深入的研究悬架的设计方案,并以整车性能为目标进行优化,对优化选择及匹配分析悬架的各项物理参数有非常重要的意义。因为悬架系统及相关部件的性能直接影响了车辆的行驶性能,行驶性能是车辆的关键性能之一。现在整车上被广泛使用的悬架形式主要由弹性元件与普通减振器构成,其特点是结构简单、可靠性高,但是由于其全部为被动元件,它也存在随着载荷增加车辆离地间隙下降较大,前后悬架不等高,同时随载荷增大悬架偏频变小的问题。最近油气悬架技术正在快速发展,正是因为油气悬架技术可以解决普通悬架具有的上述问题。油气悬架可以通过充放油的方式调节车身的高度,增大或减小车辆的离地间隙。油气弹簧的刚度为非线性,通过良好的前期匹配优化,可以实现车辆的不同载荷工况下的等频效果,应用以上技术可以克服普通悬架的缺点,提高车辆的舒适性和越野能力。设计一个油气悬架系统要经过一下几个过程:理论设计、工程设计及制造、装车调试及路试。如果在理论设计阶段能够得出比较合理的油气悬架理论性能和设计参数,就可以省下非常多的发生在工程设计及制造和装车调试及路试阶段的成本。理论设计阶段消耗的成本较低,因为该阶段的主要工作是进行理论上的相关计算、分析及优化与仿真。该阶段容易修改设定参数与仿真条件,可以更快捷的调试及确定技术方案。因此深入的研究理论设计阶段的设计方法,提高设计水平,减小设计时间,对油气悬架的设计有非常重要的意义。作者在进行作者负责的某复合油气悬架项目的过程中,对作者以往在油气悬架系统设计过程中的参数匹配及优化、计算仿真、结构设计的经验进行系统的归纳,本文主要在油气悬架单元性能参数确定、油气悬架结构参数设计以及利用油气悬架作为执行元件的调平系统设计和控制算法开发,这三方面展开。油气悬架的核心部件是油气弹簧,其既起到弹性元件的作用,又为悬架提供阻尼。文章从确定合适的油气弹簧弹性特性和阻尼特性入手,根据三种路面的频域参数,利用傅里叶逆变换法求出了三种随机路面的时域信号;在Matlab/Simulink中根据所提供的整车及悬架基本参数,建立的四分之一整车振动模型及悬架阻尼特性简化模型;运用遗传算法对不同路面上的悬架阻尼系数进行了优化,得到了三组较为合理的悬架复原和压缩阻尼系数。接下来阐述了电控复合油气悬架结构参数的设计方法和优化方法,研究了该车辆的电控复合油气悬架结构参数与整车性能的匹配关系。首先介绍了可举升复合油气悬架的组成结构及工作原理,推导给出复合悬架的偏频计算公式。然后以空满载悬架偏频及差值和油气弹簧气囊落座行程为评价指标,定性的分析复合油气悬架各项结构参数对整车性能的影响。总结归纳出设计的边界条件及设计思路,以样车前悬架为例给出了油气悬架基本结构参数的设计方法。并对设计结果进行了验算。在参数设计完成后,对油气悬架进行了结构设计,文章介绍了可以一种通过电磁比例阀对油气弹簧阻尼进行控制的油气弹簧阻尼控制阀系。并对油气弹簧系统进行了结构建模,通过示功试验验证了模型的准确性。并通过组装调试实现了仿真分析所得出的阻尼系数要求。并对其进行装车试验,在进行不同车辆的对比试验后,实现了平顺性的很大改善。油气悬架的一个典型附加功能就是基于悬架的车身调平,这种技术在不要求支撑刚度的同时,对载车平台调平的速度及战斗车辆的生存能力具有很大的提高作用。本文基于三点调平的原理,对以自身油气悬架作为支点的车辆调平进行分析,给出了调平控制逻辑与解算方法,并对系统精度的各个影响因素进行了分析。最后对控制系统进行了实车验证,并对调平的具体过程以及各参数变化进行了分析。结果表明利用该方法对车载平台进行调平能够满足精度要求并且降低对传感器的要求。为车载调平提供了一种实用的调平算法和控制逻辑。