车辆电控悬架的控制与现状

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浅析汽车悬架的研究现状和发展

浅析汽车悬架的研究现状和发展

浅析汽车悬架的研究现状和发展汽车悬架是指汽车车身与车轮间的连接部分,主要用来减震和支撑车身重量,保证车辆在行驶过程中的稳定性和舒适性。

目前,随着汽车工业的快速发展,对汽车悬架的研究也取得了许多重要进展。

在悬架的设计方面,传统的悬架系统主要分为独立悬架和非独立悬架两种类型。

独立悬架是指每个车轮都由独立的悬挂系统来支撑,可以根据路况自由调节每个车轮的悬挂刚度和阻尼,从而提高车辆的操控性能和乘坐舒适性。

而非独立悬架则是多个车轮共享一个悬挂系统,虽然成本较低,但在操控性能和舒适性方面表现较差。

随着科技的进步,越来越多的创新和新技术被应用到汽车悬架的设计中。

使用电子控制技术的悬架系统成为当前研究的热点之一。

通过使用传感器和电脑控制单元,电子悬架系统可以实时监测和调整每个车轮的悬挂刚度和阻尼,从而提高车辆的操控性能和乘坐舒适性。

而且,电子悬架系统还可以根据不同的驾驶模式或路况,自动调节悬挂系统,以达到最佳的行驶效果。

除了电子悬架系统,气动悬架系统也是当前研究的热点之一。

与传统的钢板或弹簧相比,气动悬架系统使用气囊和压缩空气来支撑车身重量和提供减震效果。

气囊可以根据驾驶模式或路况,调节悬架的刚度和高度,从而提高车辆的操控性能和乘坐舒适性。

气动悬架系统还可以根据车辆动力学数据和悬架系统的工况,实时调整悬架的刚度和高度,以提高车辆的稳定性和安全性。

新材料的应用也为汽车悬架的发展带来了很大的推动力。

传统的悬架系统主要使用钢材或铝合金来构造,虽然具有很好的强度和刚性,但也存在重量较大和制造成本高的问题。

而采用碳纤维复合材料或钛合金等新材料来替代传统材料,可以有效减轻悬架系统的重量,提升车辆的操控性能和燃油经济性。

当前汽车悬架的研究主要集中在电子悬架系统和气动悬架系统两个方面。

电子悬架系统可以通过电子控制技术实现对悬架刚度和阻尼的实时调节,提高车辆的操控性能和乘坐舒适性;而气动悬架系统则通过气囊和气压来实现对悬架刚度和高度的调节,提高车辆的操控性能和乘坐舒适性。

汽车悬架系统电控减振技术

汽车悬架系统电控减振技术

汽车悬架系统电控减振技术【摘要】汽车悬架系统电控减振技术在现代汽车设计中扮演着重要的角色。

本文首先介绍了汽车悬架系统的基本概念,然后详细解释了电控减振技术的原理以及其在汽车行驶中的应用场景。

电控减振技术通过传感器实时监测路面情况,调节悬架系统的阻尼力,提升了车辆的稳定性和舒适性。

与传统的机械减振系统相比,电控减振技术具有更高的精准度和响应速度,能够更好地适应不同驾驶环境。

未来,随着汽车智能化技术的不断发展,电控减振技术将会越来越普及,为驾驶员提供更加舒适和安全的驾驶体验。

汽车悬架系统电控减振技术的未来发展将会朝着更加智能化、个性化和高效化的方向发展。

【关键词】汽车悬架系统、电控减振技术、重要性、概述、原理、应用场景、优势、发展趋势、未来发展1. 引言1.1 汽车悬架系统电控减振技术的重要性汽车悬架系统电控减振技术在汽车工业中扮演着重要的角色,其重要性不言而喻。

