汽車部件主動懸掛

主動懸掛一、概

述

（一）汽車懸掛系統(tǒng)的作用及組成懸掛是車身與車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱。它的作用是把路面作用于車輪上的垂直反力（支承力）、縱向反力（牽引力和制動力）和側(cè)向反力以及這些反力所造成的力矩都傳遞到車身上，以保證汽車的正常行駛。汽車懸掛盡管有各種不同的結(jié)構(gòu)形式，但一般都是由彈性元件、減振器和導(dǎo)向機構(gòu)三部分組成（圖1）。由于汽車行駛的路面不可能絕對平坦，路面作用于車輪上的垂直反力往往是沖擊性的，特別是在壞路面上高速行駛時，這種沖擊力將達到很大的數(shù)值。沖擊力傳到車身時，可能引起汽車機件的早期損壞；傳給乘員和貨物時，將使乘員感到極不舒適，貨物也可能受到損傷。為了緩和沖擊，在汽車行駛系中，除了采用彈性的充氣輪胎之外，在懸掛中還必須裝有彈性元件，使車身與車輪之間作彈性聯(lián)系。但彈性系統(tǒng)在受到?jīng)_擊后，將產(chǎn)生振動。持續(xù)的振動易使乘員感到不舒適和疲勞。故懸掛系統(tǒng)還應(yīng)具有減振作用，以使振動迅速衰減，振幅迅速減小。為此，在許多形式的懸掛系統(tǒng)中都設(shè)有專門的減振器。車輪相對于車身跳動時，車輪（特別是轉(zhuǎn)向輪）的運動軌跡應(yīng)符合一定的要求，否則就會影響汽車的操縱穩(wěn)定性，因此，懸掛系統(tǒng)中還應(yīng)具有導(dǎo)向機構(gòu)（如圖1中的橫、縱向推力桿），以使車輪按一定的軌跡相對于車身跳動。

由此可見，上述這三個組成部分分別起緩沖、減振和導(dǎo)向的作用，然而三者共同的任務(wù)則是傳力。在多數(shù)的轎車和客車上，為防止車身在轉(zhuǎn)向等情況下發(fā)生過大的橫向傾斜，在懸掛系統(tǒng)中還設(shè)有輔助彈性元件--橫向穩(wěn)定器。

應(yīng)當(dāng)指出，懸掛系統(tǒng)只要求具備上述各個功能，在結(jié)構(gòu)上并非一定要設(shè)置上述這些單獨的裝置不可。例如常見的鋼板彈簧，除了作為彈性元件起緩沖作用外，當(dāng)它在汽車上縱向安置，并且一端與車架作固定鉸鏈連接時，就可擔(dān)負(fù)起決定車輪運動軌跡的任務(wù)，因而就沒有必要再設(shè)置其它導(dǎo)向機構(gòu)。此外，一般鋼板彈簧是多片疊成的，它本身即具有一定的減振能力，因而對減振要求不高時，在采用鋼板彈簧作為彈性元件的懸掛系統(tǒng)中，就可以不裝減振器（例如，一般中型貨車的后懸掛和重型貨車懸掛中都不裝減振器）。（二）對汽車懸掛系統(tǒng)的要求

汽車懸掛系統(tǒng)對汽車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性都有較大的影響。所謂行駛平順性是指汽車在行駛過程中，保持駕駛員和乘員處于振動環(huán)境中具有一定的舒適度，或保持所載物資完好的能力。汽車的操縱穩(wěn)定性則包括兩方面的含義：一是汽車是否具有正確遵守駕駛員操縱轉(zhuǎn)向機構(gòu)所給規(guī)定方向行駛的能力，即所謂的操縱性；二是汽車在外界條件（如地面不平、坡道、大風(fēng)等）干擾下，能否保持原方向行駛的能力，即所謂的穩(wěn)定性。在懸掛系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)盡可能做到既能使行駛平順性（即乘坐舒適性）達到令人滿意的程度，又能使其操縱穩(wěn)定性（即行駛安全性）也達到最佳的狀態(tài)。然而，這兩個要求在懸掛系統(tǒng)的設(shè)計中往往是矛盾的。

平順性和操縱穩(wěn)定性對汽車懸掛系統(tǒng)這一互為矛盾的要求，在傳統(tǒng)的被動懸掛系統(tǒng)設(shè)計中幾乎無法同時滿足。即使經(jīng)過慎重的權(quán)衡，通過最優(yōu)控制理論使懸掛系統(tǒng)在平順性和操縱穩(wěn)定性之間尋求一個折衷的方案，而這種最優(yōu)的折衷也只能是在特定的道路狀態(tài)和速度下達到。

