主动悬挂
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浅析汽车底盘主动悬架控制方法随着汽车技术的不断发展,汽车底盘主动悬架系统已经逐渐成为了一种常见的装备。
这种系统可以根据车辆当前的驾驶状态和路况来主动调节悬架硬度,提升行车舒适性和稳定性。
在本文中,我们将对汽车底盘主动悬架控制方法进行一个浅析。
一、主动悬架原理主动悬架是指车辆悬挂系统具备主动调节功能,通过传感器感知车身运动状态,再根据实时数据调节悬架系统的工作参数,实现对车身姿态和路面适应性的主动调节。
主动悬架主要包括主动减振和主动悬架控制两部分。
主动减振通过控制减振器的阻尼力来调节车辆的悬挂硬度;主动悬架控制则通过控制空气悬挂元件或电磁阻尼器来实现对车辆悬挂的主动调节。
二、主动悬架控制方法1. 传统悬架控制传统的悬架系统主要通过设置不同的弹簧和减振器来实现对车辆悬挂系统的调节。
这种悬架系统在工作过程中需要依靠车辆的行驶速度和路面情况来进行调节,无法实现主动的悬架控制。
因此在高速行驶和复杂路况下,传统悬架系统的性能会受到一定的限制。
主动悬架控制方法则是通过悬架系统内置的传感器和控制单元,实时感知车辆的运动状态和路面情况,并根据这些数据来主动调节悬架系统的工作参数。
目前主动悬架系统主要采用以下几种控制方法:(1)电子控制电子控制是主动悬架系统的核心技术之一,通过悬挂系统内置的控制单元收集和处理来自传感器的数据,并根据预设的悬架调节算法来控制悬挂系统的工作状态。
在电子控制技术的支持下,主动悬架系统可以根据车辆当前的行驶状态和路况主动调节悬架硬度,提升行车舒适性和稳定性。
(2)气动控制为了实现对悬架系统的精准控制,主动悬架系统还需要配备一套高效的控制算法。
主动悬架控制算法的设计主要考虑以下几点:姿态控制是主动悬架系统的重要功能之一,通过感知车辆的侧倾角和纵向加速度来调节悬架系统的工作状态,提升车辆的稳定性和操控性。
(2)路面适应(3)悬挂硬度调节主动悬架系统在汽车领域具有广泛的应用前景,目前已经成为了豪华车和高端车型的标配。
主动式悬挂系统设计及其在汽车操控性能中的研究引言汽车行驶时的悬挂系统是影响汽车操控性能的关键因素之一,其直接影响车辆行驶的平稳性、舒适性、安全性和操控性等方面。
传统的悬挂系统通常采用被动式悬挂结构,但随着汽车工业的不断发展和技术的进步,主动式悬挂系统逐渐成为汽车行业的一个热点研究课题。
本文将介绍主动式悬挂系统的设计原理和其在汽车操控性能中的重要作用,为读者对该领域有更深入的了解和认识提供参考。
主动式悬挂系统的设计原理传统的被动式悬挂系统通过减震器、弹簧和悬架等结构组成,在汽车行驶过程中承受车辆的冲击和震动,以达到保持车身稳定和悬挂系统对路面的适应性。
而主动式悬挂系统则采用先进的电控技术,通过检测车辆的运动状态和路面反馈信息,控制悬挂系统的行为来对路面的反应进行自适应调整,以改善车辆的行驶稳定性、舒适性和安全性。
主动式悬挂系统主要由以下几个关键部分组成:1. 悬挂系统传感器:用于检测车辆运动状态以及路面反馈信息。
2. 控制单元:负责接收传感器信号、开展计算和控制悬挂系统的行为。
3. 调节阀或执行机构:用于调整悬挂系统的行为。
主动式悬挂系统的调节方式通常分为两种:1. 电控调节:通过电控技术调整悬挂系统的行为,包括硬度、反弹和压缩等方面。
2. 液压调节:通常采用阀门或执行机构,通过调整油路来控制减震器的行为。