传统的汽车悬架系统在减震效果上存在着一定的局限性,无法做到精准、快速地调整减振力度以适应不同路况和行驶状态。

而电控减振技术的出现,实现了对悬架系统的智能化控制,能够根据车辆速度、加速度、路况等信息实时调整减振力度,提高了行驶舒适性和稳定性。

汽车悬架系统电控减振技术还可以有效提升车辆操控性能和安全性能。

通过快速、精确地调整减振力度,可以降低车身的倾斜和侧滑,提高车辆的稳定性和抓地力,从而减少了在高速行驶或急转弯时的侧翻和失控风险。

电控减振技术还可以根据不同驾驶习惯和需求进行个性化设置,满足用户对驾驶品质的不同需求。

汽车悬架系统电控减振技术的重要性主要体现在提升行驶舒适性、稳定性、操控性和安全性等多方面。

随着汽车科技的不断发展和完善,电控减振技术将在未来得到更广泛的应用和推广。

2. 正文2.1 汽车悬架系统概述汽车悬架系统是汽车重要的组成部分,负责减震、减振和保持车辆稳定性。

悬架系统的设计和功能直接影响着车辆的行驶性能和乘坐舒适度。

汽车悬架系统通常由弹簧、减震器、横向稳定杆、控制臂等组成。

汽车悬架系统电控减振技术

汽车悬架系统电控减振技术

汽车悬架系统电控减振技术汽车悬架系统是指汽车车架和车身连接的部件,主要由弹簧、减震器和悬挂构件组成,是汽车重要的组成部分之一。

而电控减振技术是现代汽车悬架系统中的一项重要技术,通过电子控制系统对减震器进行调节,使得汽车在行驶过程中能够更好地适应路面情况,提供更为舒适的驾驶体验。

本文将就汽车悬架系统电控减振技术的原理、发展现状和未来趋势进行探讨。

汽车悬架系统的主要作用是减震,并且可以提高汽车的操控性和乘坐舒适度。

通常情况下,汽车的减震器是根据路面情况和车速来自动调节的,但是传统的机械减震器在这方面的表现并不尽如人意。

为了解决这一问题,汽车制造商开始研发电控减振技术。

电控减振技术主要依靠电子控制单元(ECU)、传感器和调节执行器来实现。

通过获取车辆运动状态和路面情况等数据,电子控制单元可以对减震器进行精准的控制,实现对悬架系统的实时调节。

当车辆行驶在崎岖不平的路面上时,电控减振系统会自动调节减震器的硬度和行程,以提供更好的减震效果;而在高速行驶时,减震器则会调整为更硬的状态,以提高悬架系统的稳定性和操控性。

随着汽车制造技术的不断进步和消费者对驾驶舒适性的需求不断提高,电控减振技术在汽车行业中得到了越来越广泛的应用。

目前,许多汽车厂商已经推出了搭载电控减振系统的车型,如奔驰的AirMatic气动悬架、宝马的自适应M悬架等,这些技术在提高车辆悬架性能的也使得汽车的行驶更加舒适和安全。

