图.车身高度控制系统原理图根据车高传感器信号的变化和驾驶员选择的控制模式指令，给控制车高的电液伺服阀发出指令。当车需要升高时，三位四通伺服阀动作，接通供油油路，液压泵供液压油进入液压缸支撑腔，车身上升。若伺服阀停止动作，液压缸支撑腔压力不变，车身维持在定高度。如果乘客增加而使车身高度降低时，车身高度传感器给出的信号将与存储的车高量不符，就会发出指令，伺服阀通电打开，给液压缸支撑腔供油，直到车高达到规定的高度为止。当车身需要下降时，液压泵停止工作，三位四通伺服阀动作接通回油油路，液压油回油箱，车身下降，如图.所示。汽车正常行驶时，车高传感器没隔.测定次车高位置，经过采集数后取平均值。车高数据被记忆下来，并与控制模式中标准车高进行比较，判断此时车高是否合适。若处于常模式，则车高应在中状态，若处于高状态，则车高应在高状态。如果判断车高位置不适当，电液伺服阀将动作，将车身调整到适当的位置。车身高度自动调节系统可实现停车水平控制停车后，当车上载荷减少而车身上抬时，控制系统能自动降低车身高度，以减小悬架系统负荷，改善汽车外观形象。特殊行驶工况高度控制汽车高速行驶时，主动降低车身高度，以改善行车的操纵稳定性和液力传动特性。当汽车行驶于起伏不平度较大的路面时，主动升高车身，避免车身于地面或悬架的磕碰。自动水平控制车身高度不受载荷影响，保持基本恒定，姿态水平，使乘坐更加平稳，前大灯光束方向保持水平，提高行车安全。由于车身高度控制系统的主要特点是车载变化不影响悬架工作行程，它对车辆性能改进的潜力是与车载变化成正比的。因此，这种悬架通常用于些车载变化较大的重型货车和大型客车，也有些用于高级豪华轿车。.液压缸参数的确定假设基于车辆模型的型桑塔纳乘用车主动悬架的结构参数为图.，。供油压力的选择选择较高的供油压力，可以减小液压动力元件液压能源装置和连接管道等部件的重量和尺寸，可以减小压缩性容积和减小油液中所含气体对体积弹性模量的影响，有利于提高液压固有频率。但执行元件主要规格尺寸减小，又不利于液压固有频率提高。选择较低的供油压力，可以降低液压系统设计特点采用控制器控制三位四通伺服阀阀芯的位置，阀芯位置决定了流出伺服阀的压力油的流量大小和方向，通过活塞杆上下的压力差产生主动控制力，控制器根据汽车的运动状态调整作动器作用力的大小方向和变化速度，使汽车行驶的平顺性得以改善。液压缸与蓄能器之间安装个阻尼孔可调的节流阀主副节流孔截面积不同，根据传感器输入信号，由处理后控制电磁阀接通主副节流孔，起到阻尼控制。利用蓄能器的进气与排气来改变气室容积，起到刚度调节作用。车身高度传感器测得的信息输入，经处理后控制伺服阀动作，使液压缸上下腔压力变化推动活塞上下动作，达到车身高度理想值。如图.所示油箱粗过滤器精过滤器冷却器溢流阀单向阀压力继电器伺服阀二位三通电磁换向阀蓄能器液压缸节流阀蓄能器排气阀单向阀空气干燥器空气压缩机电动机压力表液压泵。图.液压伺服控制系统原理图电控液压式主动悬架的工作原理电子控制悬架系统按悬架系统结构形式分，可分为电控空气悬架系统和电控液压悬架系统两种。在此主要介绍电控液压悬架系统的组成和原理。电子控制液压式主动悬架系统由动力源压力控制阀液压缸传感器控制器悬架控制等组成，如图.所示为电子控制液压式主动悬架简化原理图。非簧载质量簧载质量轮胎刚度悬架弹簧刚度作用力发生器图.电子控制式主动悬架系统的简化原理图作为动力源的液压泵产生压力油，供给各轮的液压缸，使其独立工作。当汽车转向发生侧倾时，汽车外侧车轮液压缸的油压升高，内侧车轮液压缸的油压降低，油压信号被送至，根据此信号来控制车身侧倾。由于在车身上分别装有上下左右前后车高等高精度的加速传感器，这些传感器信号送入并经分析后，对油压进行调节，可使转向时的侧倾最小。同理，在汽车紧急制动急加速或在恶劣路面上行驶时，液压控制系统对相应液压缸的油压进行控制，使车身姿势变化最小。.