主动式悬挂系统在汽车操控性能中的研究主动式悬挂系统对汽车操控性能的提升是显著的,其主要表现在以下几个方面:1. 悬挂系统自适应调整:主动式悬挂系统通过检测车辆状态和路面反馈,自动调整悬挂系统,以适应不同的路况和驾驶风格,使车辆行驶更为平稳和舒适。
2. 悬挂系统负载调整:主动式悬挂系统可以根据车辆负载变化和行驶状态的不同,调整悬挂系统的硬度和结构,以保持其对路面的适应性和稳定性。
3. 悬挂系统弹簧压缩调节:主动式悬挂系统可以根据路面的情况和车速的不同,调节弹簧的压缩行为,以减少车辆的颠簸和摇晃,提高行驶的稳定性。
主动悬架系统主动悬架是用一个有自身能源的力发生器来代替被动悬架中的弹簧和减振器。
根据作动器响应带宽的不同,主动悬架又分为宽带主动悬架和有限带宽主动悬架,也被叫做全主动悬架和慢主动悬架。
全主动悬架系统所采用的作动器具有较宽的响应频带,以便对车轮的高频共振也加以控制。
作动器多采用电液或液气伺服系统,控制带宽一般应至少覆盖0〜15Hz,有的作动器响应带宽甚至高达100Hz。
结构示意图见上图。
从减少能量消耗的角度考虑,也可保留一个与作动器并联的传统弹簧,以用来支持车身静载。
主动悬架的一个重要特点就是,它要求作动器所产生的力能够很好地跟踪任何力控制信号。
因此,它为控制律的选择提供了一个广泛的设计空间,即如何确定控制律以使系统能够让车辆达到最佳的总体性能。
近二十年来,有大量关于主动悬架的研究论文及专题回顾文献发表。
研究结果表明,主动悬架能够在不同路面情况及行驶条件下显著地提高车辆性能。
主动悬架的研制工作起始于八十年代。
Lotus 制造了第一辆装有主动悬架的样车。
其系统的响应可达30Hz,它可使乘坐舒适性和转弯及制动时的车身姿态控制提高约35%还有一些主动悬架实施的例子,如Lotus Turbo Esprit 、Damlar Benz的试验样机系统、BMW和Ford等。
然而,由于这些主动悬架系统具有的高成本、高能耗、增加的重量及复杂程度,使主动悬架仅限于样车及一些赛车等有限的应用上。
结构上,有限带宽主动悬架通常由作动器与一个普通弹簧串联后,再与一个被动阻尼器并联构成,见上图。
这种系统在低频时(一般小于5 或6 赫兹)采用主动控制,而高于这个频率时,控制阀不再响应,系统特性相当于传统的被动悬架,而被动悬架在高频时的效果也比较好。
由于有限带宽主动悬架作动器仅需在一窄带频率范围内工作,所以它降低了系统的成本及复杂程度,比全主动悬架便宜得多。
尽管如此,它的主动控制仍然覆盖了主要的车身振动,包括纵向、俯仰、侧倾以及转向控制等要求的频率范围,改善了车身共振频率附近的行驶性能,提高了对车身姿态的控制,性能可达到与全主动系统很接近的程度。
主动悬架技术的分析主动悬架技术(Active Suspension System)是一种通过控制车辆悬挂系统来适应路面状况和车辆动态特性的先进技术。
这种技术通过感知路面情况,对悬挂系统进行实时调节,从而提高车辆的乘坐舒适性、稳定性和操控性能。
本文将对主动悬架技术的原理、优势、应用以及发展方向进行分析。
首先,主动悬架技术的原理是通过传感器感知车辆运动状态和路面情况,然后将这些信息发送给控制器。
控制器根据接收到的信息实时计算出最佳悬挂特性,并通过液压、电动或者电磁力等方式对悬挂系统进行调节。
这种实时调节能够使车辆的悬挂系统更好地适应路面情况,保持车身平衡,减少车身摇晃和侧倾,提高乘坐舒适性和操控性能。
相比于传统悬挂系统,主动悬架技术具有以下几个优势。
首先,它能够大幅度提升乘坐舒适性。