除了高端车型之外,电控减振技术也在中低端车型中得到了应用。

一些自主品牌汽车制造商也开始引入电控减振技术,使得这一技术逐渐走向了大众化。

可以预见的是,随着技术的不断成熟和成本的不断降低,电控减振技术将在未来成为汽车悬架系统不可或缺的一部分。

随着电控减振技术的不断发展,人们对于其在未来的应用和发展趋势也越发关注。

可以预见的是,未来电控减振技术将在以下几个方面取得更大的进展:1. 高精度控制:未来的电控减振技术将会实现更高精度的控制。

悬架系统的发展趋势

悬架系统的发展趋势

悬架系统的发展趋势
悬架系统是指安装在车辆底盘上的能够支撑和隔离车身与地面之间的结构。

它对于车辆的乘坐舒适性和行驶稳定性都起着重要作用。

随着科技的发展,悬架系统也在不断创新与进步,有一些明显的发展趋势。

1. 电子化与智能化:随着电子技术的不断进步,许多车辆悬架系统已经开始采用电子控制单元(ECU)进行监测和控制。

这种电子化悬架系统可以根据车辆行驶条件和驾驶方式自动调整悬架硬度和高度,提供更加舒适和稳定的驾驶体验,并根据需要进行主动悬架调整,提高车辆的操控性能。

2. 空气悬架系统的普及:空气悬架系统利用气压来调节悬架的硬度和高度,具有更好的适应性和可调性。

它可以根据载荷、行驶速度和路况等条件实时调整悬架,提高车辆在不同道路情况下的稳定性和操控性能。

随着技术的进步,空气悬架系统的制造成本逐渐降低,其在高端车型中的应用将越来越普及。

3. 主动悬架系统的发展:主动悬架系统通过感应车辆的加速度、车速、转向角等参数,实时调节悬架的硬度和高度,提高车辆的稳定性和操控性能。

随着传感技术和控制算法的进步,主动悬架系统的响应速度和调节能力将进一步提高,为驾驶员提供更加安全和舒适的行驶环境。

4. 轻量化与节能环保:随着对节能环保要求的不断提高,悬架系统也在追求轻量化的发展趋势。

采用高强度材料、新型减震器和减震弹簧等技术,可以减轻悬
架系统的重量,提高车辆的燃油经济性和减排效果。

总的来说,悬架系统的发展趋势是电子化、智能化、空气悬架系统的普及、主动悬架系统的发展和轻量化节能环保。

这些趋势将进一步提高车辆的乘坐舒适性和行驶稳定性,提升整体的驾驶体验。

2024年智能悬架市场发展现状

2024年智能悬架市场发展现状

2024年智能悬架市场发展现状1. 概述智能悬架是一种集传感器、控制器和执行器于一体的新型悬架系统,通过实时监测路况、车速和车身姿态等数据,以及根据驾驶员的偏好和需求实时调节悬架硬度和高度,提供更舒适、稳定的驾驶体验。

智能悬架技术在汽车行业得到广泛应用,是当前汽车科技发展的热点之一。

2. 市场发展趋势智能悬架市场呈现出以下几个发展趋势:2.1 技术升级与创新随着科技的不断进步,智能悬架的技术也在不断升级和创新。

传感器、控制器和执行器的性能不断提升,数据处理和算法优化能力不断增强,使得智能悬架系统的精度和反应速度得到显著提高。

此外,智能悬架与其他智能驾驶辅助系统的集成也成为一个新的发展方向。

2.2 舒适性和安全性需求提升随着人们对驾驶体验的要求提升,对汽车舒适性和安全性的需求也越来越高。

智能悬架的出现正是为了满足这些需求。

通过实时调节悬架硬度和高度,智能悬架可以提供更舒适、稳定的驾驶感受,并且能够根据路况和车速的变化保持车身的稳定性,提升行驶安全性。

2.3 市场规模不断扩大随着消费者对智能悬架系统认识的提高和需求的增加,智能悬架市场规模也在不断扩大。

预计未来几年,智能悬架市场将保持较快的增长速度,相关产业链也将得到进一步发展和完善。

3. 市场现状目前,智能悬架市场主要集中在高端汽车和豪华汽车领域,其中欧美市场占据主导地位。

这些汽车制造商将智能悬架技术作为一种卖点,以提升产品竞争力。

而在其他市场,智能悬架系统的应用还相对较少,主要受限于市场需求和成本等因素。

智能悬架的研发和应用主要集中在汽车制造商和零部件供应商。

一些知名的汽车制造商和零部件供应商已经推出了自己的智能悬架产品,并在市场上取得了一定的市场份额。

同时,一些新兴科技公司也加入了智能悬架市场,通过技术创新和合作开发来提升自身竞争力。

4. 市场挑战与机遇智能悬架市场面临着一些挑战,其中包括技术成熟度、市场需求和成本等方面的问题。

一方面,目前智能悬架技术仍处于相对初级的阶段,稳定性和可靠性等方面还需要进一步提升。

汽车电控悬架系统及其发展趋势

汽车电控悬架系统及其发展趋势

汽车电控悬架系统及其发展趋势
摘要
汽车电控悬架系统是机动车悬架的一种新型设备,其能够提高车辆的
悬架灵活性、稳定性和承载能力,使车辆悬架能够更好地满足安全和操纵
的要求。

目前,各种电控悬架系统正在不断改进,同时不断增加功能,未
来更多的新型电子悬架系统将会涌现出来。

本文首先介绍了汽车电控悬架
系统的原理,其中包括驱动力源、控制系统、驱动元件、传感器等,然后
简要介绍了目前电控悬架系统中常用的各种设计方法,包括液压电控悬架、电磁悬架等,最后展望了未来电控悬架系统的发展趋势,如智能化悬架和
多级路况感知系统等。

关键词:汽车电控悬架;驱动元件;液压电控;电磁悬架;智能悬架Introduction
The principle of automotive electronic control suspension system
Current Design Methods of Electronic Control Suspension System
2. Electromagnetic Suspension: Electromagnetic suspension system uses the electromagnetic coil as the drive element of the。

