车辆系统动力学 1 4 4 第七章 汽车悬架控制系统动力学 7.1 概述 悬架系统是指车身与车轴之间连接的所有组合体零件的总称。一般由弹性元件、减振装置和导向机构组成，有些还装有横向稳定杆、缓冲块等。 悬架系统的基本功能可以归纳为以下几条： 1. 缓和路面不平的冲击，使汽车行驶平顺、乘坐舒适； 2. 车轮跳动时使车轮定位参数变化小，保证良好的操纵稳定性； 3. 使车轮与地面有良好附着性，较小车轮动载变化，以保证良好的安全性。 悬架按控制力学的角度可以分为被动悬架和主动悬架两大类。被动悬架即常规悬架，按导向机构型式又可分为非独立悬架、独立悬架、复合式悬架(半刚性悬架)三种[3]。主动悬架可分为全主动式悬架、半主动悬架、主动阻尼式悬架几种。下面首先介绍一下各种被动悬架的特点，主动悬架将在本章第4节中详细介绍。 非独立悬架的特点是左右车轮用一根刚性轴连接起来，并通过悬架与车身(或车架)相连。其典型代表是纵置板簧式悬架。其优点是结构简单，制造成本低，维修方便；其缺点是非簧载质量大，所需空间大，而且容易产生陀螺效应，引起前轮摆振。 独立悬架的特点是左右车轮不连在一根车轴上，单独通过悬架与车身(或车架)相连，每个车轮能独立上下运动。独立悬架有双横臂式、麦克弗逊式、纵臂式、斜臂式等几种。其优点是非簧载质量小，不易产生陀螺效应，发动机、行李箱布置空间大，而且越野性好；缺点是结构复杂，成本高。 图 7-1 复合式悬架示图 复合式悬架由焊在一根横梁上的2根纵向摆臂组成(见图9-1)。这根横梁承受所有的垂直力和侧向力产生的力矩，并且必须可扭转，同时起到横向稳定杆的作用[9]。其优点是整个车轴便于拆装，行李箱空间大，车轮上下跳动时，前束、轮距几乎不产生第七章 汽车悬架控制系统动力学 1 4 5 变化等；其缺点是侧倾中心低，易产生过多转向(利用轨迹校正轴承加以克服)。 根据汽车整车性能对悬架的要求，通常用以下三个参数来评价悬架的优劣，即： 车身垂直加速度(舒适性)； 车轮相对动载(安全性)； 弹簧行程(弹簧寿命)。 在设计时，这三个量应尽可能小，但在客观上存在矛盾，特别是对常规的被动悬架而言。 图9-2示出了车身加速度AZ..车轮相对动载dF 和弹簧行程(RAZZ)与阻尼比(相对阻尼系数)AD 之间的关系，图中曲线走向表示，只是弹簧行程(RAZZ)曲线是随阻尼比单调变化，阻尼比愈大，所要求的弹簧行程愈小，相反，对于车身加速度和车轮动载而言，可找到一个最...