传统悬挂系统在通过减震器提供悬挂刚度时,需要在舒适性和操控性之间找到一个平衡点。
而主动悬架技术通过实时调节悬挂特性,可以根据路面状况和车速自动调整刚度,使乘坐更加平稳舒适。
其次,主动悬架技术能够提高车辆的稳定性和操控性能。
主动悬架系统可以根据车速、转向角度、加速度等参数来实时调节悬挂刚度和阻尼,从而减少车身的侧倾和悬挂系统的回弹,提高车辆的稳定性和操控性能。
尤其在高速行驶和急转弯等情况下,能够更好地保持车辆的平衡和稳定。
此外,主动悬架技术还具有适应性强和可调节性好的特点。
悬挂系统可以根据路面状况的变化实时调整刚度和阻尼,因此可以适应各种路况和行车状态。
而且,主动悬架系统通常可以提供多种不同的悬挂模式,驾驶员可以根据自己的需求选择不同的模式,如舒适模式、运动模式等,从而调节悬挂特性,以适应不同的行车场景。
主动悬架技术在汽车行业的应用前景广阔。
目前,该技术已经在一些高端汽车中得到应用,如宝马、奔驰等。
随着技术的发展和成本的降低,预计主动悬架技术将逐渐普及到中低端汽车中。
尤其在城市交通日益拥堵的情况下,乘坐舒适性和操控性能将成为消费者购车的重要考虑因素,从而推动了主动悬架技术的市场需求。
全主动悬架工作原理宝子们,今天咱们来唠唠汽车里超酷的全主动悬架是咋工作的哈。
咱先得知道悬架是干啥的。
简单说,悬架就像是汽车的腿和脚,它得把车身和车轮连接起来,还得让咱坐车的时候舒舒服服的。
传统的悬架呢,就有点像那种比较古板的人,只能按照固定的模式来应对路面的情况。
全主动悬架可就不一样啦,它就像一个超级机灵的小助手。
这个小助手呀,有好多传感器呢。
这些传感器就像是它的小眼睛、小耳朵,到处收集信息。
比如说,有传感器专门盯着路面的起伏情况,不管是小石子还是大坑洼,它都能敏锐地感觉到。
还有传感器会关注车速,车速快的时候和慢的时候,悬架的应对方式肯定不能一样呀。
就好像你跑步的时候和走路的时候,脚步的调整肯定不同嘛。
另外呢,它还能知道车身的姿态,是倾斜啦,还是平稳的,这些信息它都门儿清。
那它收集这些信息干啥呢?这就到了它大展身手的时候啦。
全主动悬架里有个超级厉害的控制系统。
这个控制系统就像是一个超级大脑,根据传感器收集来的信息进行快速的分析。
如果传感器告诉它前面有个大坑,这个大脑就会立刻指挥悬架的执行机构。
这个执行机构就像是悬架的肌肉。
它可以根据大脑的指令,快速地调整悬架的高度、刚度还有阻尼。
比如说,遇到坑洼的时候,它就会让悬架变软一点,就像给汽车的轮子下面垫了个软软的小枕头一样,这样车轮就可以温柔地掉进坑里,然后再被轻轻地弹起来,而不是“哐当”一下,让咱们在车里被颠得七荤八素的。
要是在高速行驶的时候,它就会让悬架变硬一些,这样车身就会更加稳定,就像一个紧紧扎根在地上的小松树,不会晃来晃去的。
再说说它在转弯的时候的表现吧。
当汽车转弯的时候,车身会有倾斜的趋势。
这时候全主动悬架就开始耍帅啦。
它会根据转弯的速度和角度,让外侧的悬架变硬,内侧的悬架变软。
这样就可以有效地减少车身的倾斜,让咱们坐在车里就感觉像是在平地上一样,不会东倒西歪的。
就好像你在玩平衡木的时候,有人在旁边悄悄地帮你保持平衡一样。
而且呀,全主动悬架还能根据不同的驾驶模式来调整。
主动悬架工作原理汽车的主动悬架可神奇啦!想象一下,你开着车在路上跑,遇到那些坑坑洼洼的地方,是不是感觉车子一颠一颠的,特别不舒服?这时候,主动悬架就像一个超级英雄,挺身而出,拯救你的驾驶体验!主动悬架呢,简单来说,就是一套能够自己主动调整的系统。
