汽車懸架減振器調(diào)校系統(tǒng)研究綜述

李歡 孫曉幫 曾慶東 劉文晨

摘 要：減振器作為懸架系統(tǒng)的主要部件，在懸架系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。減振器在設(shè)計(jì)匹配后需完成調(diào)校，以使汽車達(dá)到最優(yōu)的平順性和操縱穩(wěn)定性。文章首先介紹了前人關(guān)于減振器調(diào)校方面的研究，然后從臺(tái)架調(diào)校和實(shí)車調(diào)校兩個(gè)方面研究了減振器的調(diào)校方法，通過(guò)改變減振器阻尼力的角度分析了減振器調(diào)校的關(guān)鍵技術(shù)，最后提出建立減振器調(diào)校系統(tǒng)的建議，為以后減振器調(diào)校方面的研究提供了參考。

關(guān)鍵詞：平順性;減振器調(diào)校;減振器調(diào)校系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：U463.3 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1671-7988（2020）16-264-03

Abstract： As the main component of the suspension system， shock absorber plays an important role in the suspension system. After the shock absorber is designed and matched， it needs to be adjusted in order to achieve the best ride comfort and handling stability. At first， the paper introduces the former research on the adjustment of shock absorber. Then the adjustment method of shock absorber is studied from the aspects of bench adjustment and real vehicle adjustment， and the key technology is analyzed by changing the damping force of shock absorber. Finally， the demand of the shock absorber calibration system is clarified， which provides a reference for the future research on shock absorber calibration.

Keywords： Ride Comfort; Shock absorber adjustment; Damper adjusting system

CLC NO.： U463.3 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）16-264-03

引言

汽車已經(jīng)是人們的日常生活中必不可少的交通工具，因此人們對(duì)汽車的行駛平順性、操縱穩(wěn)定性和乘坐舒適性提出越來(lái)越高的要求。目前國(guó)內(nèi)企業(yè)主要根據(jù)調(diào)校人員的調(diào)校經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行減振器的調(diào)校工作，并且沒有對(duì)減振器調(diào)校經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，沒有調(diào)校規(guī)律，導(dǎo)致調(diào)校時(shí)沒有參考無(wú)從下手，使得調(diào)校難度大、調(diào)校周期長(zhǎng)等問題，本人針對(duì)前人的研究進(jìn)行總結(jié)，并提出了自己的意見。

1 減振器調(diào)校的研究現(xiàn)狀

2012年12月，王先云[1]分析影響車輛平順性的基本因素，并利用 Adams/ride 模塊建立了整車的平順性模型，將之前建立的減振器模型按照 Adams 提供的模版生成 DLL（Dynamic Link Library，動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)）文件，將 Adams 減振器的模型替換為此 DLL 文件，仿真汽車脈沖輸入行駛和隨機(jī)輸入行駛工況，而且對(duì)脈沖輸入行駛，提取了減振器在各車速下最大速度，對(duì)隨機(jī)輸入行駛，利用直方圖的方法對(duì)減振器在各個(gè)速度段的概率分布進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。之后根據(jù)減振器的復(fù)原阻尼與壓縮阻尼發(fā)生變化后對(duì)于車輛平順性的改變，總結(jié)了基于車輛平順性的減振器調(diào)校思路。

2013年6月，郭孔輝、馮俊、郭耀華[2]等人，為了研究減振器的調(diào)校及匹配，需要建立可以完整描述減振器的外特性曲線理論模型。介紹了一種新型的減振器模型—Magic For -mul[3]減振器數(shù)值模型，同時(shí)給出一種有效、精確的模型參數(shù)辨識(shí)方法。 然后將模型參數(shù)化，嵌入到7自由度整車 Simulink 模型中，以整車的動(dòng)力學(xué)性能為優(yōu)化目標(biāo)，并聯(lián)合 Isight 軟件，使用多目標(biāo)優(yōu)化算法，在C級(jí)路面對(duì)減振器的阻尼特性進(jìn)行虛擬調(diào)校。優(yōu)化結(jié)果可以表明，調(diào)校后的減振器的阻尼特性能夠比較明顯改善車輛的動(dòng)力學(xué)性能。

