底盘部件-主动悬架简析.pptx

Active Suspension; 传统的悬架系统的刚度和阻尼是按经验或优化设计的方法确定的，根据这些参数设计的悬架结构，在汽车行驶过程中，其性能是不变的，也是无法进行调节的，使汽车行驶平顺性和乘坐舒适性受到一定影响。故称传统的悬架系统为被动悬架系统。如果悬架系统的刚度和阻尼特性能根据汽车的行驶调节（车辆的运动状态和路面状况等）进行动态自适应调节，使悬架系统始终处于最佳减振状态，则称为主动悬架。 主动悬架系统按其是否包含动力源可以分为全主动悬架（有源主动悬架）和半主动悬架（无源主动悬架）系统两大类。; 全主动悬架是根据汽车的运动状态和路面状态，适时地调节悬架的刚度和阻尼，使其处于最佳减振状态。它是在被动悬架（弹性元件、减振器、导向装置）中附加一个可控作用力的装置。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，一般为发生器或转矩发生器（液压缸、气缸、伺服电动机、 电磁铁等）； 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（加速度、 位移和 力传感器）； 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。;图1. 被动悬架与全主动悬架; 半主动悬架是指悬架弹性元件的刚度和减振器的阻尼系数之一可以根据需要进行调节的悬架。目前，半主动悬架研究主要集中在调节减振器的阻尼系数方面，即将阻尼可调减振器作为执行机构，通过传感器检测到汽车行驶状况和道路条件的变化以及车身的加速度，由ECU根据控制策略发出脉冲控制信号实现对减振器阻尼系数的有级可调和无级可调。 半主动悬架按阻尼级有可以分成有级式和无级式两种： 有级式半主动悬架：它是将悬架系统中的阻尼分为两级、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悬架所需要的阻尼级； 无级式半主动悬架：它是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有最 小变到最大进行无级调节。 ;图2. 半主动可调式悬架;图3. 被动悬架与半全主动悬架; 半主动悬架减振器的种类，根据其工作原理来分，主要有以下四类: 机械式可变阻尼减振器：传统的可变阻尼减振器悬架系统是应用机械式可控阀门来实现的； 电子控制可调阻尼减振器：通过电子控制器控制减振器中的电磁阀来调节阻尼； 磁流变和电流变液体减振器：应用MR流体（磁流变液体）和ER流体（电流变液体）作为减振器的 介质； 压电阻TEMS式减振器：压电传感器和作动器形成一种新型的减振器，将压电传感器和作动器装入 减振器活塞杆中，此时压电元件将提供一快速反应能力和高作用力（图4）。 使用 压电元件也是为了利用其这两个特点，用这种新型的减振器阻尼力变 化快的特点，能达到稳定性、可控性和舒适性的兼顾。 ; 有级可调减振器阻尼在两档、三档或更多档之间快速切换，切换时间通常为几毫秒。 有级可调减振器实际上是在减振器结构中采用较为简单的控制阀使通流面积在最大、中等或最小之间进行有级调节。 驱动方式为转阀方式和旁路阀方式： 转阀方式是由控制器单元发出的信号经处理驱动步进电机从而驱动转动阀转动，改变减振器阻尼孔的大小，产生符合系统要求变化的阻尼力。