汽车主动悬架减振控制技术_图文(精)
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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。
主动悬架技术经典课件
奥迪A8L
பைடு நூலகம்
简介
液压悬架 结构原理类似空气悬架，通过调整油压控制车身高度。相比于空气悬架，反映 要慢一些，在不平路面工况下舒适性较差，多用于工程车辆，在轿车领域雪铁 龙的液压悬架技术比较成熟。 与空气悬架有一个共同的缺点：都需要液压油缸或气泵等设备，导致悬架系统 更加复杂，成本都比较高，可靠性也差
电磁悬架 在电磁减震器中的填充一种被称为电磁液的特殊液体，由合成的碳氢化合物和 微小铁粒组成。在磁场作用下，铁粒子会排列成一定的结构，使电磁液具备阻 尼作用。磁场可利用电流产生，那么改变通电电流大小，即可以控制磁场，从 而可以改变电磁液的“粘稠度”，减震器的阻尼力就是可变的了。代表车型奥 迪TT 相比于空气悬架和液压悬架，电磁悬架只能调整悬架的软硬，不能调整车身高 度。
Continental空气悬架
Conti电控空气悬架系统
针对纯电动汽车提供的电子空气悬架系统，主要是采用了带有高性能压缩机和电 磁阀体的封闭式供气系统。和开放供气系统相比，封闭系统使用高压储气罐，系统内 部的空气只需在空气弹簧和高压空气储气罐之间往返流动。这样，系统的充气和放气 时间就会大大缩短，有效提升了汽车能效水平。而且系统也不需要经常从周围环境中 往系统中储放空气。自备闭合式供气系统的压缩机包含电动机、干燥机和开关阀门。 与其他应用于开放式供气系统的压缩机相比，这个闭合压缩机在重量上具有显著优势。
3 提供与负载相关的附加阻尼力
应用车型及客户：哈佛H8、福特、克莱斯勒—奔驰、通用汽车、 大众、现代起亚、欧宝、萨博、沃尔沃
ZF减震技术
能量回收悬架系统GenShock技术
ZF在自身CDC系统的基础上改良而来，在减震器外附加一个包含专用电子控制单元、电动 马达和电子液压齿轮的模块取代原本CDC上的电子控制阀门。
车辆悬架技术：第六章 可控悬架技术
主动悬架的优点
可以兼顾舒适性和操稳性的要求； 通过性提高 自动适应载荷变化 进行车高调节 减少起步停车的点头现象
主动悬架的控制策略
自适应控制 最优控制方法 智能控制方法 模糊控制 神经网络控制
自适应控制方法
自适应控制是针对具有一定不确定性的系统而 设计的。自适应控制方法可以自动检测系统的 参数变化，从而时刻保持系统的性能指标为最 优。
对于簧上质量加速度，存在最有阻尼，使簧上质量加速度最小
悬挂动挠度 m
减振器的阻尼对簧上质量加速度的影响
悬 挂 动 挠 度 -悬 挂 阻 尼 比 曲 线 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 悬挂阻尼比
不同行驶工况对悬架的参数要求不同
以操纵稳定性为主 以舒适性为主 防止悬架击穿 防止减振器过热
被动悬架的Байду номын сангаас限性
由于参数固定，参数只能是各种工况最优参数 的折中，无法进一步提高悬架性能，对行驶工 况适应能力差
主动悬架的优点
主动悬架需要一个动力源，为悬架 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，主动悬架 系统能自动调整悬架刚度（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
采用可控悬架的原因
不同的悬架评价指标对悬架部件参数的 要求不同
不同行驶工况对悬架的参数要求不同
弹性元件参数对悬架评价指标的影响
弹簧刚度大，动挠度小，从而使车体重心的变 动引起的轮胎负荷变化小；车辆的操作稳定性 好；但是硬的弹簧将导致汽车对路面干扰很敏 感，而且在好路面上行驶时乘员承受的车体加 速度大，使得车辆的平顺性变差。
汽车悬挂系统新技术——电控空气悬架及主动悬架PPT课件