它就像是汽车的“智能腿”,时刻准备着根据不同的路况和你的驾驶需求来改变自己的状态。
比如说,当你在平坦的高速公路上飞驰时,主动悬架会让车子保持一个稳定、舒适的姿态。
它会把车身稳稳地托住,让你感觉就像在平地上滑行一样,轻松又自在。
可要是突然遇到了一个大坑,或者是一段颠簸的小路,主动悬架可不会坐视不管。
它会迅速做出反应,通过各种传感器收集到的信息,比如车轮的跳动情况、车身的倾斜程度等等,然后快速调整悬架的硬度和高度。
这就好比是悬架自己有了“大脑”,它能判断出需要“硬一点”来支撑车身,防止过度颠簸;还是需要“软一点”来吸收冲击力,让你坐在车里不会被颠得七荤八素。
而且哦,主动悬架还能根据你的驾驶风格来调整。
要是你喜欢激情驾驶,快速转弯、加速、刹车,它也能变得更加硬朗,给车身提供足够的支撑,让车子紧紧地贴在地面上,保证你的操控性和安全性。
你可能会问,它是怎么做到这么厉害的呢?其实啊,主动悬架里面有好多高科技的玩意儿。
比如有液压装置、空气弹簧,还有各种电子控制单元。
这些东西就像是一个团队,密切合作。
传感器就像是“侦察兵”,把外面的情况报告给“指挥官”——电子控制单元。
然后“指挥官”迅速下达命令,让液压装置或者空气弹簧做出相应的动作。
举个例子吧,当传感器感觉到车轮要碰到一个大坑时,电子控制单元会立刻让液压装置增加压力,或者让空气弹簧充气,把车身抬高,避免车轮陷进去,减少颠簸。
再比如说,当你高速转弯时,外侧的悬架会变硬,支撑住车身,防止侧倾;内侧的悬架则会相对软一些,让车轮更好地接触地面,增加抓地力。
主动悬架的出现,真的是让我们的驾驶变得更加舒适和安全。
它就像是一个贴心的小伙伴,时刻陪伴着你,为你的出行保驾护航。
clearmotion主动悬架原理
ClearMotion主动悬架的原理是基于主动悬挂技术的。
这种技术通过使用传感器来检测车辆的运动和道路状况,然后计算机系统会快速处理这些信息,并实时调整减震器和弹簧的参数,以减少车身的震动和颠簸,提高驾驶的平稳性和舒适性。
具体来说,ClearMotion主动悬挂系统使用了四个主要组件:传感器、控制器、执行器和悬挂结构。
传感器负责监测车辆的运动和道路状况,并将这些信息传送到控制器。
控制器处理这些信息后,会发送指令给执行器,调节悬挂参数。
执行器则根据控制器的指令来调整减震器和弹簧的参数,以实现主动悬挂的效果。
ClearMotion主动悬挂系统能够实现快速响应和精确调节,这得益于其核心部件——主动调节阀。
该调节阀使用了精密的机械和电子元件,能够根据传感器的信号和控制器指令,快速地调节减震器和弹簧的参数,以适应不同的道路状况和驾驶需求。
总之,ClearMotion主动悬挂的原理是通过主动悬挂技术和核心部件的配合,实现快速响应和精确调节,提高驾驶的平稳性和舒适性。
主动悬挂一、概述(一)汽车悬挂系统的作用及组成悬挂是车身与车轮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(支承力)、纵向反力(牵引力和制动力)和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都传递到车身上,以保证汽车的正常行驶。
汽车悬挂尽管有各种不同的结构形式,但一般都是由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成(图 1)。