為了克服傳統(tǒng)的被動懸掛系統(tǒng)對其性能改善的限制，在現(xiàn)代汽車中采用和發(fā)展了新型的電子控制懸掛系統(tǒng)。電子控制懸掛系統(tǒng)可以根據(jù)不同的路面條件，不同的載重質(zhì)量，不同的行駛速度等，來控制懸掛系統(tǒng)的剛度、調(diào)節(jié)減振器的阻尼力大小，甚至可以調(diào)整車身高度，從而使車輛的平順性和操縱穩(wěn)定性在各種行駛條件下達到最佳的組合。（三）汽車懸掛的分類及性能懸掛的結(jié)構(gòu)形式很多，分類方法也不盡相同。若按導(dǎo)向機構(gòu)的形式來分可分為獨立懸掛和非獨立懸掛兩大類。如果從控制力的角度來分，則可把懸掛分為被動懸掛、半主動懸掛和主動懸掛三大類。

1、被動懸掛

一般的汽車絕大多數(shù)裝有由彈簧和減振器組成的機械式懸掛。由于這種常規(guī)懸掛系統(tǒng)內(nèi)無能源供給裝置，懸掛的彈性和阻尼參數(shù)不會隨外部狀態(tài)而變化，因而稱這種懸掛為被動懸掛。這種懸掛雖然往往采用參數(shù)優(yōu)化的設(shè)計方法，以求盡量兼顧各種性能要求，但在實際上由于最終設(shè)計的懸掛參數(shù)是不可調(diào)節(jié)的，所以在使用中很難滿足高的行駛要求。

2.半主動懸掛

半主動懸掛可視為由可變特性的彈簧和減振器組成的懸掛系統(tǒng)，雖然它不能隨外界的輸入進行最優(yōu)控制和調(diào)節(jié)，但它可按存貯在計算機內(nèi)部的各種條件下彈簧和減振器的優(yōu)化參數(shù)指令來調(diào)節(jié)彈簧的剛度和減振器的阻尼狀態(tài)。半主動懸掛又稱無源主動懸掛，因為它沒有一個動力源為懸掛系統(tǒng)提供連續(xù)的能量輸入，所以在半主動懸掛系統(tǒng)中改變彈簧剛度要比改變阻尼狀態(tài)困難得多，因此在半主動懸掛系統(tǒng)中以可變阻尼懸掛系統(tǒng)最為常見。半主動懸掛系統(tǒng)的最大優(yōu)點是工作時幾乎不消耗動力，因此越來越受到人們的重視。蠶

3掠.主動懸掛疤

主據(jù)動懸掛是一偉種具有作功鮮能力的懸掛突，通常包括巡產(chǎn)生力和扭禿矩的主動作隙用器（油缸龜、汽缸、伺糕服電機、電犯磁鐵等）、辮測量元件（扔如加速度、猜位移和力傳匠感器等）和舊反饋控制器哭等。因此，嚴(yán)主動懸掛需量要一個動力右源（液壓泵泉或空氣壓縮孩機等）為懸太掛系統(tǒng)提供墾連續(xù)的動力助輸入。當(dāng)汽柿車載荷、行批駛速度、路告面狀況等行灣駛條件發(fā)生峰變化時，主肌動懸掛系統(tǒng)忽能自動調(diào)整碧懸掛剛度（有包括整體調(diào)芳整和各輪單匆獨調(diào)整），械從而同時滿灣足汽車的行撲駛平順性，光操縱穩(wěn)定性袋等各方面的推要求，其優(yōu)田點可歸納為夾如下幾個方游面：比

（喪1）懸掛剛備度可以設(shè)計紐得很小，使榴車身具有較巾低的自然振魔動頻率，以螺保證正常行茅駛時的乘坐安舒適性。汽良車轉(zhuǎn)向等情弊況下的車身未側(cè)傾，制動儉、加速等情稼況下的縱向筍擺動等問題村，由主動懸慌掛系統(tǒng)通過斬調(diào)整有關(guān)車羞輪懸掛的剛妄度予以解決剃。而對于傳尼統(tǒng)的被動懸泛掛系統(tǒng)，為抵同時兼顧到芽側(cè)傾、縱擺編等問題，不絨得不把懸掛年剛度設(shè)計得篩較大，因而今正常行駛時渴汽車的乘坐鋪舒適性受到概損失。眼

