適用于氣路閉環(huán)橫向互聯(lián)空氣懸架的車身高度調(diào)節(jié)策略與能耗特性研究.pdf

1、現(xiàn)代汽車懸架技術(shù)不斷發(fā)展，在傳統(tǒng)空氣懸架基礎(chǔ)上出現(xiàn)的新型互聯(lián)空氣懸架結(jié)構(gòu)，能較好地提升車輛乘坐舒適性。互聯(lián)空氣懸架這種新型懸架形式，將傳統(tǒng)空氣懸架中相鄰的空氣彈簧用氣動管路連通，當(dāng)受到路面沖擊時(shí)，互聯(lián)空氣彈簧間將會發(fā)生氣體交換，可起到緩和路面沖擊、保持車身姿態(tài)等作用。為進(jìn)一步改善空氣懸架動力性與能耗經(jīng)濟(jì)性，結(jié)合互聯(lián)空氣懸架系統(tǒng)和帶有高低壓罐的氣路閉環(huán)車身高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)兩者的優(yōu)點(diǎn)，提出氣路閉環(huán)橫向互聯(lián)空氣懸架系統(tǒng)。本文將從該系統(tǒng)的車身高度調(diào)

2、節(jié)性能與能量損耗特性兩方面展開研究。
　　首先，介紹氣路閉環(huán)橫向互聯(lián)空氣懸架系統(tǒng)原理，基于MATLAB/Simulink仿真軟件，結(jié)合氣體熱力學(xué)，建立儲氣罐、電磁閥、空氣彈簧等模塊數(shù)學(xué)模型；結(jié)合車輛動力學(xué)，建立氣路閉環(huán)橫向互聯(lián)空氣懸架車身高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)模塊數(shù)學(xué)模型。
　　其次，針對車身高度調(diào)節(jié)過程中存在的調(diào)節(jié)時(shí)間過長、超調(diào)現(xiàn)象明顯等問題，對傳統(tǒng)PID控制進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)建專門適用于橫向互聯(lián)空氣懸架車身高度調(diào)節(jié)的控制策略。為得到控制

3、參數(shù)的最優(yōu)解，通過遺傳算法對PID參數(shù)尋優(yōu)。同時(shí)引入車身姿態(tài)修正系數(shù)，提高系統(tǒng)充放氣調(diào)節(jié)時(shí)車身姿態(tài)穩(wěn)定性。仿真結(jié)果表明，該控制策略響應(yīng)迅速，且避免了超調(diào)現(xiàn)象，解決了傳統(tǒng)空氣懸架車身高度控制策略應(yīng)用于橫向互聯(lián)懸架的移植性缺陷等問題。
　　然后，基于D2P快速原型開發(fā)平臺，搭建試驗(yàn)臺架，進(jìn)行車身高度調(diào)節(jié)性能試驗(yàn)，并研究儲氣罐不同初始?xì)鈮簩Τ浞艢鈺r(shí)間及穩(wěn)態(tài)誤差影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，提出的控制策略能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)車身高度切換要求。試驗(yàn)驗(yàn)證了控

4、制策略的有效性，儲氣罐不同初始?xì)鈮簩δ繕?biāo)高度調(diào)節(jié)性能的影響研究為車身高度調(diào)節(jié)的參數(shù)選擇提供了依據(jù)。
　　最后，針對氣路閉環(huán)橫向互聯(lián)空氣懸架系統(tǒng)升壓過程中能耗特性進(jìn)行研究，采用壓縮氣體有效能與空氣壓縮機(jī)做功計(jì)算得出該過程能量損耗，同時(shí)利用試驗(yàn)驗(yàn)證氣路閉環(huán)系統(tǒng)升壓過程中的能耗特性。理論與試驗(yàn)研究結(jié)果表明，相對于氣路開環(huán)系統(tǒng)，氣路閉環(huán)系統(tǒng)應(yīng)用于車身高度調(diào)節(jié)時(shí)具有更加優(yōu)良的能耗特性。且在提升相同壓力的情況下，高壓罐初始?xì)鈮涸降?，低壓罐初?/p>