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另外，主动悬架具有控制车身运动的功能。当汽车制动 或拐弯时的惯性引起弹簧变形时，主动悬架会产生一个与 惯力相对抗的力，减少车身位置的变化。例如德国奔驰 2000款CL型跑车，当车辆拐弯时悬架传感器会立即检测出 车身的倾斜和横向加速度，电脑根据传感器的信息，与预 先设定的临界值进行比较计算，立即确定在什么位置上将 多大的负载加到悬架上，使车身的倾斜减到最小。
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电控悬架工作时，阀门的相互作用控制通向空气弹簧元件的气流量。 传感器检测出汽车的行驶状态并反馈至ECU，ECU综合这些反馈信息 计算并输出指令控制空气弹簧元件的电动机和阀门，从而使电控悬架 随行驶及路面状态不同而变化：在一般行驶中，空气弹簧变软、阻尼 变弱，获得舒适的乘坐感；在急转弯或者制动时，则迅速转换成硬的 空气弹簧和较强的阻尼，以提高车身的稳定性。同时，该系统的电控 减振器还能调整汽车高度，可以随车速的增加而降低车身高度(减小离 地间隙)，减少风阻以节省能源；在车速比较慢时车身高度又可恢复正 常。
汽车不同的行驶状态对悬架有不同的要求。一般行驶时需要 柔软一点的悬架以求舒适感，当急转弯及制动时又需要硬一点的 悬架以求稳定性，两者之间有矛盾。另外，汽车行驶的不同环境 对车身高度的要求也是不一样的。一成不变的悬架无法满足这种 矛盾的需求，只能采取折中的方式去解决。在电子技术发展的带 动下，工程师设计出一种可以在一定范围内调整的电子控制悬架 来满足这种需求。这种悬架称为电控悬架，目前比较常见的是电 控空气悬架形式。
空气弹簧元件是由电控减振器、阀门、双气室所组成。电控减 振器顶部有一个小型电动机，可通过它转动一个调整量孔大小的控 制杆将阻尼分成多级，从而实现控制阻尼的目的。阀门也充当了一 个调节气流的作用，通常双气室是连通的，合起来的总容积起着空 气弹簧的作用，比较柔软；但当关闭双气室之间的阀门时，则以一 个气室的容量来承担空气弹簧的作用，就会变得硬，因此阀门起到 控制"弹簧"变软变硬的作用。
另外，主动悬架具有控制车身运动的功能。当汽车制动 或拐弯时的惯性引起弹簧变形时，主动悬架会产生一个与 惯力相对抗的力，减少车身位置的变化。例如德国奔驰 2000款CL型跑车，当车辆拐弯时悬架传感器会立即检测出 车身的倾斜和横向加速度，电脑根据传感器的信息，与预 先设定的临界值进行比较计算，立即确定在什么位置上将 多大的负载加到悬架上，使车身的倾斜减到最小。
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电控悬架工作时，阀门的相互作用控制通向空气弹簧元件的气流量。 传感器检测出汽车的行驶状态并反馈至ECU，ECU综合这些反馈信息 计算并输出指令控制空气弹簧元件的电动机和阀门，从而使电控悬架 随行驶及路面状态不同而变化：在一般行驶中，空气弹簧变软、阻尼 变弱，获得舒适的乘坐感；在急转弯或者制动时，则迅速转换成硬的 空气弹簧和较强的阻尼，以提高车身的稳定性。同时，该系统的电控 减振器还能调整汽车高度，可以随车速的增加而降低车身高度(减小离 地间隙)，减少风阻以节省能源；在车速比较慢时车身高度又可恢复正 常。
汽车不同的行驶状态对悬架有不同的要求。一般行驶时需要 柔软一点的悬架以求舒适感，当急转弯及制动时又需要硬一点的 悬架以求稳定性，两者之间有矛盾。另外，汽车行驶的不同环境 对车身高度的要求也是不一样的。一成不变的悬架无法满足这种 矛盾的需求，只能采取折中的方式去解决。在电子技术发展的带 动下，工程师设计出一种可以在一定范围内调整的电子控制悬架 来满足这种需求。这种悬架称为电控悬架，目前比较常见的是电 控空气悬架形式。
空气弹簧元件是由电控减振器、阀门、双气室所组成。电控减 振器顶部有一个小型电动机，可通过它转动一个调整量孔大小的控 制杆将阻尼分成多级，从而实现控制阻尼的目的。阀门也充当了一 个调节气流的作用，通常双气室是连通的，合起来的总容积起着空 气弹簧的作用，比较柔软；但当关闭双气室之间的阀门时，则以一 个气室的容量来承担空气弹簧的作用，就会变得硬，因此阀门起到 控制"弹簧"变软变硬的作用。