（勤2）采用主造動懸掛系統(tǒng)襪，因不必兼粗顧正常行駛輸時汽車的乘剩坐舒適性，扇可將汽車懸窩掛抗側(cè)傾、置抗縱擺的剛換度設(shè)計得較鍬大，因而提確高了汽車的問操縱穩(wěn)定性黎，即汽車的谷行駛安全性座得以提高。韻

（久3）先進的駁主動懸掛系裕統(tǒng)，還能保繪證在車輪行似駛中碰抵磚雖石之類的障搖礙物時，懸覺掛系統(tǒng)在瞬辭時將車輪提遺起，避開障王礙行進，因領(lǐng)而汽車的通舉過性也得以副提高。殊

（抽4）汽車載咬荷發(fā)生變化亂時，主動懸志掛系統(tǒng)能自倡動維持車身肺高度不變。菌在各輪懸掛拾單獨控制的流情況下，還朋能保證汽車的在凸凹不平語的道路上行促駛時，車身揪穩(wěn)定。吉

（盯5）普通懸冬掛在汽車制暮動時，車頭流向下俯沖。洪而裝有某些見主動懸掛系尸統(tǒng)的汽車（婚如沃爾沃7純40型小轎幸車）卻不存該在這種情況貪。制動時，憤該車尾部下凡傾，因而可秧以充分利用肆后輪與地面筆間的附著條技件，加速制嶼動過程，縮朋短制動距離頂。簡

（洋6）裝有某尺些主動懸掛翁系統(tǒng)的汽車換在轉(zhuǎn)向時，鬧車身不但不畫向外傾斜，緞反而向內(nèi)傾財斜，從而有欠利于轉(zhuǎn)向時豎的操縱穩(wěn)定楊性。朱

（她7）主動懸虎掛可使車輪坑與地面保持匪良好接觸，曉即車輪跳離萄地面的傾向檔減小，保持佳與地面垂直敲，因而可提夸高車輪與地?fù)衩骈g的附著毅力，使車輪鐮與地面間相啄對滑動的傾鋼向減小，汽休車抗側(cè)滑的僅能力得以提店高。輪胎的冬磨損也得以菠減輕，轉(zhuǎn)向負(fù)時車速可以謝提高。堡

（懂8）在所有榜載荷工況下母，由于車身偏高度不變，追保證了車輪旱可全行程跳怕動。而傳統(tǒng)窯的被動懸掛察系統(tǒng)中，當(dāng)睡汽車載荷增作大時，由于駛車身高度的碼下降，車輪竄跳動行程減蔑少，為不發(fā)隸生運動干涉暫，不得不把帖重載時的懸謎掛剛度設(shè)計傭得偏高，因特而輕載時的刪平順性受到才損失。而主岸動懸掛系統(tǒng)價則無此問題球。唉

（辰9）由于車掙身高度不變遣，側(cè)傾剛度愁、縱擺剛度仁的提高，消瓦除或減少了漆轉(zhuǎn)向傳動機義構(gòu)運動干涉豐而發(fā)生的制競動跑偏、轉(zhuǎn)洗向特性改變青等問題，因缸而可簡化轉(zhuǎn)歷向傳動機構(gòu)辭的設(shè)計。作

（連10）因車爛身平穩(wěn)，不子必裝大燈水銀平自調(diào)裝置津?？?/p>

主壯動懸掛系統(tǒng)截的主要缺陷廚是成本較高黨，液壓裝置應(yīng)噪音較大，檢功率消耗較或大。阿（四）電子叨控制懸掛系里統(tǒng)其

主御動懸掛和半角主動懸掛系像統(tǒng)按其控制昨方式又可分愚為機械控制脖懸掛系統(tǒng)和迫電子控制懸輝掛系統(tǒng)?？?/p>

圖全2為最早種在英國倫敦漠的公共汽車雄上首先采用昨的一種主動蜂懸掛系統(tǒng)，掛這是一種純躁機械式控制牲系統(tǒng)。系統(tǒng)圈中有四個油誠氣彈簧和高醉度控制閥，城油泵和貯壓目器可使供油毛管路中維持密穩(wěn)定的高壓抄，四個高度概控制閥則分汗別控制四個割油氣彈簧中秀的油壓，從畝而控制了四疊個油氣彈簧奧的剛度。汽盤車載荷增大志時，高度控榆制閥動作，奴油氣彈簧中堪油壓上升，撇反之則油壓累下降，直至淋車身高度達魯?shù)皆O(shè)定值為書止。汽車轉(zhuǎn)餡向時，外側(cè)狹兩個高度控去制閥增大兩叫個外側(cè)油氣獲彈簧的油壓震，內(nèi)側(cè)兩個雁油氣彈簧油順壓則下降，惰從而維持車必身水平，即搬提高了車身端抗側(cè)傾能力岡。制動（或掌加速）時，基則前面兩個息（或后面兩壺個）高度控項制閥使前面滔兩個（或后爐面兩個）油羊氣彈簧中的煌油壓上升，下另外兩個油糊氣彈簧中的照油壓下降，認(rèn)維持車身水港平，即提高芹了車身的抗科縱擺能力。誕

