[K]·{x}={F1（t）}其中，{F（t）}={00Mp（t）0000}T式中，{F1（t）}为系统俯仰力矩输入向量。转向工况下汽车输入简化为由横向加速度引起的侧倾力矩输入，其微分方程为：（2）0200040006000前悬架阻尼/N·s·m-1（c）左后悬架0.210.200.190.18[M]·{x咬}+[C]·{觶}+[K]·{x}={F2（t）}其中，{F2...