车辆悬架系统将车身与车轮弹性连接，起到支撑车身、隔离振动并保证车轮持续接地等作用，是车辆重要组成部分。悬架性能的好坏直接影响到车辆行驶的舒适性和安全性，因此车辆悬架一直是车辆工程的主要研究领域之一。随着人们对车辆行驶性能的追求，对车辆隔振能力的要求也逐渐提高。

特种车辆主要是因为它在使用功能上的特殊性，决定了它的结构特点与一般用途的汽车在结构上有所不同。特种车辆对悬架系统有着特定的性能需求，尤其是一些应急救援车辆有时为了提高救援效率，需要在行进中实施救援作业，要求悬架系统能够在车辆行驶中保持车身位姿稳定。本研究对象的车辆悬架和传统的悬架一样，均是由弹性元件和阻尼元件组成，这种悬架在比较平坦的路面上低速行驶时，平顺性完全可以符合要求，但由于满载和空载时的质量相差过大，如果在不平路面上行驶时，振动将随着路面的激励增大而增大，路面适应性能比较差。所以就需要设计可变高度弹性元件来进行匹配，以适应不同载重情况。

1.2空气弹簧悬架研究现状

1.2.1国外研究现状

1944年美国通用公司首次在客车上对空气弹簧进行了试验，试验显示空气弹簧拥有优良的特性。在通用公司大量研发试验支撑下，1953年首次生产了安有空气弹簧的豪华客车，空气悬架在汽车上的应用落到实处。此后，因为空气悬架优良的特性，欧洲和其他发达国家也相继开始研究汽车空气悬架技术，如德国、英国、法国、意大利、日本等，使得空气悬架发展迅速。目前，空气悬架在国外豪华大客车上应用十分广泛，在中型及重型载货汽车上应用率也高达80%。如美国的福特，德国的奔驰，日本的五十铃、尼桑，法国的雷诺等等。而且越来越多的高级轿车也采用了性能优越的空气悬架，如林肯、辉腾、宝马X6、奥迪Q7、奥迪A8、凌志LS430等等。在特种车辆上如：救护车、仪表车（防震要求比较高）、特殊的集装箱运输车等等，空气悬架的应用则更加广泛。空气悬架的控制系统一直是空气悬架研究的重点，控制系统的品质很大程度影响空气悬架的性能，美国的WABCO公司研发的空气悬架控制系统品质优良，因为其优良的性能多家汽车公司使用WABCO公司的产品，据统计，仅仅在欧洲市场WABCO每年销售的空气悬架控制系统就高达几十万套。电子控制技术与空气弹簧悬架系统相结合使得空气悬架性能大大提升，国外在这方面的应用已经较为普遍。

空气弹簧悬架在国外经历了复合式气囊悬架、被动空气悬架、半主动空气悬架、全主动ECAS空气悬架等几个阶段，空气悬架的性能也一步步的提升。随着专家学者研究的更深入，未来电子控制空气悬架的性能会进一步提升，空气悬架的应用也会越来越广。

1.2.2国内研究现状

相比于国外，我国的汽车工业发展比较晚，对于空气弹簧悬架的研究也晚于西方国家，国内首次对空气弹簧悬架进行研究是在20世纪50年代，当时由长春汽车研究所与橡胶工业研究所联合研发出我国第一辆空气弹簧悬架重型货车。此后，我国的研究人员深入钻研、攻坚克难又研发制造了适合客车和铁道车辆使用的空气弹簧悬架系统。

20世纪90年代是我国空气弹簧悬架大面积应用的开端，先进的制造技术越来越多的应用在高档客车上，从而使空气悬架在客车上的应用也越来越普遍。如郑州宇通、厦口金龙等车企等等。但是由于我们国家汽车工业发展比较晚，基础理论研究和实际设计相对西方发达国家不是很先进，我国自主研发设计的空气弹簧悬架系统始终落后于发达国家，使得我国的空气弹簧悬架系统无法与其竞争。目前，国内不少高校也在从事空气悬架方面的研究。2004年吉林大学雷海蓉硕士对空气悬架的充放气特性进行试验分析，并对空气悬架多种主动控制策略进行介绍，包括反馈控制、最优控制、模糊控制、滑膜控制等等，其首先在国内对电控悬架控制系统进行了研究，为后续的研究提供了基础支持。2006年哈尔滨工业大学硕士谢东使用MATLAB和ADAMS软件对空气悬架进行联合仿真并通过PID控制器及神经网络控制器对悬架进行主动控制，获得了很好的控制效果，同时也开创了一种新的研究思路。2012年吉林大学陈双通过模糊控制器及粒子群优化的LQG控制器对空气悬架的刚度和阻尼进行控制从而有效协调了汽车的行驶平顺性和操纵稳定性，为其他的科研工作者提供了理论支撑。国内还有不少的专家学者、博士生和硕士生做空气悬架技术方面的研究，随着研究的深入和科学技术的发展，我们国家的电控空气悬架技术一定会大踏步前进，装有我国生产的空气悬架产品的汽车也会越来越多。

1.3螺旋弹簧悬架研究现状