本章小节本章首先分析了从动悬架与主动悬架的优缺点以及对电控空气悬架系统和电控液压悬架系统的比较。确定了液压系统方案，并设计了液压伺服系统结构原理图，并介绍了液压式主动悬架的工作原理。第章车身高度调节机构设计车高控制系统能够根据车身负载的变化自行调节，使车身高度不随乘员和货物的变化而变化，保证悬架始终都有合适的工作行程。车高控制系统的执行机构通常由空气或油气弹簧组成，因而高度调节机构般分为空压式与液压式两类。该车高控制系统采用液压式，执行元件为油液作动器液压缸，并由电控装置动力源电液伺服阀蓄能器传感器等组成。改变。同时，由于车轮与路面之间的动载荷，还会影响到它们的附着效果，因而会影响到汽车的操纵性安全性及对路面的破坏因此，研究车辆振动和受力，采取有效措施，将其控制在最低水平，对于改善车辆的乘座舒适性操纵稳定性具有很重要意义。本课题通过对汽车液压式主动悬架系统的设计，可为开发研制种新型的汽车主动悬架系统提供条新的途径，具有定的实际应用价值和应用前景，同时通过本设计的完成也可进步培养学生综合运用知识的能力，培养其分析问题和解决问题的能力，增强工程设计能力。.本课题的研究内容设计套汽车液压式主动悬架系统。所设计的悬架系统能根据车况进行悬架刚度和阻尼力调节车身高度的调节。主动悬架是个动力驱动系统，包括测量系统反馈控制中心能量源和执行器四个部分。其原理是测量系统通过传感器获得车辆振动信息，传递给控制中心进行处理，进而由控制中心发出指令给能量源产生控制力，再由执行器进行控制，衰减悬架的振动。第章汽车液压式主动悬架系统设计现代汽车中的悬架有两种，种是从动悬架，另种是主动悬架。被动悬架即传统式的悬架，是由弹簧减振器导向机构等组成，它的功能是减弱路面传给车身的冲击力，衰减由冲击力而引起的承载系统的振动。其中弹簧主要起减缓冲击力的作用，减振器的主要作用是衰减振动。由于这种悬架是由外力驱动而起作用的，所以称为从动悬架。主动悬架的控制环节中安装了能够产生抽动的装置，采用种以力抑力的方式来抑制路面对车身的冲击力及车身的倾斜力。由于这种悬架能够自行产生作用力，因此称为主动悬架。.从动悬架与主动悬架的优缺点从动悬架设计的出发点是满足汽车平顺性和操纵稳定性之间进行折衷，对不同的使用要求，只能是在满足主要性能要求的基础上牺牲次要性能。被动悬架的优点是成本低有较高的可靠性。缺点是无法解决同时满足平顺性和操纵稳定性之间相矛盾的要求。刚性较大的螺旋弹簧以使车轮保持着与路面接触的倾向，提高轮胎的抓地能力。但是这样的弊端是乘坐汽车时有较强烈的颠簸感觉。采用较软的螺旋弹簧，以适应崎岖不平的路面，提高乘坐汽车时的平稳性及舒适性，但是这样的汽车操纵性较差。主动悬架是由电脑控制的种新型悬架，具有能够产生作用力的动力源，执行元件能够传递这种作用力并能连续工作，具有多种传感器并将有关数据集中到微电脑进行运算并决定控制方式。因此，主动悬架汇集了力学和电子学的技术知识汽车,液压式,主动,悬架,系统,设计,毕业设计,全套,图纸摘要汽车悬架系统性能的优劣直接影响汽车的乘坐舒适性和操纵安全性。传统的被动悬架由于其参数固定从根本上造成了两者的矛盾，主动悬架作为最先进的悬架系统，能根据实时工况，主动及时地调整和产生所需悬架控制力，使悬架处于最优的减振状态，从而达到两者的完美结合。因此，有关车辆主动悬架控制技术的研究方法。文中介绍了汽车主动悬架系统的发展状况,并设计了液压伺服控制的主动悬架。主动悬架拥有自身的能源，并以个力的发生器取代了被动悬架中的减振器，采用电液伺服阀作为悬架系统中液压作动器的控制阀，通过液压系统的设计，结合的控制功能，实现对汽车车身高度的自动调节，阻尼及刚度的自动调节。主动悬架因为其有特定的结构特性而具有提高乘坐舒适性方面的巨大潜力，将逐步取代被动悬架和半主动悬架。随着控制理论的不断完善以及其他软硬件技术的发展，主动悬架技术会渐渐走向成熟，从而可极大地提高汽车性能，使得主动悬架具有广阔的应用前景。