浅析汽车悬架的研究现状和发展

浅析汽车悬架的研究现状和发展汽车悬架是指车辆底盘系统中的一个重要部件,其作用是支撑车辆重量,吸收道路不平坡造成的冲击力,同时保证车辆稳定性和舒适性。

随着汽车工业的发展,悬架系统也在不断创新和发展。

本文将从悬架系统的研究现状和发展趋势两个方面进行浅析。

首先谈到悬架系统的研究现状。

目前,悬架系统的研究主要集中在以下几个方面:1. 悬架结构优化:悬架系统的结构优化是为了提高车辆操控性能和乘坐舒适性。

研究者通过改进悬架的结构,如减小悬架质量、增加刚度和阻尼等手段来提高悬架系统的性能。

2. 主动悬架控制:主动悬架控制是指通过悬架系统中的传感器获取车辆的姿态信息,并根据这些信息调节悬架的工作状态。

研究者通过电子控制单元来实现悬架的主动控制,提高车辆的操控性能和平顺性。

3. 可调阻尼悬架:可调阻尼悬架是一种能够根据不同路况自动调节阻尼力的悬架系统。

通过使用可调阻尼器,可以根据车速、路况和驾驶方式等因素自动调节阻尼力,提高悬架系统的性能。

其次谈到悬架系统的发展趋势。

随着汽车技术的发展,悬架系统也在不断创新和发展。

以下是一些悬架系统的发展趋势:1. 磁悬浮悬架:磁悬浮悬架是一种通过磁力来支撑和控制车辆的悬架系统。

相比传统的弹簧和阻尼器,磁悬浮悬架能够提供更好的悬架性能和平顺性。

2. 空气悬架:空气悬架是一种通过充气和放气来调节悬架刚度和高度的悬架系统。

通过控制悬架下方的气囊充气量,可以改变悬架的刚度,提高车辆的稳定性和舒适性。

3. 扩展式悬架:扩展式悬架是一种能够改变悬架工作范围的悬架系统。

通过扩展或收缩悬架结构,可以改变车轮与车身的相对位置,提高车辆的通过性和越野能力。

汽车悬架是车辆底盘系统的重要组成部分,其研究现状主要集中在悬架结构优化、主动悬架控制和可调阻尼悬架等方面。

未来,悬架系统的发展趋势将主要体现在磁悬浮悬架、空气悬架和扩展式悬架等方面,以提供更好的悬架性能和驾乘体验。

汽车悬架技术现状及发展趋势

悬架技术现状及发展趋势悬架系统是汽车的重要组成部分之一。

汽车悬架系统是指连接车身和车轮之间全部零部件的总称,主要由弹簧、减振器和导向机构三大部分组成,其作用是传递车轮和车架之间的一切力和力矩,并且缓和由不平路面传给车架(或车身)的冲击载荷,衰减由此引起的承载系统的振动,以保证汽车的平顺行驶。

当汽车行驶在不同路面上而使车轮受到随机振动时,由于悬架装置实现了车体和车轮之间的弹性支承,有效地抑制、降低了车体与车轮的动载和振动,从而保证汽车行驶的平顺性和操纵稳定性,达到提高平均行驶速度的目的。