為躁了保證車輪拌正常跳動時鑒防止高度控倦制閥誤動作浙，在高度控是制閥與車輪武擺臂的連接督傳感元件中笛裝有緩沖減趨振裝置（圖鞋中未畫出）旱。該緩沖減繞振裝置的振好動特性必須內(nèi)與車輪懸掛擾的振動特性稀良好匹配才膀能保證系統(tǒng)挽正常工作。蒜這一點完全袍靠機械振動獵系統(tǒng)的合理乒設(shè)計來保證蓮。丘

圖郵3為法國某麻些雪鐵龍汽道車上采用的躍主動懸掛系俗統(tǒng)（由英國獎開發(fā)）。也開是一種純機橋械控制系統(tǒng)磁，其主要特婚點是：前橋民采用了兩個鉤高度控制閥逮，兩個油氣饅彈簧；后橋獄采用了一個金高度控制閥粒，一個油氣脂彈簧。兩個帆前油氣彈簧研的液壓缸分?jǐn)?shù)別于對角線誦處的兩個對而應(yīng)的后液力歷滑柱的下腔伸相通，兩個匠后液力滑柱尼的上腔均與憐后油氣彈簧需的液壓腔相膏通。主液壓梁管路中的液擦壓由油泵和陪貯壓器維持堤。飾

機柜械控制懸掛廣系統(tǒng)的特點繁是結(jié)構(gòu)簡單暖，成本低，汗但是機械控亡制懸掛系統(tǒng)鑰存在著控制峽功能少，控縮制精度低，再不能適應(yīng)多覆種使用工況皇等問題。所勺以，近年來衫隨著電子技頂術(shù)的飛速發(fā)惡展，隨著車率用微機、各勒種傳感器、它執(zhí)行元件的革可靠性和壽惠命的大幅度圣提高，電子應(yīng)控制技術(shù)被刊有效地應(yīng)用撕于懸掛系統(tǒng)滾控制中。眉二、主動懸衰掛系統(tǒng)工作顧原理毀

主壺動懸掛系統(tǒng)膽能夠根據(jù)車尸身高度、車夕速、轉(zhuǎn)向角后度及速率、慮制動等信號莊，由電子控供制單元（E跑CU）控制遞懸掛執(zhí)行機嘩構(gòu)，使懸掛彩系統(tǒng)的剛度徹、減振器的威阻尼力及車珠身高度等參級數(shù)得以改變驕，從而使汽鍋車具有良好遲的乘坐舒適鄭性和操縱穩(wěn)收定性。籠（一）主動?xùn)|式空氣懸掛婚系統(tǒng)工作原困理習(xí)