由于汽车行驶的路面不可能绝对平坦,路面作用于车轮上的垂直反力往往是冲击性的,特别是在坏路面上高速行驶时,这种冲击力将达到很大的数值。
冲击力传到车身时,可能引起汽车机件的早期损坏;传给乘员和货物时,将使乘员感到极不舒适,货物也可能受到损伤。
为了缓和冲击,在汽车行驶系中,除了采用弹性的充气轮胎之外,在悬挂中还必须装有弹性元件,使车身与车轮之间作弹性联系。
但弹性系统在受到冲击后,将产生振动。
持续的振动易使乘员感到不舒适和疲劳。
故悬挂系统还应具有减振作用,以使振动迅速衰减,振幅迅速减小。
为此,在许多形式的悬挂系统中都设有专门的减振器。
车轮相对于车身跳动时,车轮(特别是转向轮)的运动轨迹应符合一定的要求,否则就会影响汽车的操纵稳定性,因此,悬挂系统中还应具有导向机构(如图 1中的横、纵向推力杆),以使车轮按一定的轨迹相对于车身跳动。
由此可见,上述这三个组成部分分别起缓冲、减振和导向的作用,然而三者共同的任务则是传力。
在多数的轿车和客车上,为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜,在悬挂系统中还设有辅助弹性元件--横向稳定器。
应当指出,悬挂系统只要求具备上述各个功能,在结构上并非一定要设置上述这些单独的装置不可。
例如常见的钢板弹簧,除了作为弹性元件起缓冲作用外,当它在汽车上纵向安置,并且一端与车架作固定铰链连接时,就可担负起决定车轮运动轨迹的任务,因而就没有必要再设置其它导向机构。
此外,一般钢板弹簧是多片叠成的,它本身即具有一定的减振能力,因而对减振要求不高时,在采用钢板弹簧作为弹性元件的悬挂系统中,就可以不装减振器(例如,一般中型货车的后悬挂和重型货车悬挂中都不装减振器)。
(二)对汽车悬挂系统的要求汽车悬挂系统对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性都有较大的影响。
所谓行驶平顺性是指汽车在行驶过程中,保持驾驶员和乘员处于振动环境中具有一定的舒适度,或保持所载物资完好的能力。
汽车的操纵稳定性则包括两方面的含义:一是汽车是否具有正确遵守驾驶员操纵转向机构所给规定方向行驶的能力,即所谓的操纵性;二是汽车在外界条件(如地面不平、坡道、大风等)干扰下,能否保持原方向行驶的能力,即所谓的稳定性。
在悬挂系统设计时应尽可能做到既能使行驶平顺性(即乘坐舒适性)达到令人满意的程度,又能使其操纵稳定性(即行驶安全性)也达到最佳的状态。
然而,这两个要求在悬挂系统的设计中往往是矛盾的。
平顺性和操纵稳定性对汽车悬挂系统这一互为矛盾的要求,在传统的被动悬挂系统设计中几乎无法同时满足。
即使经过慎重的权衡,通过最优控制理论使悬挂系统在平顺性和操纵稳定性之间寻求一个折衷的方案,而这种最优的折衷也只能是在特定的道路状态和速度下达到。
为了克服传统的被动悬挂系统对其性能改善的限制,在现代汽车中采用和发展了新型的电子控制悬挂系统。
电子控制悬挂系统可以根据不同的路面条件,不同的载重质量,不同的行驶速度等,来控制悬挂系统的刚度、调节减振器的阻尼力大小,甚至可以调整车身高度,从而使车辆的平顺性和操纵稳定性在各种行驶条件下达到最佳的组合。
(三)汽车悬挂的分类及性能悬挂的结构形式很多,分类方法也不尽相同。
若按导向机构的形式来分可分为独立悬挂和非独立悬挂两大类。
如果从控制力的角度来分,则可把悬挂分为被动悬挂、半主动悬挂和主动悬挂三大类。
1、被动悬挂一般的汽车绝大多数装有由弹簧和减振器组成的机械式悬挂。