主动悬架技术 ppt课件
工作原理：当线圈电流关闭时，磁流变液体没有磁化，铁颗粒随机地分散在液 体中，悬浮液的性能和普通的液压油一样。充电后，磁场使铁颗粒沿流体方向形 成纤维结构排列。结构中粒子之间结合的强度与磁场强度成正比，所以改变电流 就改变阻尼性能，变化范围很宽，其性能大大超过传统可变阻尼系统，同时也免 除这种可变阻尼减振器常用的电-机式阀片。该系统优点是反应速度快，缺点是 不能调节离地间隙。 应用车型：凯迪拉克XTS / 法拉利 / Audi TT/R8/A5 / 大众辉腾 / 路虎揽胜极光 供应商：BWI-Delphi ·连续可变的离散阻尼性能 ·对控制信号的输入有快速线性的反应 ·很宽的动态性能 ·在活塞杆低速运动时，有较高的阻尼性能 ·压缩力与反弹力对称 ·通过原点的阻尼力曲线斜度可以定制 ·没有运动件
主动悬架技术
奔驰Airmatic & ABC 空气悬挂系统 Airmatic DC System & 主动悬挂控制ABC
特点：主动控制空气悬挂系统和自适应阻尼悬挂系统（ADS）集成到一起，实现 双重控制（Dual Control），支持舒适到极限运动共四种模式，功能上包含防侧 倾、减小制动加速俯仰、底盘随速随路况自动升降。 应用车型：奔驰新S-c液压减震器
由传感器、圆筒型线性电动机、油压减震器和弹簧组成，与普通油压减震器 相比，响应更快，提高舒适和运动性。
•优化的车轮减振效果带来了更高的行驶安 全性 •驾乘更舒适，操控更敏捷 •减少车身的侧倾、点头和弹跳 •车轮与地面的更好接触缩短了制动距离 •阻尼力持续实时调整
主动悬架技术
ZF减震技术
Nivomat车高自平衡减震系统
功能：
1 可根据行驶工况自动调整车身高度，动力来源是车轮和车身的 相对运动
2 Nivomat内的高压气腔形成空气弹簧，与螺旋弹簧、缓冲块共 同构成悬架系统的弹性元件，刚度可变
主动悬架技术
奔驰Airmatic & ABC 空气悬挂系统 Airmatic DC System & 主动悬挂控制ABC
特点：主动控制空气悬挂系统和自适应阻尼悬挂系统（ADS）集成到一起，实现 双重控制（Dual Control），支持舒适到极限运动共四种模式，功能上包含防侧 倾、减小制动加速俯仰、底盘随速随路况自动升降。 应用车型：奔驰新S-c液压减震器
由传感器、圆筒型线性电动机、油压减震器和弹簧组成，与普通油压减震器 相比，响应更快，提高舒适和运动性。
•优化的车轮减振效果带来了更高的行驶安 全性 •驾乘更舒适，操控更敏捷 •减少车身的侧倾、点头和弹跳 •车轮与地面的更好接触缩短了制动距离 •阻尼力持续实时调整
主动悬架技术
ZF减震技术
Nivomat车高自平衡减震系统
功能：
1 可根据行驶工况自动调整车身高度，动力来源是车轮和车身的 相对运动
2 Nivomat内的高压气腔形成空气弹簧，与螺旋弹簧、缓冲块共 同构成悬架系统的弹性元件，刚度可变
汽车主动悬架设计介绍 080821
应用 ：货车、大客车的前、后悬架以及某些轿车的后悬架
2） 独立悬架
簧下质量小；
悬架占用的空间小；
优点
可以用刚度小的弹簧，改善了汽车行驶平顺性； 由于有可能降低发动机的位置高度，使整车的质心高度下
降，又改善了汽车的行驶稳定性；
左、右车轮各自独立运动互不影响，可减少车身的倾斜和
振动，同时在起伏的路面上能获得良好的地面附着能力。
4.3主动悬架装置介绍
(1)电子控制空气悬架 (2)电子控制油气悬架 (3)电子控制液压悬架
4.3.1电子控制空气悬架的特点
（1）弹簧刚度和减振器阻尼力控制
高速感应控制
前后关联控制 良好路面形式控制
（2）车身高度控制
主动悬架控制系统在轿车上的示意图
主动悬架各零件在轿车上的位置
而主动悬架的控制环节中安装了能够产生驱动的装置，采用 一种以力抑力的方式来抑制路面对车身的冲击力及车身的倾斜力。 由于这种悬架能够自行产生作用力，因此称为主动悬架。
主动悬架是近十几年发展起来的，由电脑控制的一种新型悬 架，具备三个条件： （1）具有能够产生作用力的动力源； （2）执行元件能够传递这种作用力并能连续工作； （3）具有多种传感器并将有关数据集中到微电脑进行运算并决定 控制方式。