圖確4所示為讀豐田索阿拉匯高級轎車電打子控制主動分式空氣懸掛獻系統(tǒng)的構(gòu)成奧圖。它主要筆由空氣壓縮愉機、干燥器策、空氣電磁剝閥、車身高彩度傳感器、闖帶有減振器爬的空氣彈簧降、懸掛控制諷執(zhí)行器、懸映掛控制選擇歉開關(guān)及電子自控制單元等罷組成。空氣置壓縮機由直螞流電機驅(qū)動不，形成壓縮勞空氣，壓縮偽空氣經(jīng)干燥雨器干燥后由飯空氣管道經(jīng)丸空氣電磁閥氧送至空氣彈魂簧的主氣室佛。當(dāng)車身需趕要升高時，抬電子控制單鏟元控制空氣宿電磁閥使壓鉤縮空氣進入麥空氣彈簧的縫主氣室（見申圖5（b做）），駱使空氣彈簧姻伸長，車身挽升高；當(dāng)車躁身需要降低道時，電子控宴制單元控制次電磁閥使空拿氣彈簧主氣范室中壓縮空貼氣排到大氣那中去（見圖看5（a）在），空氣彈謙簧壓縮，車館身降低。在室空氣彈簧的朱主、輔氣室紙之間有一連嘴通闊，空氣芝彈簧的上部蓮裝有懸掛控金制執(zhí)行器（爺圖中未畫出學(xué)）。電子控稍制單元根據(jù)泉各傳感器輸脹出信號，控羅制懸掛執(zhí)行小器，一方面婚使空氣彈簧繼主、輔氣室冤之間的連通限閥發(fā)生改變訴，使主、輔革氣室之間的乘氣體流量發(fā)井生變化，因產(chǎn)此而改變懸宣掛的彈簧剛成度；另一方豎面，執(zhí)行器攜驅(qū)動減振器飽的阻尼力調(diào)蔥節(jié)桿，使減余振器的阻尼軋力也得以改丙變。崖豐田索阿拉蚊轎車采用的付主動式空氣蒙懸掛系統(tǒng)中菌，車高、彈巖簧剛度和減場振器阻尼力外可同時得到補控制，且各性自可以取三農(nóng)種數(shù)值，其蹲所取數(shù)值由廣電子控制單帶元根據(jù)當(dāng)時濾的運行條件恩和駕駛員選炮定的控制方侄式?jīng)Q定。駕雙駛員可以任之意選擇四種駝自動控制模早式，即控制娃車身高度的踩“常規(guī)值自娘動控制”和句“高值自動慰控制”，以晌及控制彈簧貸剛度和減振慌器阻尼力的齒“常規(guī)值自拖動控制”和跳“高速行駛礦時自動控制卻”，具體控絕制內(nèi)容如下將：奮

1犬.利用彈簧它剛度/減振規(guī)器阻尼力進西行控制米

（態(tài)1）抗后坐踢：通過傳感副器檢測油門張?zhí)ぐ逡苿铀亳v度和位移。橡當(dāng)車速低于碗20km/篩h且加速度淺大時（急起鉆步加速），昨ECU通過盲執(zhí)行器將彈憲簧剛度和減漂振器阻尼力朽調(diào)到高值，錘從而抵抗汽苦車起步時車揉身后坐。如宰果此時駕駛境員選擇了“卸常規(guī)值自動怪控制”狀態(tài)哭，則彈簧剛仗度和減振器貍阻尼力由軟粱調(diào)至硬；如驅(qū)果此時駕駛楚員選擇了“慢高速行駛自獸動控制”狀謝態(tài)，則剛度世和阻尼力由芳中調(diào)至硬。精

（演2）抗側(cè)傾沖：由裝于轉(zhuǎn)供向軸的光電言式轉(zhuǎn)向傳感婚器檢測轉(zhuǎn)向水盤的操作狀殃況。在急轉(zhuǎn)飾彎時，EC穴U通過執(zhí)行苦器使彈簧剛為度和減振器肚阻尼力轉(zhuǎn)換錢到高（硬）糞值，以抵抗側(cè)車身側(cè)傾。阻

（世3）抗“點粉頭”：在車狗速高于60其km/h點時緊急制動昌，ECU通蹲過執(zhí)行器使耳彈簧剛度和板減振器阻尼豆力調(diào)到高（殊硬）值，而羨不管駕駛員帽選擇了何種代控制狀態(tài)，邀以抵抗車身貫前部的下俯喝。麗

（扁4）高速感金應(yīng)：當(dāng)車速利大于110磨km/h時位，系統(tǒng)將使信彈簧剛度和順減振器阻尼廣力調(diào)至中間菌值，從而提赴高高速行駛機時操縱穩(wěn)定登性。既使駕項駛員選擇了豪“常規(guī)值自帆動控制”狀港態(tài)（剛度和景阻尼處于低就、軟值），隊系統(tǒng)也將剛殺度和阻尼力港調(diào)至中間值恒。劫

（只5）前、后研關(guān)聯(lián)控制：源車速在30耳-8Ok喇m/h范圍頓內(nèi)時，若前翻輪車高傳感蠟器檢測出路策面有小凸起祥（例如前輪機通過混凝土闊路面接縫等薪），則在后廁輪越過該凸陸起之前，系掀統(tǒng)將使彈簧形剛度和減振朋器阻尼力調(diào)丟至低（軟）塑值，從而提浩高汽車乘坐每舒適性。此交時既使駕駛鉗員選擇了高剪速行駛狀態(tài)超（剛度和阻寫尼力為中間病值），系統(tǒng)功仍將剛度和弄阻尼力調(diào)至加低（軟）值畜。為了不影列響高速時的蠅操縱穩(wěn)定性情，這種動作柜在車速為8魄0km/h腐以下才發(fā)生佳。薯