舒适性是轿车重要的性能之一。

舒适性与车身的固有振动特性有关,而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。

所以,汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。

同时,汽车悬架作为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件,又是保证汽车行驶安全的重要部件。

因此,轿车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表,作为衡量轿车质量的指标之一。

现代轿车的悬架都有减振器。

当轿车在不平坦的道路上行驶,车身会发生振动,减振器能迅速衰减车身的振动,利用本身的油液流动的阻力来消耗振动的能量。

人们为了更好地实现轿车的行驶平稳性和安全性,将阻尼系数不固定在某一数值上,而是能随轿车运行的状态而变化,使悬架性能总是处在最优的状态附近。

因此,有些轿车的减振器是可调式的,将阻尼分成两级或三级,根据传感器信号自动选择所需要的阻尼级。

在现代轿车悬架上,麦弗逊式及烛式悬架都将螺旋弹簧和减振器组合在一起,这是因为乘坐的舒适性有赖于对冲击的缓冲和对冲击产生的振动的消减两个方面,缺一不可。

只有缓冲没有消振只能暂时缓和冲击力的影响而不能最终使它消失;只有对振动的消减而没有缓冲则不能有效地避免冲击所造成的破坏。

螺旋弹簧是缓冲元件,它具有不需润滑,不怕污垢,重量小且占空间位置少的优点。

当路面对车轮的冲击力传到螺旋弹簧时,螺旋弹簧产生变形,吸收车轮的动能,转换为螺旋弹簧的位能(势能),从而缓和了地面的冲击对车身的影响。

汽车悬架系统电控减振技术

汽车悬架系统电控减振技术汽车悬架系统电控减振技术是指通过电子控制单元(ECU)来控制汽车悬架系统的减振元件,以实现对车辆悬架系统的减震效果进行调节和控制的技术。

随着汽车工业的发展,汽车悬架系统电控减振技术已经成为了现代汽车悬架系统中不可或缺的一部分,它能够极大地提高汽车的悬架性能和乘坐舒适性。

本文将从汽车悬架系统的演变历程、电控减振技术的发展及应用、技术原理和优势等方面来对这一技术进行介绍和分析。

一、汽车悬架系统的演变历程汽车悬架系统是连接汽车车身和车轮的重要组成部分,它直接影响着车辆的操控性、乘坐舒适性和通过性。

随着汽车工业的不断发展,汽车悬架系统经历了多次技术革新和升级,从最初的传统机械悬架到如今的电子控制减振技术的应用,悬架系统的性能不断得到了提升。

最早的汽车悬架系统是采用传统的机械弹簧和减振器来实现车辆悬架和减震的功能,这种悬架系统在结构简单、成本低廉的也存在着悬架刚度不可调、减振效果单一以及通过性不足的缺陷。

为了提高悬架系统的性能,汽车制造商们开始引入各种新的悬架技术,如气压悬架、液压悬架等,以实现对悬架刚度和减振效果的调节。

这些传统的悬架技术依然无法满足对悬架性能和乘坐舒适性的要求。

随着电子技术的快速发展,汽车悬架系统电控减振技术应运而生。

它利用电子控制单元(ECU)来调节悬架系统的减振元件,使得车辆能够根据不同的路况和驾驶需求来调整悬架刚度和减震效果,大大提高了汽车的悬架性能和乘坐舒适性。

二、电控减振技术的发展及应用电子控制减振技术最早是在高端豪华车型上应用,并逐渐在中高端车型中普及。

现在,许多汽车制造商都在自己的车型上配备了电控减振技术,以提高汽车的悬架性能和驾驶舒适性。

在电控减振技术的应用中,主要有主动型和半主动型两种方式。

主动型电控减振技术是指汽车悬架系统能够根据实际的路况和驾驶需求主动调节悬架刚度和减震效果。

具有主动型电控减振技术的车辆通常配备了多种感应器和控制装置,能够实时监测车辆的运动状态和路面情况,并根据这些数据来调节悬架系统的工作状态,从而提高车辆的悬架性能和乘坐舒适性。

浅析汽车悬架的研究现状和发展

浅析汽车悬架的研究现状和发展汽车悬架作为汽车的重要组成部分,对汽车的操控性能、驾驶舒适性和安全性起着至关重要的作用。

随着汽车工业的不断发展,汽车悬架技术也在不断进行研究和改进,以满足不断提升的性能和安全需求。

本文将从汽车悬架的概念、研究现状和发展趋势等方面进行浅析。

一、悬架的概念汽车悬架是车身和车轮之间的连接装置,主要功能是支撑车身重量、减震、隔离车身和车轮之间的振动,同时还要保持车轮与地面的接触。

悬架系统还要适应不同路况的变化,确保车辆的操控性和驾驶舒适性。

汽车悬架的种类繁多,主要可分为独立悬架和非独立悬架两大类。

独立悬架包括麦弗逊式悬架、双横臂式悬架、多连杆式悬架等,它们具有结构简单、操控性能好等特点;非独立悬架包括扭力梁式悬架、螺旋弹簧式悬架等,结构简单、成本低等特点。

二、悬架的研究现状1. 材料的应用随着汽车工业的发展,轻量化材料在汽车悬架中的应用越来越广泛,这主要得益于轻量化材料的强度高、重量轻、耐腐蚀等特点,如铝合金、镁合金、碳纤维复合材料等。