由于这种常规悬挂系统内无能源供给装置,悬挂的弹性和阻尼参数不会随外部状态而变化,因而称这种悬挂为被动悬挂。
这种悬挂虽然往往采用参数优化的设计方法,以求尽量兼顾各种性能要求,但在实际上由于最终设计的悬挂参数是不可调节的,所以在使用中很难满足高的行驶要求。
2.半主动悬挂半主动悬挂可视为由可变特性的弹簧和减振器组成的悬挂系统,虽然它不能随外界的输入进行最优控制和调节,但它可按存贮在计算机内部的各种条件下弹簧和减振器的优化参数指令来调节弹簧的刚度和减振器的阻尼状态。
半主动悬挂又称无源主动悬挂,因为它没有一个动力源为悬挂系统提供连续的能量输入,所以在半主动悬挂系统中改变弹簧刚度要比改变阻尼状态困难得多,因此在半主动悬挂系统中以可变阻尼悬挂系统最为常见。
半主动悬挂系统的最大优点是工作时几乎不消耗动力,因此越来越受到人们的重视。
3.主动悬挂主动悬挂是一种具有作功能力的悬挂,通常包括产生力和扭矩的主动作用器(油缸、汽缸、伺服电机、电磁铁等)、测量元件(如加速度、位移和力传感器等)和反馈控制器等。
因此,主动悬挂需要一个动力源(液压泵或空气压缩机等)为悬挂系统提供连续的动力输入。
当汽车载荷、行驶速度、路面状况等行驶条件发生变化时,主动悬挂系统能自动调整悬挂刚度(包括整体调整和各轮单独调整),从而同时满足汽车的行驶平顺性,操纵稳定性等各方面的要求,其优点可归纳为如下几个方面:(1)悬挂刚度可以设计得很小,使车身具有较低的自然振动频率,以保证正常行驶时的乘坐舒适性。
汽车转向等情况下的车身侧倾,制动、加速等情况下的纵向摆动等问题,由主动悬挂系统通过调整有关车轮悬挂的刚度予以解决。
而对于传统的被动悬挂系统,为同时兼顾到侧倾、纵摆等问题,不得不把悬挂刚度设计得较大,因而正常行驶时汽车的乘坐舒适性受到损失。
(2)采用主动悬挂系统,因不必兼顾正常行驶时汽车的乘坐舒适性,可将汽车悬挂抗侧倾、抗纵摆的刚度设计得较大,因而提高了汽车的操纵稳定性,即汽车的行驶安全性得以提高。
(3)先进的主动悬挂系统,还能保证在车轮行驶中碰抵砖石之类的障碍物时,悬挂系统在瞬时将车轮提起,避开障碍行进,因而汽车的通过性也得以提高。
(4)汽车载荷发生变化时,主动悬挂系统能自动维持车身高度不变。
在各轮悬挂单独控制的情况下,还能保证汽车在凸凹不平的道路上行驶时,车身稳定。
(5)普通悬挂在汽车制动时,车头向下俯冲。
而装有某些主动悬挂系统的汽车(如沃尔沃740型小轿车)却不存在这种情况。
制动时,该车尾部下倾,因而可以充分利用后轮与地面间的附着条件,加速制动过程,缩短制动距离。
(6)装有某些主动悬挂系统的汽车在转向时,车身不但不向外倾斜,反而向内倾斜,从而有利于转向时的操纵稳定性。
(7)主动悬挂可使车轮与地面保持良好接触,即车轮跳离地面的倾向减小,保持与地面垂直,因而可提高车轮与地面间的附着力,使车轮与地面间相对滑动的倾向减小,汽车抗侧滑的能力得以提高。
轮胎的磨损也得以减轻,转向时车速可以提高。
(8)在所有载荷工况下,由于车身高度不变,保证了车轮可全行程跳动。
而传统的被动悬挂系统中,当汽车载荷增大时,由于车身高度的下降,车轮跳动行程减少,为不发生运动干涉,不得不把重载时的悬挂刚度设计得偏高,因而轻载时的平顺性受到损失。
而主动悬挂系统则无此问题。
(9)由于车身高度不变,侧倾刚度、纵摆刚度的提高,消除或减少了转向传动机构运动干涉而发生的制动跑偏、转向特性改变等问题,因而可简化转向传动机构的设计。
(10)因车身平稳,不必装大灯水平自调装置。