（狡6）壞路、羞俯仰、振動吐感應(yīng)：車速飼在40-1墊00km/彎h范圍內(nèi)，驅(qū)當(dāng)前輪車高橡傳感器檢測沫出路面有較切大凸起時（里例如汽車通彩過損壞的鋪繳砌路面等）號，系統(tǒng)將彈烤簧剛度和減象振器阻尼力籍調(diào)至中間值遺，以抑制車潤體的前后顛婚簸、振動等猜大動作，從殿而提高汽車六的乘坐舒適偵性和通過性顆.而不管駕庸駛員選擇了最何種控制狀量態(tài)。忠

車市速高于10限0km/h負(fù)時，系統(tǒng)將敏使剛度和阻躍尼力調(diào)至高筆（硬）值。參（7）良好流路面正常行育駛：彈簧剛等度和減振器怨阻尼力由駕態(tài)駛員選擇，那“常規(guī)值自筋動控制”狀碗態(tài)，剛度和哄阻尼力處于世低（軟）值時；“高速行掛駛時自動控吩制”狀態(tài)，駁則剛度和阻沙尼力為中間酒值。島2.車身高球度控制播

由光左右前輪和隨左后輪三個享車身高度傳泊感器發(fā)出車蘆高信號，E逆CU發(fā)出指憂令來進行車療身高度調(diào)整鈔。甲

（蛋l(fā)）高速感巖應(yīng)：當(dāng)車速葉高于9Ok稱m/h時，肉將車身高度重降低一級，溝以減小風(fēng)阻六，提高行駛壩穩(wěn)定性。如伏果駕駛員選籍擇了“常規(guī)層值自動控制蔬”狀態(tài)，則恥車身高度值挨由中間值（仇標(biāo)準(zhǔn)值）調(diào)殲至低值；如累果駕駛員選摩擇了“高值森自動控制”瘦狀態(tài)，則車垮高由高值調(diào)苗至中間值（盤標(biāo)準(zhǔn)值）。神在車速為6局0km/h腔時，車高恢號復(fù)原狀。醫(yī)

（困2）連續(xù)壞珠路面感應(yīng)：銅汽車在壞路料面上連續(xù)行停駛，車高信稻號持續(xù)2.咽5s以上有雄較大變動，跑且超過規(guī)定醬值時，將車臂高升高一級棚，使來自路送面的突然抬舞起感減弱，炭并提高汽車斤的通過性能窗。填

連掩續(xù)壞路且車額速大于4O部km/h小敲于90km嗎/h時，不取論駕駛員選暑擇了何種控廉制狀態(tài)，都魄將車高調(diào)至?xí)窀咧担詼p底小路面不平議感，確保足庫夠的離地間蕉隙，提高乘崇坐舒適性。棋

車資速小于4O苗km/h時亂，車高則完絹全由駕駛員形選擇，選擇俘“常規(guī)值自心動控制”時索，車高為中輝間值（標(biāo)準(zhǔn)獎值）；選擇玩“高值自動聲控制”時，蠟車高為高值賽。吊

在碎連續(xù)壞路面渠上，車速高宴于9Okm臂/h時，不貍管駕駛員選躁擇了何種控簽制狀態(tài)，車益高都將調(diào)至毫中間值，這喘樣做是為了銳避免車身過遞高對高速行褲駛穩(wěn)定性產(chǎn)釣生不利影響根。先

另絕外，還具有陵駐車時車高顆控制功能。宇當(dāng)汽車處于鈴駐車狀態(tài)時坊，為了使車帖身外觀平衡釀，保持良好停的駐車姿勢辣，在點火開事關(guān)斷開后，殖ECU即發(fā)野出指令，使碌車身高度處床于常規(guī)模式狡的低狀態(tài)。蛙（二）主動班式油氣彈簧駱懸掛系統(tǒng)工說作原理遲

油妄氣彈簧以氣召體（一般是溉惰性氣體-世-氮）作為勢彈性介質(zhì)，僻而用油液作柏為傳力介質(zhì)掃。它一般是荷由氣體彈簧墊和相當(dāng)于液館力減振器的托液壓缸組成駛。通過油液圍壓縮氣室中蹦的空氣實現(xiàn)端剛度特性，砌而通過電磁贊閥控制油液后管路中的小以孔節(jié)流實現(xiàn)餓變阻尼特性紐。圖6所穩(wěn)示為雪鐵龍喘XM轎車的稠主動式油氣規(guī)彈簧懸掛布述置圖，從圖系中可以看到進，它有五個勻基本行車狀愚態(tài)的傳感器坦?？p

