摘 要

Abstract 5

第一章 绪论 6

1.1 半主动悬架研究的目的、意义 6

1.2 国内外汽车半主动悬架研究现状 8

1.3 本文研究的主要内容 8

第二章 汽车悬架系统 10

2.1 悬架的组成 10

2.1.1 弹性元件 10

2.1.2 减振器 11

2.1.3 导向机构 12

2.2 悬架的分类 13

2.2.1 被动悬架 13

2.2.2 主动悬架 13

2.2.3 半主动悬架 16

2.3 悬架目标参数的选择 17

2.4 本章小结 18

第三章 悬架系统振动特性 19

3.1 汽车振动系统的简化 19

3.2 单质量系统振动 20

3.2.1 单质量系统模型 20

3.2.2 单质量系统的频率响应特性 22

3.3 车身与车轮双质量系统的振动 24

3.3.1 双质量系统模型 24

3.3.2 双质量系统的传递特性 25

3.4 本章小结 27

第四章 悬架参数的测定试验 28

4.1 悬架参数测定系统 28

4.1.1 测定系统硬件构成 28

4.1.2 测定系统软件构成 31

4.2 悬架参数测定的实车试验和数据处理 32

4.2.1 实车测试 32

4.2.2 信号采集和数据处理 33

4.3 本章小结 38

第五章 汽车独立悬架的簧载质量 39

5.1 簧载质量的定义 39

5.2 独立悬架的簧载质量的分析计算 39

5.2.1 单横臂式独立悬架 40

5.2.2 双横臂式独立悬架 41

5.3 本章小结 43

第六章 总结与展望 44

6.1 总结 44

6.2 展望 45

参考文献 46

致谢 48

摘 要

悬架是车架与车桥之间的一切传力连接装置的总称。它的作用是把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架上，以保证汽车的正常行驶。悬架的品质和性能的好坏将直接影响到汽车行驶的平顺性、操纵的稳定性和乘坐的舒适性。因此，开展悬架的深入研究，对汽车的发展具有重要的意义和价值。

汽车悬架的测定参数包括车身部分（簧载质量）的固有频率和阻尼比以及车轮部分（非簧载质量）的固有频率。这三个参数是分析悬架系统振动特性和对汽车平顺性进行研究和评价的基本数据。

本文通过在赛欧桥车上建立特色的悬架参数测定试验系统，对数据进行采集、分析。该系统为美国国家仪器公司的虚拟仪器系统，采用可重复配置的控制和采集系统CompactRIO作为测试硬件，以NI/LabVIEW为编程软件语言。

试验中对半主动悬架施加不同的激励（如脉冲、阶跃等），参照GB/T4783—1984《汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法》，测试悬架的固有频率和阻尼比。通过时域和频域的方法，经测量和参数识别得出悬架刚度、轮胎刚度、悬架阻尼比。

文章最后对汽车的簧载质量的测定，对公式计算法进行详细的论述。

关键词：悬架参数，虚拟仪器系统，CompactRIO, NI/LabVIEW, 簧载质量

Abstract

Suspension is the general term for force transmission connections between the car body and the wheel. Its function is to make the vertical reaction force which the road acting on the wheel, the vertical reaction force and the lateral reaction force and the torque caused by the reaction must be passed to the frame, and to ensure the normal running of the car. The quality and performance quality of Suspension directly affect the cars’ riding comfort, handling stability and riding comfort. Therefore, the in-depth study of suspension has an important meaning and value to the development of the car.

The determined parameters of suspension include the natural frequency of body parts (sprung mass) and damping ratio and the natural frequency of the wheel part of the (non-sprung mass). These three parameters are the basic data for the analysis of suspension’s vibration characteristics and the studies of riding comfort.

In this paper data collection and analysis are accord to the special system for Suspension parameter measurement building on the Sail. The system is the American National Instruments virtual instrumentation system. It uses reconfigurable control and acquisition system CompactRIO for testing hardware. Its programming software language is NI/LabVIEW.

In the trial semi-active suspension is imposed by different incentives (such as pulse, step, etc.),referring to GB/T4783-1984 "automotive suspension systems natural frequency and damping ratio determination". Then the natural frequency and damping ratio of Suspension can be got. By the methods of the time domain and frequency domain, the suspension stiffness, tire stiffness, suspension damping ratio will be known.

In the end, the determination of car's sprung mass will be discussed in detail by the formula.