塑件注塑成型是从注塑模具的设计、制造到成型一个较为繁重的过程,是靠相关设计人员长期工作得出的经验及工人的手艺,要想保证注塑模具满足现代工业发展的需要,传统的注塑模具生产方法已经不能满足了,可以进行注塑模具CAD/CAE/CAM系统的研究开发,缩短制造周期、提高企业的市场竞争能力。汽车悬架是车身和车轮之间的一切传力连接装 置的总称。它把路面作用于车轮的支承力、牵引力、制动力和侧向反力和这些力所产生的力矩传递到车身上,来保证汽车的正常行驶.悬架系统是汽车重要的组成部分,汽车悬架系统的性能是影响汽车行驶平稳性、操纵稳定性和安全性的重要因素。本次设计介绍了変阻尼汽车悬架自适应控制方法的研究与分析,同过分析四分之一悬架模型与simulink仿真得出结论。通过本次设计,了解simulink仿真的使用,了解汽车悬架对于整车舒适性的重要性。
关键词:汽车悬架、変阻尼、自适应控制、simulink
自适应阻尼控制悬架系统(Adjusterdampingcotos缩写为:ADS) 是电子控制悬架的一种新方法,奔驰轿车即装用了该种悬架控制系统。↓ADS将加速传感器、转角传感器、车身加速度传感器等传感器接收的信号输入电子控制装置,并根据行驶状况自动调节诚振器阻尼力以适应路面的变化。即使汽车进行避障行驶时,也可保持良好的乘坐舒适性。该系统主要有诚振器、传感器、电子控制装置(ECU)、阻尼阀和串联式油泵组成。
2.1 组成系统
自适应阻尼控制悬架系统(ADS) 的结构组成简图如图1所示。各个组成部分的作用及工作情况简述如下:
2.1.1 减振器
安装在悬架支柱上,油液的阻尼作用产生在一个电磁阀内,电磁阀通过高压油管与悬架支柱连接。
2.1.2传感器
5个传感器分别用来检测汽车车轮和车身的垂直加速度、车速(ABS车速传感器)、转向盘转角和汽车负荷等信息,并将信号输入ECU,ECU 处理传感器信号后,确定汽车所需的最佳诚振器阻尼力,向电磁阀发出控制信号调节减振器的阻尼力。
2.1.3电子控制装置
ADS电子控制装置ECU通过计算加速度传感器、车速传感器、转向盘转角传感器等输入的信号,然后与ECU存储的数值进行比较,向阻尼阀发出指令,通过阻尼阀中电磁阀的开闭,调节诚振器的阻尼力。因ADS 电子控制装置与车载诊断装置安装在一起,所以即使电源中断,储存的信息也不会丢失。
2.1.4阻尼阀
阻尼阀安装在储压器和悬架支柱之间,并通过油管与储压器和悬架支柱连接,根据控制指令调节诚振器的阻尼力,以适应行驶状况的变化。悬架支柱、阻尼阀及储压器结构简图如图2 所示:
2.1.5其他装置
悬架的承载件包括螺旋弹簧、储压器和减振器。储压器通过一膜片分为上下两腔,上腔为氮气腔,下腔为高压袖腔。诚振器及储压器内的油压,随汽车的负荷的大小和悬架的长度而变化,油压作用在膜片上使上腔内的氮气压力也随汽车和悬架的压缩或伸长而变化。通过增加或诚少悬架支柱中的油液,使悬架支柱伸长或压缩,达到车身上升或下降。由于前悬架支柱同时还具有车轮导向作用,所以支柱油封承受负载较大,支柱油封分低压油封和高压油封两种,从高压油封泄漏的油液通过回油管流回油箱。ADS系统与车身高度控制系统虽然共用一些零部件,但两者是相互独立的。
2.2工作原理
减振器阻尼力的变化通过阻尼阀控制,阻尼阀由电子控制装置控制。每个阻尼阀含有两个电磁阀,电磁阀的不同的开闭组合,使减振器的阻尼力可在四个不同数值之间变换,即硬(FIRM)、正常(NORMAL)、软(SOFT)和舒适(COMFORT)。当汽车行驶状态突然变化时,减振器的阻尼力会迅速变换为最理想的阻尼力设置。
ADS电子控制装置根据车速信号计算出汽车的加速度或减速度,用于检测汽车的水平加速度;电子控制装置根据车速和转向盘转角信号计算出汽车的横向加速度(横向力)。ADS电子控制装置根据计算出的加速度,向阻尼阀发出控制信号,调节减振器的阻尼力。ADS电子控制装置可分别独立控制各轮车轴的阻尼阀。
当汽车突然加速、紧急制动或当汽车负荷增加时,减振器的阻尼力也被调节为适当值,以保证平稳。ADS系统工作时,电子控制装置还不断地检测系统的各项功能。当检测到故障时,如果系统故障影响汽车的安全行驶,系统将自动关闭并存储故障,同时在仪表盘上显示,这时四个车轮的减振器阻尼力都调整到最大。
3. 汽车悬架系统动力学建模****
汽车悬架系统对于路面的激励是非线性的,并且是多自由度的。自由度多会对模型的建立带来不便,因此本文对汽车悬架系统的二自由度1/4模型进行简化分析。为得到简化模型,进行了如下假设:1.车体和车架均为刚性,并且在研究的过程中忽略车身悬置的弹性和阻尼;2.汽车在路面上匀速行驶并且始终与其接触,没有撞击现象发生;3.悬架的刚度和轮胎的刚度都是关于位移的线性函数,并且忽略轮胎的阻尼;4.关于路面位移的输入函数可以假设作用在轮胎与地面接触点的中心。简化的汽车悬架系统的1/4模型如图3所示。