其珍中，轉(zhuǎn)向盤糾轉(zhuǎn)角傳感器滋安裝于轉(zhuǎn)向倚柱上，通過工轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角急信號間接地順把汽車轉(zhuǎn)向牌程度（快慢沫、大小）的論信息送給微轟機?？?/p>

加速度艘傳感器實際答上是與油門蹦踏板連接的憑油門動作傳焦感器，間接只地將加速動豎作信號送給姐微機。制動哥壓力傳感器繡安裝于制動存管路中，當(dāng)表制動時，它嬌向微機發(fā)送孝一個階躍信冬號，表示制梳動，使微機謎產(chǎn)生抑制“朽點頭”的信蹄號輸出。弟車速傳感器篩安裝于車輪縣上，送出與思轉(zhuǎn)速成正比毒的脈沖，微料機利用它和捏轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角嘴信號，可以鏟計算出車身范的側(cè)傾程度西。唉

車諒身位移傳感全器安裝于車酬身與車橋之柔間，用來測傾量車身與車劈橋的相對高愛度，其變化進頻率和幅度取可反映車身帆的平順性信劇息，同時還億用于車高自稱動調(diào)節(jié)。妻

該謙系統(tǒng)的工作販原理如舟所示。在鑰圖7瘦中，電磁閥踐7在微機指視令下向右移醒動，從而接飾通壓力油道押，使輔助液右壓閥8的閥東芯向左移動葵，中間的油荒氣室9與主掃油氣室連通棒，使總的氣寶室容積增加剖，氣壓減小惹，從而剛度徒變小，所以肉9又稱為剛井度調(diào)節(jié)器。艙a、b節(jié)流爹孔是阻尼器梢，在上圖圖怕示位置，系壟統(tǒng)處于“軟籃”狀態(tài)。溉

下度圖中，電磁追閥7中無電限流通過，在蔽彈簧作用下膽，閥芯左移韻，關(guān)閉壓力貧油道，原來研用于推動液身壓閥8的壓守力油通過閥筍7的左邊油棵道泄放，閥元8閥芯右移尿，關(guān)閉剛度轎調(diào)節(jié)器9，稈氣室總?cè)莘e斤減小，剛度向增大，使系役統(tǒng)處于“硬釘”狀態(tài)。和

在鏈正常行車狀冰態(tài)時，系統(tǒng)伸處于“軟”要狀態(tài)，以提壽高乘坐的舒螞適性，當(dāng)高說速、轉(zhuǎn)向、柔起步和制動膠時，系統(tǒng)處凍于“硬”狀絮態(tài)，以提高紫車輛的操縱響穩(wěn)定性。潑（三）帶路侍況預(yù)測傳感胃器的主動懸狡掛系統(tǒng)疫

圖刃8所示為帶攜有路面狀況化預(yù)測傳感器她的主動懸掛遲示意圖。該梨系統(tǒng)中包括扯一個懸掛彈閘簧16和一種個單向液壓陵執(zhí)行器14罷，控制閥6伐通過油管8牛與單向液壓緊執(zhí)行器的油初壓腔相通。騙油管上還接廢有一個支管售8a，該支留管與一個儲方壓器11相閱連，儲壓器養(yǎng)內(nèi)充有氣體刑，這些可壓因縮的氣體可敏以產(chǎn)生一種柜類似彈簧的講效果。另外且，支管的中圖間還設(shè)有一融個主節(jié)流孔弓12，以限突制儲壓器和巨油壓腔之間乳的油流，從弓而形成減振浸作用。在油四管和儲壓器膜之間還設(shè)有喬一個旁通管恐路8b，該客旁路上帶有慣一個選擇閥水10和一個率副節(jié)流孔9越，副節(jié)流孔攏的直徑大于顯主節(jié)流孔的煮直徑。當(dāng)選勉擇閥打開時幸，油流通過禁選擇閥的副蓋節(jié)流孔，在損儲壓器和油降壓腔之間流慎動，從而減止小振動阻尼狡。采用這樣樸的裝置可以臣使懸掛系統(tǒng)柄在選擇閥的宏作用下，具隨有兩種不同肉的阻尼參數(shù)炮。貫

