第七节 主动悬架与半主动悬架 悬架系统可根据汽车的运动状态、路面状况以及载荷等参数的变化,对悬架的刚度和阻尼进行动态地自适应调节,使悬架系统始终处于最佳减振状态的称为主动悬架系统。
包含动力源的主动悬架系统称为全主动悬架或有源主动悬架;不包含动力源的主动悬架系统称为半主动悬架或无源主动悬架。
1.全主动悬架(简称主动悬架)
主动悬架是在被动悬架系统(弹性元件、减振器、导向装置)中附加一个可控制作用力的装置。通常由执行机构、测量系统、反馈控制系统和能源系统4部分组成。执行机构的作用是执行控制系统的指令,一般为力发生器或转矩发生器(液压缸、气缸、伺服电动机、电磁阀等)。测量系统的作用是测量系统各种状态,为控制系统提供依据,包括各种传感器。控制系统的作用是处理数据和发出各种控制指令,其核心部件是电子计算机。能源系统的作用是为以上各部分提供能量。
(1)主动油气悬架系统
其特点是通过调节油气弹簧的刚度达到主动调节目的。
(2)主动空气悬架系统
其特点是通过调节空气弹簧的刚度达到调节目的。
(3)主动液力悬架系统
其特点是执行器(液压缸)中所采用的介质是不可压缩的油液,故其响应的灵敏度较高。当执行器(液压缸)发生作用时,液压缸中的活塞从上、下两侧接受油压,一侧油压上升,另一侧油压下降,从而使活塞产生往复伸缩运动,以适应路面的凸凹,保持车身的平稳。
2.半主动悬架
半主动悬架与主动悬架的区别是,半主动悬架用可控阻尼的减振器取代了执行器。因此它不考虑改变悬架的刚度,而只考虑改变悬架的阻尼。半主动悬架无动力源,由可控的阻尼元件(减振器)和弹簧组成。
(1)有级式半主动悬架(如下图左)
将悬架系统中的阻尼分成两级、三级或更多级,可由驾驶员选择或根据传感器信号自动进行选择所需要的阻尼级。
(2)无级式半主动悬架(如上图右)
其特点是可根据汽车行驶的路面条件和行驶状态,对悬架系统的阻尼在几毫秒内由最小变到最大进行无级调节。 |