关键词主动悬架液压伺服系统液压作动器第章绪论.悬架系统简介汽车悬架是车架车身与车桥车轮之间弹性连接的部件，主要由弹性元件导向装置及减振器三个基本部分组成。原始的悬架是不能够进行控制调节的被动悬架，在多变环境或性能要求高且影响因素复杂的情况下，被动悬架难以满足期望的性能要求。随着电液控制计算机技术的发展以及传感器微处理器及液电控制元件制造技术的提高，出现了可控的智能悬架系统，即电子控制悬架系统。电子控制悬架系统按悬架系统结构形式分，可分为电控空气悬架系统和电控液压悬架系统两种。悬架的功能悬架是现代汽车的重要总成之，般由弹性元件阻尼元件以及导向机构等组成。悬架应具备的功能如下支撑车身或车体将车体与车轴弹性的连接起来，有效的抑制衰减隔离来自不平路面的冲击，以提供良好的乘坐舒适性传递车轮和车体间切力与力矩，使轮胎尽量跟随着地面，尽量减弱外因引起的车身姿态变化，以提供良好的操纵稳定性。其中的乘坐舒适性和操纵稳定性是两个相互矛盾的要求。例如应用软悬架，如降低弹簧刚度，可以减小车身的加速度，满足乘坐舒适性，但同时增加了车身重心变化的幅度，加大了车轮的动载，而影响操纵稳定性，而应用硬悬架可以限制汽车姿态变化，保证轮胎良好接地，满足操纵稳定性但同时也会破坏平顺性的要求。悬架对汽车的行驶平顺性乘坐舒适性及操纵稳定性等多种使用性能都有很大的影响，因此悬架设计直是汽车设计人员非常关注的问题之。悬架的分类按悬架工作原理不同可分为被动悬架半主动悬架及主动悬架三种，如图.所示。被动悬架目前在汽车上普遍采用的悬架，仍多为被动悬架。被动悬架概念是在年由提出的。它通常是指结构上只包括弹簧和阻尼器减振器的系统。传统的被动悬架虽然结构简单造价低廉且不消耗外部能源，但因为其参数固定，所以具有较大的局限性。主要表现在悬架参数固定，不能随路矿改变，只能针对种特定工况，进行参数优化设计而且悬架元件仅对局部的相对运动做出响应，故限制了悬架参数的取值范围。研究表明在人体共振频率附近，振动的不适主要是由弹簧的刚度决定，而在非悬置质量共振频率附近，阻尼力起决定性作用。减小悬架刚度后对改善乘坐舒适性有利，但对改善轮胎的动载荷不利，故在被动悬架设计中需要针对这些矛盾因素选择折衷方案。由于存在这种本质性的矛盾问题，这就必然导致设计人员无法使参数优化达到期望的最优性能指标。所以传统被动悬架难以实现乘坐舒适性和操纵稳定性的完美结合。随着汽车速度的提高，对汽车悬架的性能也提出了越来越高的要求。所以在这种情况下智能悬架系统应运而生了，即基于电子控制的智能悬架系统主动悬架，半主动悬架得了迅速发展并逐渐在轿车上应用。图.悬架分类主动悬架主动悬架的思想诞生于年，由公司的提出，并最先应用到雪铁龙车型上。年，与探讨了伺服机械做主动动力吸振器的原理，为车辆主动悬架控制系统的设计提供了理论指导。设计主动悬架意图正是为了避免被动悬架中的些矛盾原则，它利用可控的具有随机调节参数和信号处理能力的元件代替传统悬架的元件，来达到改善汽车行驶安全性和平顺性的目的。主动悬架通常包括三部分传感器，控制器以及执行机构，并由它们与汽车系统组成闭环控制系统。其中控制器是整个系统的信息处理和管理中心，它接受来自各个传感器的信号，依据特定的数据处理方法和控制规律，进而决定并控制执行机构的动作，从而达到改变车身的运动状态满足隔振减振要求的目的。在整个悬架控制中，控制算法包括状态估计模型辨识以及控制规律是决定主动悬架系统控制质量的关键性因素。主动悬架的执行机构通常由能够产生具有定频率宽度的力或力矩的作动器及相应的外加动力源构成。主动悬架系统目前常见的实现形式有两种，种是当前使用较多，通常称作并联式的主动悬架。它是在被动悬架的基础上，再增加个驱动器，由于只需在被动悬架的基础上补充部分能量，因而消耗的能量小。当主动悬架出现故障时，它