这些材料的应用可以有效降低汽车悬架组件的重量,提高汽车的燃油经济性和动力性能。

2. 主动悬架技术主动悬架技术是近年来汽车悬架领域的研究热点之一,它可以根据路面情况和行驶状态实时调节悬架的硬度和高度,从而提高汽车的操控性能和行驶稳定性。

目前,主动悬架技术已经在一些高端车型中得到应用,但仍然存在成本高、可靠性不够等问题亟待解决。

3. 悬架智能化随着人工智能技术的不断发展,智能化悬架系统已经成为汽车悬架研究的新方向。

智能化悬架系统可以通过传感器实时感知路面和汽车状态,再通过控制单元对悬架系统进行实时调节,从而实现更好的悬架控制效果。

智能化悬架系统还可以通过学习算法不断优化悬架系统的调节策略,以适应不同的驾驶环境和驾驶习惯。

2. 主动悬架技术的普及随着主动悬架技术的不断发展和成熟,主动悬架技术将会逐步普及到更多的汽车车型中,以提高汽车的操控性能和行驶稳定性。

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车辆电控悬架的控制与现状KIMI KANG(南京农业大学工学院,车辆工程)摘要:汽车电子控制悬架系统的目的是通过控制调节悬架的刚度和减震器阻尼,突破传统被动悬架的局限区域,使汽车的悬架特性与行驶的道路状况相适应,保证平顺性和操纵性两个相互排斥的性能要求都能得到满足。

关键词:悬架;电子控制;弹簧刚度;减振阻尼力0引言传统的汽车悬架一般具有固定的弹簧刚度和减振阻尼力,它只能保证在一种特定的道路状态和速度下达到性能最优,因而不能同时满足汽车行驶平顺性和操纵稳定性的要求。

例如降低弹簧刚度,平顺性会更好,乘坐更舒适,但会使操纵稳定性变差;相反,增加弹簧刚度虽可提高操纵稳定性,但会使车辆对路面不平度更敏感,平顺性降低。

因此,理想的悬架系统应在不同的行驶条件下具有不同的弹簧刚度和减振器阻尼力,以同时满足平顺性与操纵稳定性的要求。

电控悬架系统就是这种理想的悬架系统,它通过对悬架系统参数进行实时控制,使悬架的刚度、减振器的阻尼系数、车身高度能随汽车的载荷、行驶速度、路面状况等行驶条件变化而变化,使悬架性能总是处于最佳状态(或其附近),同时满足汽车的行驶平顺性、操纵稳定性等方面的要求。

1电控悬架的功能与类型1.1电控悬架的功能汽车电子控制悬架系统的目的是通过控制调节悬架的刚度和减震器阻尼,突破传统被动悬架的局限区域,使汽车的悬架特性与行驶的道路状况相适应,保证平顺性和操纵性两个相互排斥的性能要求都能得到满足。

主要功能包括:车高调整、衰减力控制、弹簧刚度控制、侧倾角刚度控制等。

1.2电控悬架的类型根据有无力发生器,可将电子控制悬架分为半主动悬架和全主动悬架两大类。

1.2.1半主动悬架半主动悬架是根据路面冲击、车轮与车体的加速度、速度及位移信号仅实时调节悬架的阻尼系数,消耗来自不平路面的冲击能量,而不需要提供能量,以这种方式来改善悬架缓冲性能。

半主动悬架无力发生器,即无源控制,结构简单、造价低、能量消耗小,是目前轿车上较为普遍采用的调节方式。

图11-1所示是一种典型的半主动悬架,它是通过改变液压缸上下两腔节流口的过流面积,以调节悬架的阻尼系数,在结构上更接近传统的机械悬架。

1.2.2全主动悬架全主动悬架简称主动悬架,它是一种有源控制。

主动悬架可以根据汽车行驶条件的变化,主动改变悬架的刚度和阻尼系数。

在汽车行驶路面、速度变化以及在汽车起步、转向、制动等工况时主动悬架都可进行有效的控制。

此外,主动悬架还可以根据车速的变化控制车身的高度(车高控制系统),可改善汽车在坏路况的行驶性能和高速操纵稳定性。

主动悬架是根据路面冲击、车轮与车体的加速度、速度及位移信号同时实时调节悬架的阻尼、刚度及车体高度。

这种调节方式必须由外部提供能量。

主动悬架实际是主动力发生器,可根据汽车的质量和地面的冲击载荷,自动产生相应的力与其平衡,保证汽车在各种路面条件下都具有较好的平顺性,相当于在不同工况下都能将悬架的刚度与阻尼系数自动调节到最佳值的调节装置。