2014年6月，王彥會(huì)[4]通過(guò)減振器拆解測(cè)試獲得閥系參數(shù)，從而設(shè)置AMEPilot模型的初始參數(shù)，并且建立 Amesim -iSight 模型進(jìn)行閥系參數(shù)的 DOE 試驗(yàn)優(yōu)化分析，完成減振器模型的改進(jìn)與參數(shù)優(yōu)化，分析了閥系參數(shù)靈敏度，得到各組閥系的作用規(guī)律，指導(dǎo)減振器調(diào)校的閥系選擇。通過(guò)目標(biāo)的分解選定底盤結(jié)構(gòu)及零部件的性能參數(shù);結(jié)合進(jìn)行CAE 分析，為底盤性能調(diào)校定義調(diào)校部件以及范圍，通過(guò)對(duì)調(diào)校部件DOE的分析，提供底盤柔性部件的調(diào)校方案指導(dǎo);應(yīng)用研發(fā)的乘用車主觀評(píng)價(jià)工具，實(shí)現(xiàn)對(duì)輪胎、EPS 等系統(tǒng)及總成的開發(fā)標(biāo)定，并為建立主觀評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)庫(kù)，開展主觀評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)挖掘提供了數(shù)據(jù)支持;應(yīng)用減振器模型，分析減振器閥系設(shè)置，為減振器調(diào)校提供快速指導(dǎo)，并對(duì)供應(yīng)商提出了特性拐點(diǎn)及性能偏差的明確要求。

2019年8月，吉利汽車研究院賴富剛[5]，提出傳統(tǒng)減振器調(diào)校通常是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)估不同工況所對(duì)應(yīng)的減振器運(yùn)動(dòng)速度來(lái)進(jìn)行阻尼力匹配，時(shí)間花費(fèi)較多。利用應(yīng)變片測(cè)量出車輛行駛在不同路面或不同工況下對(duì)應(yīng)的減振器的運(yùn)動(dòng)速度，根據(jù)不同工況和運(yùn)動(dòng)速度間的關(guān)系有針對(duì)性地進(jìn)行調(diào)校則能夠節(jié)省大量時(shí)間，對(duì)于減振器調(diào)校具有很大的參考意義。

2019年10月，袁葭杰、陳稷棟、汪隨[6]等人，為優(yōu)化車輛舒適性和操縱穩(wěn)定性，對(duì)空氣懸架設(shè)計(jì)時(shí)的減振器理論匹配計(jì)算與整車實(shí)際調(diào)校得出的減振器阻尼力值進(jìn)行對(duì)比分析，給出不同匹配方式所產(chǎn)生的不同主觀評(píng)價(jià)結(jié)果，為后期在客車具體應(yīng)用提供了參考。

2 減振器調(diào)校方法及關(guān)鍵技術(shù)

2.1 減振器調(diào)校的目的和評(píng)價(jià)方法

減振器調(diào)校的目的在于優(yōu)化汽車的平順性和操縱穩(wěn)定性，減振器的調(diào)校的評(píng)價(jià)根據(jù)懸架的主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)，主觀評(píng)價(jià)即人的乘坐舒適性，客觀評(píng)價(jià)主要通過(guò)測(cè)量車身加速度進(jìn)行評(píng)價(jià)。以主觀評(píng)價(jià)或客觀評(píng)價(jià)的結(jié)果為依據(jù)進(jìn)行減振器調(diào)校。

2.2 減振器調(diào)校方法

減振器調(diào)校在汽車懸架減振器設(shè)計(jì)和裝配以及試驗(yàn)過(guò)程中具有重要作用，因此，減振器在生產(chǎn)前需要完成臺(tái)架調(diào)校實(shí)驗(yàn)和實(shí)車調(diào)校兩次調(diào)校過(guò)程。

2.2.1 減振器臺(tái)架調(diào)校實(shí)驗(yàn)

