电控悬架
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电控悬架5.4.1 悬架基础汽车悬架系统包括弹性元件,减振器(有时不恰当地称为“振动吸收器”),以及各种将车轮与车架连接起来的连接件组成。
汽车悬架系统的作用是尽可能多的吸收由路面不平经车轮传给车身的振动。
同时车胎必须保持与路面接触,使汽车时时刻刻都能够被控制。
这样就使车身的振动最小化,提高了舒适性,稳定性和安全性。
对汽车性能两个基本的主观评价是舒适性和操作性。
舒适性是指由路面不平引起的车身振动。
操作性是指车身对发生紧急运动如拐弯和制动时的性能表现。
舒适性和操作性是由弹性元件和减振器的特性共同决定的。
不过,机械的基本规则指出单一弹簧刚度和阻尼器阻尼不能同时满足好的舒适性和好的操作性。
比如,好的舒适性要求能使车轮能在不平道路上有很多垂直运动的软弹簧。
另一方面,好的稳定性要求有硬弹簧和大的阻尼特性来抑制车身的振动,比如拐弯时侧倾,制动点头和加速后仰。
因此悬架设计不可避免地要采用“舒适性和操作性兼顾的折中方案”,舒适性和操作性针对个人要求相互取舍来获得最佳的折中方案。
5.4.2 电子悬架控制系统典型的电子控制悬架系统是在普通悬架上加了几个部件组成的。
典型的电子悬架控制系统如图5-26所示。
图5-26中控制系统的结构是一般结构并不代表任何已经生产的车的系统。
这套系统包括车速传感器,转向输入传感器,车轮总成与车身/底盘的相对运动,加速惯性力和横摆角速度。
在需要时给减振器和压缩机输出以电子信号对空气弹簧进行控制。
或许最重要的部件是计算机,这可以用计算机中输入了各种各样的传感器监测到的信号来解释,这些信号是汽车高度,俯仰,侧倾,车轮转速,汽车拐弯速度。
最简单的电子控制系统仅能维持单个的水平离地间隙,抑制由于行李而使尾部变低的趋势。
系统对四轮高度调整使车身降低离地间隙来减少在高速时的空气阻力以提高燃油经济性。
对于越野汽车,那些系统可以使车身变高以提高在坏路上的通过性。
控制器的典型形式是一个微处理器或基于微处理器的数字控制器。
第9章电控悬架系统9.1 概述车辆行驶在复杂的环境里,即路况(路面不平度等级)、车速以及工况(加速、制动、转向、直线行驶)经常要发生变化。
例如汽车在急速起步或急速加速时会产生“加速后仰”现象,汽车高速行驶紧急制动时会产生“制动点头”现象;汽车在急转弯行驶时会产生“转向侧倾”现象。
上述情况会对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性产生不利的影响。
被动悬架由于其结构特点,很难保证汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性同时达到最佳。
因此,为解决这一问题产生了根据工况要求保证汽车的性能达到最佳的电控悬架。
电控悬架采用传感器技术、控制技术和机电液一体化技术对汽车的行驶工况进行监测。
由控制计算机根据一定的控制逻辑产生控制指令控制执行元件产生动作,保证汽车具有良好的行驶性能.9.1.1 电控悬架的功能1 调节车身高度。
汽车载荷变化时,电控悬架系统能自动维持车身高度不变,汽车即使在凸凹不平道路上行驶也可保持车身平稳。
2 提高车辆的行驶平顺性和操纵稳定性,抑制车辆姿态的变化(后仰、点头、侧倾) 。
当汽车急速起步或加速行驶时,由于惯性力及驱动力的作用,会使车尾下蹲产生"后仰"现象。
电控悬架能够及时地改变悬架的俯仰角刚度,抑制后仰的发生。
当汽车在高速行驶中紧急制动时,由于惯性力和轮胎与地面摩擦力的作用,会使车头下沉产生制动点头现象。
电控悬架能使汽车在这种工况下车头的下沉量得到抑制。
当汽车急转弯时,由于离心力的作用汽车车身向一侧倾斜,转弯结束后离心力消失。
汽车在这样的工况下会产生汽车车身的横向晃动.电控悬架在这种工况下能够减少车身倾斜的程度、抑制车身横向摇动的产生。
因此,电控悬架在一定程度上能使悬架适应负荷状况、路面不平度和操纵情况的变化.3 提高车轮与地面的附着力,改善汽车制动性能和提高汽车抵抗侧滑能力。
普通汽车在制动时车头向下俯冲,由于前、后轴载荷发生变化,使后轮与地面的附着条件恶化,延长了制动过程。
电控悬架系统可以在制动时使车尾下沉,充分利用车轮与地面的附着条件,加速制动过程,缩短制动距离。