主动悬架在结构上有两种基本布置方式,一种是与从动悬架并置式,另一种是采用伺服驱动全独立式,如图11-2所示。

根据悬架传递运动和能量介质的不同,主动悬架又可分为油气式主动悬架(液压式)和空气式主动悬架两种。

2电控悬架的控制原理2.1半主悬架系统的控制原理半主动悬架系统的一般工作过程,如图1所示。

半主动悬架系统可以根据激励和车身的响应,对悬架参数进行控制,使车身的振动响应始终被控制在某个范围内。

图1半自动悬架系统的工作半主动悬架系统通常以车身振动加速度的均方根值作为控制目标参数,以悬架减振器的阻尼为控制对象。

半主动悬架的控制模型如图2所示。

在悬架ECU 中,事先设定了一个目标控制参数σ,它是以汽车行驶平顺性最优控制为目的设计的。

汽车行驶时,安装在车身上的加速度传感器产生的车身振动加速度信号经整形放大后输入ECU ,ECU 立刻计算出当前车身振动加速度的方根值σi (前一次为σi-1),并与设定的目标参数σ比较,根据比较结果输出控制信号。

如果是σ=σi ,ECU 不输出调整悬架阻尼控制信号。

如果是σ<σi ,ECU 输出增大悬架阻尼控制信号。

如果是σ>σi ,ECU 输出减小悬架阻尼控制信号。

悬架阻尼的改变一般是通过控制步进电动机驱动可调阻尼减振器中的有关部件,改变阻尼孔的大小实现的。

当步进电动机带动驱动杆转动时,就改变了驱动杆与空心活塞的相对角度,从而改变减振器阻尼孔截面积,使减振器的阻尼发生变化。

2.2主动悬架的控制原理主动悬架按其控制功能,可分为车速与路面感应控制、车身姿态控制和车身高度控制。

2.2.1车速与路面感应控制车速与路面感应控制具备车速感应控制、前后车轮相关控制和坏路面控制三种控制功能。

1)车速感应控制在车速很高时,悬架ECU 输出的控制信号,使悬架的刚度和阻尼相应增大,以提高汽车高速行驶时的操纵稳定性。

当汽车速度超过110km/h 时,悬架ECU 就会根据车速传感器信号,经过计算分析后,输出控制信号。

如果驾驶员选择的是“软”模式,则悬架的刚度和阻尼就自动从“低”状态转入“中”状态;如果驾驶员选择的是“硬”模式,则悬架在图2 半主动悬架控制模型图“中”状态保持不变。

当车速降低后,悬架的刚度和阻尼又自动回到选定模式的经常保持状态。

2)前后轮感应控制当汽车前轮遇到路面接缝等单个的突起障碍时,悬架ECU输出控制信号,相应减小后轮悬架的刚度和阻尼,以减小车身的振动和冲击。

前后轮感应控制还与车速有关,当汽车以30~80km/h的速度行驶遇到障碍时,安装在汽车前面的车身位移传感器的脉冲信号输入悬架ECU, ECU经过计算分析后输出控制信号。

如果驾驶员选定的是“软”模式,后轮悬架保持“低”的状态;如果是“硬”模式,则从“中”状态自动转入“低”的状态,当后轮越过障碍后悬架又自动回到选定模式的经常保持状态。

如果汽车的行驶速度超过80km/h,在前轮遇到障碍时,后轮悬架若转入“低”的状态会影响汽车的操纵稳定性,因此,无论在那种模式下,悬架的刚度和阻尼都将在“中”的状态。

3)坏路面感应控制当汽车进入坏路面行驶时,为抑制车身产生大的振动,悬架ECU输出控制信号,相应增大悬架的刚度和阻尼。

当汽车以40~100km/h的速度驶入坏路面时,车身位移传感器输出周期小于0.5s的车身高度变化信号。

ECU经过计算分析后输出控制信号,如果是在“软”模式下,悬架就自动从“低”状态转入“中”状态;如果是在“硬”模式下,则保持“中”的状态不变。

当汽车在高于100km/h的速度驶入坏路面时,如果是在“软”模式下,悬架会在“低”或“中”状态下转入“高”的状态;如果是在“硬”模式下,则从“中”转入“高”的状态。

2.2.2车身姿态控制车身姿态控制是指在汽车车速突然转向等情况下,悬架ECU对悬架的刚度和阻尼实施控制,以抑制车身的过渡摆动,从而确保汽车乘坐舒适性和操纵稳定性。