主动悬挂系统的主要缺陷是成本较高,液压装置噪音较大,功率消耗较大。
(四)电子控制悬挂系统主动悬挂和半主动悬挂系统按其控制方式又可分为机械控制悬挂系统和电子控制悬挂系统。
图 2为最早在英国伦敦的公共汽车上首先采用的一种主动悬挂系统,这是一种纯机械式控制系统。
系统中有四个油气弹簧和高度控制阀,油泵和贮压器可使供油管路中维持稳定的高压,四个高度控制阀则分别控制四个油气弹簧中的油压,从而控制了四个油气弹簧的刚度。
汽车载荷增大时,高度控制阀动作,油气弹簧中油压上升,反之则油压下降,直至车身高度达到设定值为止。
汽车转向时,外侧两个高度控制阀增大两个外侧油气弹簧的油压,内侧两个油气弹簧油压则下降,从而维持车身水平,即提高了车身抗侧倾能力。
制动(或加速)时,则前面两个(或后面两个)高度控制阀使前面两个(或后面两个)油气弹簧中的油压上升,另外两个油气弹簧中的油压下降,维持车身水平,即提高了车身的抗纵摆能力。
为了保证车轮正常跳动时防止高度控制阀误动作,在高度控制阀与车轮摆臂的连接传感元件中装有缓冲减振装置(图中未画出)。
该缓冲减振装置的振动特性必须与车轮悬挂的振动特性良好匹配才能保证系统正常工作。
这一点完全靠机械振动系统的合理设计来保证。
图 3为法国某些雪铁龙汽车上采用的主动悬挂系统(由英国开发)。
也是一种纯机械控制系统,其主要特点是:前桥采用了两个高度控制阀,两个油气弹簧;后桥采用了一个高度控制阀,一个油气弹簧。
两个前油气弹簧的液压缸分别于对角线处的两个对应的后液力滑柱的下腔相通,两个后液力滑柱的上腔均与后油气弹簧的液压腔相通。
主液压管路中的液压由油泵和贮压器维持。
机械控制悬挂系统的特点是结构简单,成本低,但是机械控制悬挂系统存在着控制功能少,控制精度低,不能适应多种使用工况等问题。
所以,近年来随着电子技术的飞速发展,随着车用微机、各种传感器、执行元件的可靠性和寿命的大幅度提高,电子控制技术被有效地应用于悬挂系统控制中。
二、主动悬挂系统工作原理主动悬挂系统能够根据车身高度、车速、转向角度及速率、制动等信号,由电子控制单元(ECU)控制悬挂执行机构,使悬挂系统的刚度、减振器的阻尼力及车身高度等参数得以改变,从而使汽车具有良好的乘坐舒适性和操纵稳定性。
(一)主动式空气悬挂系统工作原理图 4所示为丰田索阿拉高级轿车电子控制主动式空气悬挂系统的构成图。
它主要由空气压缩机、干燥器、空气电磁阀、车身高度传感器、带有减振器的空气弹簧、悬挂控制执行器、悬挂控制选择开关及电子控制单元等组成。
空气压缩机由直流电机驱动,形成压缩空气,压缩空气经干燥器干燥后由空气管道经空气电磁阀送至空气弹簧的主气室。
当车身需要升高时,电子控制单元控制空气电磁阀使压缩空气进入空气弹簧的主气室(见图 5(b)),使空气弹簧伸长,车身升高;当车身需要降低时,电子控制单元控制电磁阀使空气弹簧主气室中压缩空气排到大气中去(见图 5(a)),空气弹簧压缩,车身降低。
在空气弹簧的主、辅气室之间有一连通阔,空气弹簧的上部装有悬挂控制执行器(图中未画出)。
电子控制单元根据各传感器输出信号,控制悬挂执行器,一方面使空气弹簧主、辅气室之间的连通阀发生改变,使主、辅气室之间的气体流量发生变化,因此而改变悬挂的弹簧刚度;另一方面,执行器驱动减振器的阻尼力调节杆,使减振器的阻尼力也得以改变。
丰田索阿拉轿车采用的主动式空气悬挂系统中,车高、弹簧刚度和减振器阻尼力可同时得到控制,且各自可以取三种数值,其所取数值由电子控制单元根据当时的运行条件和驾驶员选定的控制方式决定。