文档介绍：现代汽车悬架控制技术
现代汽车对悬架系统的要求
悬架是车架(或车身)与车桥(或车轮)之间一切连接装置的总称。
在汽车行驶过程中,由于路面的不平整或者汽车自身运动状态的改变,会使汽车表现出各种运动形态,包括车身的垂直振动、俯仰运动和侧倾运动等。
垂直振动+ 前后俯仰+ 左右侧倾
(路面不平) (加速、制动) (转弯)
汽车行驶时的运动形式
上述运动形态的出现既会使乘员感到不适,也影响到汽车的各种性能。
因此要求悬架系统:
(1)尽可能缓冲和吸收地面对车轮造成的各种振动,保持行驶中的汽车车身具有良好的姿态,以改善乘坐舒适性。
(2)承受和传递汽车行驶过程中产生的各种作用力,维持车轮正确的空间位置关系,以保证汽车的操纵稳定性。
(3)确保车轮与地面良好的接触,以提高汽车的驱动力,改善车辆的通过性能。
传统悬架系统的缺陷
传统的悬架系统主要由缓和车身振动的弹簧、衰减振动的减振器、增加侧倾刚度的横向稳定杆和起导向承力作用的连杆等组成。
传统悬架系统中所采用的那些具有固定刚度和确定阻尼的弹簧、减振器根本无法满足现代汽车对舒适性和操纵稳定性的要求。
例如:
从提高汽车舒适性的角度出发,一般希望悬架具有较软的弹簧,以充分发挥其缓冲作用;
但是这样势必导致车身在形式过程中的位移变大,需要响应地提高车身高度,从而导致叉车辆中心高度的增加,不利于改善车辆的行驶稳定性。
另一方面,为了提高汽车的操纵稳定性,一般要求悬架具有较大的弹簧刚度和减振器阻尼,这显然与改善车辆的舒适性的要求相矛盾。
综合考虑上述因素,可以对悬架提出如下要求。
(1)具有足够的强度
(2)具有适当的弹簧刚度,且能对载荷的变化而变化。
(3)具有足够的侧倾刚度。
(4)具有良好的吸振能力。
(5)能够保证车轮正确的定位参数。
随着现代电子控制技术的飞速发展
以电脑作为控制核心,对汽车悬架系统参数,包括弹簧刚度、悬架阻尼、侧倾刚度和车身高度等实行适时控制已经成为现实
这种悬架被称为半主动和主动控制悬架。
这将成为今后汽车悬架的发展方向。
现代汽车悬架控制系统的控制内容和类型
分类
现代汽车悬架控制系统有多种型式
根据悬架工作介质的不同,可以将悬架分为油气悬架系统和空气悬架系统两类;
根据控制目的不同,将悬架控制系统分为车高控制系统、刚度控制系统、阻尼控制系统、综合控制系统等型式
根据控制系统有源和无源,悬架控制系统分为半主动悬架和和主动悬架等。
悬架控制系统的控制内容
当前,对汽车悬架的控制主要有以下几种:
(1)以改善坏路行驶能力和高速操纵稳定性为目的的车高控制;
(2)以改善舒适性和操纵稳定性为目的的减振器阻尼控制;
(3)以改善舒适性和操纵稳定性为目的的弹簧刚度控制。
(4)以改善操纵稳定性为目的的侧倾刚度控制。
(5)综合以上各种考虑的综合性悬架。
悬架控制系统的基本组成
现代汽车悬架控制系统:是指利用有源或无源控制元件构成的闭环控制系统对汽车悬架实行主动控制的装置,它能根据车辆的运行状况和路面情况主动作出反应,抑制车身的各种振动,使悬架始终处于最佳减振状态。
目前,悬架控制系统可实现对车高、悬架弹簧刚度和减振器阻尼、侧倾刚度等方面的主动调节。
与其他控制系统一样,悬架控制系统一般也包含传感器、电脑和执行机构三个组成部分。