1.电子控制悬架系统的作用。 (1)汽车对悬架的要求。 汽车悬架的作用是承受和传递车轮与车架之间的各种力和力矩,吸收和减缓汽车运行过程中的冲击和振动,使汽车具有良好的平顺性和稳定性。 汽车在行驶中其平顺性和稳定性与其悬架的刚度和减振器的阻尼密切相关,但平顺性和稳定性对悬架的刚度和阻尼的要求具有互相排斥性。降低悬架刚度可使车身振动时的加速度减小,车辆的平顺性得以改善,但这会导致车身位移增加,给车辆操纵稳定性带来不良影响;增加弹簧刚度可提高车辆的操纵稳定性,但刚度大的悬架对路面不平度很敏感,车身的振动加速度会增大,导致车辆的平顺性下降。 理想的汽车悬架应该是在其载质量不同、行驶条件和行驶工况改变时,悬架弹簧的刚度和减振器阻尼会随之有相应的改变,以便能最大限度地满足车辆平顺性和稳定性的需要。 (2)传统悬架的不足。 传统的汽车悬架刚度和阻尼是按照一定的载荷、某种路面情况和车速、兼顾平顺性和稳定性的要求进行优化设计而选定的,而汽车在行驶过程中其载质量、路面情况及车速均变化不定。可见,这种刚度和阻尼不能根据实际需要进行及时调整的悬架(称之为被动悬架)不能使车辆的平顺性和操纵稳定性始终保持在比较良好的状态。 (3)电子控制悬架的作用。 电子控制悬架系统由传感器、控制器和执行机构组成。电子控制悬架系统除了传统悬架具有吸收、缓和车身的振动冲击等基本功能外,还能根据汽车载荷、路面、行驶车速、行驶工况等的变化情况,自动地调整悬架的刚度和阻尼及车身高度(称之为主动悬架,如图6-46所示),使汽车在瞬息变化的运行条件下,均能获得最好的平顺性和最佳的操纵稳定性。 电子控制悬架可根据汽车载质量、路面情况及行驶工况的变化,自动调整悬架的刚度、阻尼及车身的高度,使汽车始终保持有良好的操控性和平顺性,从而提高了汽车行驶的稳定性和乘坐的舒适性。
2.电子控制悬架系统的类型。
(1)按有源和无源分类。
按照电子控制悬架系统有源和无源分,有半主动悬架和全主动悬架两种类型。
1)半主动悬架。半主动悬架为无源控制,在汽车转向、起步及制动等工况时,不能对悬架的刚度和阻尼进行有效的控制,但可以根据汽车运行时的振动及行驶工况变化情况,对悬架减振器的阻尼参数进行自动调整,以将车身的振动控制在目标范围之内。半主动悬架不能达到现代汽车对悬架调节特性更高的要求,因而在汽车上已很少使用。
2)全主动悬架。全主动悬架简称主动悬架,是一种有源控制悬架,它有提供能量和控制作用力的附加装置。全主动悬架可根据汽车载荷、路面状况(振动情况),行驶速度、行驶工况等的变化,自动调整悬架的刚度和阻尼及车身高度,从而能最大限度地满足汽车行驶平顺性和稳定性等各方面的要求。
(2)按悬架介质的不同分类。
主动悬架按悬架介质的不同,可分为油气式和空气式两类。
1)油气式主动悬架。其介质为油和气,通常是以油液为媒介,将车身与车轮之间的力和力矩传送至气室中的气体,按照气体PV状态方程规律实现悬架的刚度控制,并通过改变油路小孔的节流作用实现减振器阻尼控制。
2)空气式主动悬架。其介质为空气,通常是用改变主、副空气室通气孔的截面积来改变气室压力,以实现悬架刚度控制,并通过对气室充气或排气实现汽车高度控制空气悬架(图6-47)是现代汽车主动悬架的主要形式。
(3)按悬架调节方式的不同分类。
按悬架刚度和减振器阻尼调节方式的不同,有分级式和无级式两种。
1)分级调整式悬架。分级调整式悬架系统通常将悬架的刚度和减振器的阻尼分为2~3级,根据汽车载荷和彳驶工况的变化,由驾驶人手动选择或由ECU根据各传感器的信号自动选择。
2)无级调整式悬架。无级调整式悬架系统的阻尼/刚度从最小到最大可实现连续调整。