臺(tái)架調(diào)校指在實(shí)驗(yàn)室的減振器示功機(jī)上進(jìn)行調(diào)校，通過(guò)改變現(xiàn)有減振器閥系以及改變減振器活塞桿直徑等來(lái)改變減振器阻尼力大小，減振器在進(jìn)行臺(tái)架調(diào)校實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變的范圍較大，能夠有效改善減振器的平順性和操縱穩(wěn)定性。

2.2.2 減振器實(shí)車調(diào)校

實(shí)車調(diào)校是指在汽車運(yùn)行中對(duì)減振器阻尼進(jìn)行調(diào)校，因?qū)嵻囌{(diào)校時(shí)減振器部分結(jié)構(gòu)已經(jīng)固定，因此只能改變閥系等結(jié)構(gòu)進(jìn)行微調(diào)，來(lái)改變減振器阻尼力的大小，進(jìn)而改善汽車的平順性和操縱穩(wěn)定性。

2.3 減振器調(diào)校關(guān)鍵技術(shù)

調(diào)校的關(guān)鍵技術(shù)就是通過(guò)改變減振器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改變減振器的阻尼力，最后使汽車具有良好的平順性和操縱穩(wěn)定性。

調(diào)校的減振器結(jié)構(gòu)有：常通節(jié)流孔面積，通過(guò)改變節(jié)流孔的個(gè)數(shù)、節(jié)流孔的寬度，以及帶孔節(jié)流閥片厚度來(lái)改變減振器阻尼力大小;節(jié)流閥片，通過(guò)改變的閥片厚度、閥片預(yù)變形量 、閥片內(nèi)半徑、節(jié)流閥片的組裝順序來(lái)改變減振器阻尼力大小;活塞縫隙的大小;活塞桿直徑的大小，進(jìn)而改變減振器阻尼力大小。

2.4 減振器調(diào)校過(guò)程中的難點(diǎn)

（1）減振器閥系參數(shù)之間相互耦合，調(diào)整一個(gè)參數(shù)則會(huì)影響到其他參數(shù)。

（2）減振器在調(diào)校時(shí)，沒有閥系參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，導(dǎo)致調(diào)校時(shí)沒有調(diào)校方向、無(wú)從下手。

因此針對(duì)減振器調(diào)校過(guò)程中的難點(diǎn)提出了建立減振器調(diào)校系統(tǒng)的想法，以求改善復(fù)雜的減振器調(diào)校過(guò)程。

3 建立減振器調(diào)校系統(tǒng)的需求

目前國(guó)內(nèi)企業(yè)主要根據(jù)調(diào)校人員的調(diào)校經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行減振器的調(diào)校工作，并且沒有對(duì)減振器調(diào)校經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，沒有調(diào)校規(guī)律，導(dǎo)致調(diào)校時(shí)沒有參考無(wú)從下手，使得調(diào)校難度大、調(diào)校周期長(zhǎng)。建立的減振器調(diào)校系統(tǒng)主要包括減振器調(diào)校數(shù)據(jù)庫(kù)和用于操作數(shù)據(jù)庫(kù)的上位機(jī)軟件，用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)保存減振器調(diào)校的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，通過(guò)上位機(jī)軟件對(duì)庫(kù)內(nèi)信息進(jìn)行保存、讀取等過(guò)程，能夠減少重復(fù)的調(diào)校工作，使調(diào)校過(guò)程中有方向，節(jié)省時(shí)間，有效解決企業(yè)在調(diào)校方面的需求。

4 結(jié)語(yǔ)

首先對(duì)近幾年前人關(guān)于減振器調(diào)校的研究進(jìn)行了總結(jié)，介紹了臺(tái)架調(diào)校和實(shí)車調(diào)校兩種減振器調(diào)校方法。然后研究了減振器調(diào)校時(shí)的關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)改變減振器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)改變減振器的內(nèi)特性進(jìn)而改變減振器阻尼力大小，達(dá)到汽車的平順性要求，最后闡明了建立減振器調(diào)校系統(tǒng)的需求，并有望解決減振器在調(diào)校時(shí)的難題。

參考文獻(xiàn)

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