摘 要：智能悬架结构随着中国汽车制造产业的迅猛发展受到社会群众的普遍关注，车轮与承载式车身之间的传力装置被统称为汽车悬架，其作为保证舒适乘坐体验与安全行驶的重要部件，具有因路面不平导致车架或车身被冲击的缓冲吸收作用，通过对两者之间的所有力与扭矩的传递，对汽车的安全行驶作出保障。

关键词：智能汽车;悬架结构;结构设计

0 前言

独立悬架是指在众多悬架结构中能够通过其自身的特性对上下纵臂的长度进行优化，并以合理的布局设置在上下纵臂、车轮及车身的连接点上，在不平路面的跳动过程中使其将轴距及前轮定位系数的定化定位在汽车能够接受的合理范圍内，进而使其行驶稳定性得到良好的保障。

1 汽车悬架技术的作用

车轮与车身之间通过装备发挥力学中传递及连接的作用设备装置被称为汽车悬架结构，路面在车行驶的过程中会对其产生侧向力及支撑力等相互作用力，而这些相互的力矩则会作用在车轮上，而对车身起到作用的是车轮与车身之间的传动装置，车辆在向前行驶时受其牵引，而为使行驶中车辆的乘坐者有较为舒适的体验，稳定性与连贯性是对路面传导的基本要求，而车轮与车身之间的传导结构正是汽车悬架，因为它能够对传导作用进行稳定，而悬架结构性能的优劣则是以悬架结构对路面力量的变动进行缓冲情况为评价标准。悬架结构当前被广泛应用于客车中，其改变了使用传统金属螺旋弹簧进行减振缓冲的方式，而是仅以弹簧作为减振系统的基础材料即可。悬架结构不仅可以调节高度，还能够以调节弹簧压力及弹性参数[1]。汽车智能悬架的优势在于简单的设计结构，容易布置在汽车上，且具有优良的移植性;并且是其操控稳定性得到保障。在事故发生前对汽车底盘进行抬升操作，能够最大程度降低车内人员的伤害，而且这种设计无需增加额外的设备，只是通过对减震器的有效利用抬高汽车底盘，以杠杆原理实现底盘抬高的效果，为日后无人驾驶的发展提供极大的实践价值。

2 主动悬架

主动悬架概念的提出最早出现在上世纪五十年代，以GM公司为代表受到当时各大汽车厂商的认可与追捧，丰田、沃尔沃及奔驰等多家老牌汽车企业对其在汽车中进行实验，并取得了成功。但因主动悬架结构较为复杂，且要求较为严格是其产量较低;而本世纪初，飞速发展的单片机、控制算法及理论促进主动悬架结构在技术方面的成熟。最优控制、自适应控制及神经网络控制作为较常见的控制算法被应用在英菲尼迪Q45、奔驰2000款CL型等高端跑车中。在被动悬架系统中加入一套闭环可以对作用力进行控制的装置是主动悬架结构的本质。其主要以四部分构成：执行机构、能源供给系统、闭环反馈控制结构及测量系统。其中，车辆内各个系统的信号采集由测量系统完成，以为闭环控制系统的运算提供依据;而处理信号数据是闭环控制系统的主要功能，其在控制指令形式发出时以预算结果为基础，单片机是它的核心部件;为悬架系统各个部分提供能量的是能源供给系统;执行控制系统指令的是执行机构。

3 被动悬架

被动、半主动与主动悬架结构是汽车悬架结构按照阻尼与刚度可调性的分类，“无能源供给悬架”是被动悬架的特点，其主要组成部分有减振器、悬架弹簧及导向机构，自汽车实现量产后，在应用中使用较为广泛的即是被动悬架系统，主要因其成本低且结构简单，并切隔振特性良好[2]。应用被动悬架系统最多的是C级以下的轿车，如，帕塞特、奥迪A4等，其多以麦弗逊或多连杆式为前悬架结构，以复合式纵摆臂多连杆为后悬架系统等。由于弹性元件的刚度无法调节，其减振阻尼也是固定参数，因此在较为复杂的路况中被动悬架系统的减振效果一般。改善这一缺陷需要非线形刚度弹簧，但因其与汽车载荷有较大的关系，进而无法投入使用。就目前而言，研究人员在建立数学模型寻找最优参数时利用计算机仿真技术与有限元相结合的方式，并且对刚性可变弹簧及阻尼可变减振器进行优化设计，以期被动悬架结构能够在大多数路况中顺利行进。被动悬架结构中导向机构的合理设计应当是平顺性与稳定性兼顾。

4 可调悬架的控制逻辑

悬架机构作为未来无人驾驶中的基础配置，其中，全寿命完全开启模式以碰撞安全模式为基础运行模式，而采集信息则有车载摄像、超声波及传感器等作为信息采集单元，并将收集到的信息传输给碰撞模块EUC，碰撞概率的分析数据由ECU提供，若危险阀值大于预设就有执行缸抬高的指令发出，而当危险解除过后，经过一段稳定时间后抬高设定复原，以最高碰撞安全模式为主。悬架结构的最优控制是只在对目标函数进行明确后，再以数学方式进行取极值的方式对其展开控制输入，在相对稳定的条件下确保闭环系统，对于干扰输入的方式采用伤害最小且控制最优化的方式。其是对车辆的行驶状态进行考虑，通过干扰输出对路况进行分析。选择性模式多体现在主动巡航模式中，操作者可对其进行开启或关闭的设定，担起抬升高度优先级与碰撞安全模式相比较低，其以对不同行驶路况的分析为主，使低速恶劣路况实现底盘抬高，提升汽车通过性，而针对路况良好的路面则以高速行驶操作的方式降低底盘，在过弯时多采用侧身提高车身稳定性的方式，以保持车身水平的方式在陡坡中行驶[3]。在主动巡航模式关闭后手动输入模式才能生效，因此，在进行手动输入时，对抬升或降低汽车底盘的高度进行适当的选择，并自动巡航模式作为高度可调悬架控制逻辑中执行优先级最低的模式。

5 总结

在未来汽车市场中汽车智能悬架会受到愈发广泛的关注，而在实际生活中，汽车的实际情况作为悬架控制系统与构建参数的设计基础，其对车轮及车身底盘具有消减振动的作用，并能够对车辆的高度进行调整。因此，泵的性能是悬架实际应用过程的重要保障，其对弹簧的应有强度及弹性有较大保障，汽车智能悬架技术在未来的应用中，能够促使控制系统及结构在发展中更加智能、更加科技，从而实现汽车行业的快速发展。

参考文献：

[1]杨茂举，于建强，郭玉宝.汽车悬架减振器研究现状与发展趋势[J].工程与试验，2019，59（02）：97-100+103.

[2]李天逸，陈彪.汽车智能悬架结构设计[J].汽车实用技术，2018（05）：60-62.

[3]《中国公路学报》编辑部.中国汽车工程学术研究综述·2017[J].中国公路学报，2017，30（06）：1-197.