可控阻尼减振器所起的作用与主动悬架中执行元件的作用类似， 都是通过系统内的力闭环控制，实现控制单元提出的力要求。
所不同的是执行元件要做功，而减振器则是通过调节阻尼力控 制耗散掉的能量的多少，几乎不消耗汽车发动机的能量。显然， 在半主动悬架中，必须并联弹簧以支持悬挂质量，一般情况下 该弹簧刚度是不变的。
实际设计时，考虑一种状态，如某个速度下或某个路况，优化选 定一个刚度和阻尼系数，不断去试验，改善两着间的关系。所以 称之为被动悬架。
汽车悬挂系统新技术——电控空气悬架及主动悬架课件
电控空气悬架系统的优点与不足
• 优点 • 高度可调：电控空气悬架系统可以根据车辆载重和行驶状态自动调节悬挂系统的高度，从而提高车辆的通
过性和舒适性。 • 刚度可调：系统可以根据路面情况和行驶状态自动调节空气弹簧的刚度，从而提供更好的操控性和舒适性
。 • 智能控制：电控空气悬架系统能够根据车辆行驶状态和路面信息进行实时调整，提高车辆的适应性和安全
未来汽车悬挂系统的发展方向和挑战
发展方向
未来汽车悬挂系统将朝着更加智能化、电动化和轻量化的方 向发展，以适应新能源汽车和智能驾驶的需求。
挑战
随着悬挂系统技术的不断发展，也面临着一些挑战，如如何 提高悬挂系统的性能和可靠性，如何降低成本和提高生产效 率等。
THANKS
电控空气悬架及主动悬架的技术特点和应用前景
电控空气悬架及主动悬架的技术特点
电控空气悬架能够根据车辆行驶状态和路面情况自动调节悬挂系统的刚度和高度，提高行驶平顺性和操控性； 主动悬架则能够根据车辆行驶状态和路面情况主动调节悬挂系统的刚度和阻尼，进一步提高车辆的操控性和稳 定性。
应用前景
随着消费者对车辆舒适性和操控性的要求不断提高，电控空气悬架及主动悬架的应用前景越来越广阔，未来将 在更多车型中得到应用。
适用范围
由于电控空气悬架系统的成本较高，因此其适用范围主要集中在高端市场和 豪华车型中。同时，该系统也适用于一些特殊用途的车辆，如运输车、救援 车等。
03
主动悬架系统
主动悬架系统的结构与原理
主动悬架系统的结构
主动悬架系统主要包括传感器、控制器和执行器。传感器负责监测车辆行驶状态 和路面信息，控制器根据传感器信号计算出最佳的悬挂系统状态，执行器则根据 控制器的指令调整悬挂系统的工作参数。
汽车悬架振动主动控制技术
根据现代汽车控制理论，从不同的方面得出切实可行 的方案。主动悬架振动系统的现代控制方法总结主要有以 下几种可供参考：
（１）自适应控制。
ｌ悬架振动主动控制技术的类型和原理
由于现代科学技术的高速发展，现代汽车对于主动悬 架的性能提出了更高的技术性要求，这就需要应用现代科 学技术不断地完善和更新悬架的振动控制方法和结构形式 来配合新技术的发展，悬架的分类方式和结构形式有很多， 我们主要介绍根据控制力的分类，将主动悬架系统分为被 动、主动和半主动三种类型的悬架。 被动悬架系统在确定之后，汽车在行驶过程中就不能随
本文链接：/Periodical_xdsmgy201321117.aspx
效的。
数，使得被动悬架系统的性能受到了限制，因此被动悬架的 缺点就在于它的减振性能较差。半主动悬架采用了可变性 的弹簧和减震器，它在生产力方甄类似于以往的被动悬架， 进步的地方在于半主动悬架的减振性有所提高，主要工作原 理是通过切换空气来改变弹簧的刚度。主动悬架系统主要 由执行机构和控制系统构成，它可以通过传感器来检测汽车 的运行情况、道路目前的状况，这种悬架系统的减震性非常 好，通常具有两种悬架形式，一种是通过电机驱动的空气式 主动悬架，另一种是日产和丰田部分高档汽车所应用的电磁 阀驱动的油气式主动悬架，油气式主动悬架利用与油压缸相 连通的弹簧来吸收振动产生的能量，从而实现减震的目的。
参考文献 ［１］孙建民．汽车主动悬架自调成模糊控制实验［Ｊ］，公路交通科技，
２００５，（８）．
［２］杨清梅．汽车悬架系统振动控制技术研究现状［Ｊ］．汽车工艺与材
料，２Ｄ０１，（２）．
３悬架振动主动控制技术的方法
根据现代汽车技术，汽车悬架振动主动控制系统已经
万方数据
汽车悬架振动主动控制技术