车身姿态控制包括:转向车身侧倾控制、制动车身点头控制和起步车身俯仰控制。

1)转向车身侧倾控制在汽车急转弯时,应增大悬架的刚度和阻尼,以抑制车身的侧倾。

当驾驶员急打转向盘时,转向传感器将转向盘的转角和转速电信号输入悬架ECU, ECU经过计算分析后向悬架输出控制信号。

如果驾驶员选择的是“软”模式,悬架就自动从“中”或“低”状态转入“高”状态;如果是在“硬”模式下,则从“中”转入“高”的状态。

2)制动车身点头控制在汽车紧急制动时,应增大悬架的刚度和阻尼,以抑制车身的点头。

当汽车在高于60km/h速度下紧急制动时,车速传感器的车速信号的制动开关的阶跃信号输入悬架ECU,ECU经过计算分析后输出控制信号,调整悬架的刚度和阻尼。

如果这时处在“软”模式下,悬架就自动从“中”或“低”状态自动转入“高”状态;如果是在“硬”模式下,则从“中”转入“高”的状态。

3)起步车身俯仰控制在突然起步或突然加速时,也应增加悬架的刚度和阻尼,以抑制车身的俯仰。

在车速低于20km/h的情况下,驾驶员猛踩油门时,车速传感器的车速信号和节气门开度传感器的阶跃信号输入悬架ECU,ECU经过计算分析后输出控制信号,调整悬架的刚度和阻尼。

如果这时处于“软”模式下,悬架就自动从“中”或“低”状态自动转入“高”状态;如果是在“硬”模式下,则从“中”转入“高”的状态。

2.2.3车身高度控制车身高度控制是控制器在汽车行驶车速和路面变化时,悬架ECU对悬架输出控制信号,调整车身的高度,以确保汽车行驶的稳定性和通过性。

车身高度控制也分“标准”模式和“高”模式两种情况,在每种模式中又分“低”、“中”、“高”三种状态。

控制方式包括高速感应控制、连续坏路面行驶控制、水平控制和驻车控制。

1)高速感应控制当车速超过90km/h时,为了提高汽车的行驶稳定性和减少空气阻力,悬架ECU输出控制信号,使排气阀和高度控制阀通电工作,悬架气室向外排气,以降低车身的高度。

如果悬架是在“标准”模式下,则车身将从“中”状态降低到“低”状态;如果是在“高”模式,则从“高”状态转入“中”状态。

当车速低于60km/h时,又恢复原有的高度。

提高车身高度是通过ECU输出的控制信号,使空气压缩机和高度控制阀通电工作,将压缩空气送入悬架空气室实现的。

2)连续坏路面行驶控制汽车在坏路面行驶时,应该提高车身,以减弱来自路面的突然抬起感,并提高汽车的通过性能。

当车身位移传感器连续 2.5s以上输出大幅度的振动信号,且车速在40~90km/h时,如果悬架是在“标准”模式下,则车高从“中”状态转为“高”状态;如果是在“高”模式,则维持在“高”状态不变。

当汽车在连续不平路面行驶的速度在90km/h以上时,汽车的行驶稳定性优先考虑,在标准模式下将维持“中”状态不变,在“高”模式下则从“高”转入“中’’的状态。

3)自动水平控制自动水平调节就是无论汽车乘员人数或装载质量如何增减,车身高度自动维持在一恒定值,并使车身尽可能地保持水平。

保持一定的车身高度不仅可以使汽车行驶保持稳定,而且还可以使汽车前照灯光束方向保持不变。

4)驻车控制当汽车处于驻车控制模式时,为了使车身外观平衡,保持良好的驻车姿势,当点火开关关闭后,ECU即发出指令,使车身高度处于常规值模式的低控制模式。

3 结语随着汽车技术的不断发展以及人们物质生活水平的不断提高,汽车的舒适性和安全性越来越受到人们的关注,传统的被动悬架已不能完全满足人们对汽车行驶平顺性和操纵稳定性等汽车性能的要求。

电子控制悬架技术将电子技术、测控技术、机械动力学等有机结合,通过采用优化的控制策略,大大提高了悬架的相关性能以及系统的使用可靠性,相信电子控制悬架系统将会在未来汽车上有美好的运用前景。

参考文献[1]冯崇毅,鲁植雄,何丹娅.汽车电子控制技术.北京:人民交通出版社,2011[2] 鲁植雄. 汽车电子控制基础. 北京:清华大学出版社,2011[3]庄继德. 汽车电子控制系统工程. 北京:北京理工大学出版社,1998[4] 崔胜民. 现代汽车系统控制技术. 北京:北京大学出版社,2009[5] 朱华. 电控空气悬架系统研究现状及发展趋势[J]. 农业科技与装备,2010(10)[6] 周云山. 汽车电控系统理论与设计[M]. 北京:北京理工大学出版社,1999。

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