电控空气悬架技术

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1、汽车主动悬架一、概述（一）、汽车悬架系统的作用及组成   悬架是车身与车轮之间的一切传力连接装置的总称。它的作用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支承力）、纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都传递到车身上，以保证汽车的正常行驶。   汽车悬架尽管有各种不同的结构形式，但一般都是由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成（图1）。由于汽车行驶的路面不可能绝对平坦，路面作用于车轮上的垂直反力往往是冲击性的，特别是在坏路面上高速行驶时，这种冲击力将达到很大的数值。冲击力传到车身时，可能引起汽车机件的早期损坏；传给乘员和货物时，将使

2、乘员感到极不舒适，货物也可能受到损伤。为了缓和冲击，在汽车行驶系中，除了采用弹性的充气轮胎之外，在悬架中还必须装有弹性元件，使车身与车轮之间作弹性联系。但弹性系统在受到冲击后，将产生振动。持续的振动易使乘员感到不舒适和疲劳。故悬架系统还应具有减振作用，以使振动迅速衰减，振幅迅速减小。为此，在许多形式的悬架系统中都设有专门的减振器。   车轮相对于车身跳动时，车轮（特别是转向轮）的运动轨迹应符合一定的要求，否则就会影响汽车的操纵稳定性，因此，悬架系统中还应具有导向机构（如图1中的横、纵向推力杆），以使车轮按一定的轨迹相对于车身跳动。汽车主动悬架一

3、、概述（一）、汽车悬架系统的作用及组成   悬架是车身与车轮之间的一切传力连接装置的总称。它的作用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支承力）、纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都传递到车身上，以保证汽车的正常行驶。   汽车悬架尽管有各种不同的结构形式，但一般都是由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成（图1）。由于汽车行驶的路面不可能绝对平坦，路面作用于车轮上的垂直反力往往是冲击性的，特别是在坏路面上高速行驶时，这种冲击力将达到很大的数值。冲击力传到车身时，可能引起汽车机件的早期损坏；传给乘员和货物时，将使乘员感到极不舒

4、适，货物也可能受到损伤。为了缓和冲击，在汽车行驶系中，除了采用弹性的充气轮胎之外，在悬架中还必须装有弹性元件，使车身与车轮之间作弹性联系。但弹性系统在受到冲击后，将产生振动。持续的振动易使乘员感到不舒适和疲劳。故悬架系统还应具有减振作用，以使振动迅速衰减，振幅迅速减小。为此，在许多形式的悬架系统中都设有专门的减振器。   车轮相对于车身跳动时，车轮（特别是转向轮）的运动轨迹应符合一定的要求，否则就会影响汽车的操纵稳定性，因此，悬架系统中还应具有导向机构（如图1中的横、纵向推力杆），以使车轮按一定的轨迹相对于车身跳动。   由此可见，上述这三个组

5、成部分分别起缓冲、减振和导向的作用，然而三者共同的任务则是传力。在多数的轿车和客车上，为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜，在悬架系统中还设有辅助弹性元件--横向稳定器。   应当指出，悬架系统只要求具备上述各个功能，在结构上并非一定要设置上述这些单独的装置不可。例如常见的钢板弹簧，除了作为弹性元件起缓冲作用外，当它在汽车上纵向安置，并且一端与车架作固定铰链连接时，就可担负起决定车轮运动轨迹的任务，因而就没有必要再设置其它导向机构。此外，一般钢板弹簧是多片叠成的，它本身即具有一定的减振能力，因而对减振要求不高时，在采用钢板弹簧作为弹性元件

6、的悬架系统中，就可以不装减振器（例如，一般中型货车的后悬架和重型货车悬架中都不装减振器）。（二）、对汽车悬架系统的要求   汽车悬架系统对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性都有较大的影响。所谓行驶平顺性是指汽车在行驶过程中，保持驾驶员和乘员处于振动环境中具有一定的舒适度，或保持所载物资完好的能力。汽车的操纵稳定性则包括两方面的含义：一是汽车是否具有正确遵守驾驶员操纵转向机构所给规定方向行驶的能力，即所谓的操纵性；二是汽车在外界条件（如地面不平、坡道、大风等）干扰下，能否保持原方向行驶的能力，即所谓的稳定性。在悬架系统设计时应尽可能做到既能使行驶平顺性

7、（即乘坐舒适性）达到令人满意的程度，又能使其操纵稳定性（即行驶安全性）也达到最佳的状态。然而，这两个要求在悬架系统的设计中往往是矛盾的。   平顺性和操纵稳定性对汽车悬架系统这一互为矛盾的要求，在传统的被动悬架系统设计中几乎无法同时满足。即使经过慎重的权衡，通过最优控制理论使悬架系统在平顺性和操纵稳定性之间寻求一个折衷的方案，而这种最优的折衷也只能是在特定的道路状态和速度下达到。  为了克服传统的被动悬架系统对其性能改善的限制，在现代汽车中采用和发展了新型的电子控制悬架系统。电子控制悬架系统可以根据不同的路面条件，不同的载重质量，不同的行驶速度

8、等，来控制悬架系统的刚度、调节减振器的阻尼力大小，甚至可以调整车身高度，从而使车辆的平顺性和操纵稳定性在各种行驶条件下达到最佳的组合。（三）、汽车悬架