控縮制閥的開度看可以隨控制禮電流的大小獄而改變，以俱控制進入油倘管的油量，鴨進而控制施成加到液壓執(zhí)獲行器的油壓線，隨著輸入黎控制閥的電躲流的增加，鴿液壓執(zhí)行器牙的承載能力廟也增加。方在該懸掛系霜統(tǒng)中，輸入絨到控制單元濾ECU的信也號有：各輪賴上設(shè)置的檢微測車身縱向胖加速度的傳壤感器輸出信蚊號，路面狀燙況預(yù)測傳感掃器測出的車劍輛前方是否皂有凸起物及討其大小的檢獎測信號，在中各車輪處檢胃測車身高度酬的傳感器輸膝出信號及車螞速傳感器輸雨出的車速信漂號等?？刂畦b單元根據(jù)這歐些信號，對房設(shè)置在各車詠輪上的控制麗閥和選擇閥洪進行控制。爆

圖注9所示為爸路況預(yù)測傳斥感器的設(shè)置美情況。這種各傳感器通常晌為超聲波傳科感器，頻率鋪為40kH諒z左右，它感安裝在車身揭的前面，以船便對其下方災(zāi)的路面狀況燃進行檢測。天在車輛正常封行駛時，選雨擇閥關(guān)閉，湖液壓執(zhí)行器懶的油壓腔通上過主節(jié)流孔果與儲壓器相貿(mào)通，它可以只吸收并降低半因路面不平匯而引起的微珠小主

圖桃10所示技為路況預(yù)測醫(yī)傳感器的輸瘦出信號，輸?shù)壮鲂盘柕姆蹬c路面凸拘起物的大小撇成正比。如乎果完全按照畢傳感器輸出拒信號進行控臉制，懸掛系戲統(tǒng)的阻尼變籍化就會過于查頻繁，因此料，在控制系妹統(tǒng)中設(shè)置了妹一個低閾值腥V縱1贈。另外，如票果在車輛通哄過一個很大星的凸起物時喇，懸掛系統(tǒng)摔的阻尼系數(shù)層若調(diào)整得過痰低，就可能鳥會產(chǎn)生極大秩的沖擊力，胖形成懸掛底在部與車橋的橫剛性碰撞，謹(jǐn)因此，控制喜系統(tǒng)中還設(shè)局定了一個高隔閾值V企2啄。只有在路貞況預(yù)測信號劇介于V保1沈和V飄2紋之間時，控擠制單元才輸刻出一個打開段選擇閥的控頃制信號。宇

控疤制單元在檢物測路況傳感愿器輸出信號殼的同時，也常不斷地檢測煮車速。根據(jù)謝車速可以估婦算出測得的獸凸起物和實應(yīng)際車輪通過吹凸起物之間呢的滯后時間聞。選擇閥應(yīng)辱恰好在車輪思通過凸起物溉時打開，這燭樣，在車輪貼通過凸起物孫時，懸掛的榮阻尼系數(shù)只蠟是作短暫變魯化，車輪過渣了凸起物后盛，選擇閥便比再次關(guān)閉。旨

具箱有路況預(yù)測股傳感器（聲盾納系統(tǒng)）的宴主動懸掛系貨統(tǒng)可以在汽帥車到達之前笨對路面情況喘進行預(yù)測處下理，因而大船大改善了懸哨掛的工作性殊能，裝有這講種系統(tǒng)的車床輛在不平的盟路面上行駛召時，甚至可傭以不扶轉(zhuǎn)向否盤。圖1想1為日產(chǎn)公哀司具有聲納照系統(tǒng)的懸掛載構(gòu)成圖。牧三、電子控午制懸掛系統(tǒng)許主要部件的矛結(jié)構(gòu)落（一）懸掛短阻尼調(diào)節(jié)裝廢置等TOP緊

圖惑12所示懂即為應(yīng)用了拖壓電傳感器辭和壓電執(zhí)行廊器的壓電式阻減振器結(jié)構(gòu)耐。遍

壓盈電式減振器燭主要由壓電秧傳感器、壓雜電執(zhí)行器和色阻尼力變換抱閥三部分組劑成。壓電傳孕感器和壓電載執(zhí)行器所用倘的壓電元件系是一個壓電腐陶瓷元件，溝其主要成分隨是鉛、鋯和豆鐵。壓電元朗件都是利用泥壓電效應(yīng)的褲原理進行工逆作的。如所驕?zhǔn)?，?dāng)在壓鳳電元件上施練加外力時，加壓電元件將置產(chǎn)生電壓，著這一現(xiàn)象稱不為壓電正效括應(yīng)；而給壓葬電元件施加牢電壓，則壓淘電元件將產(chǎn)咽生位移，這扛一現(xiàn)象稱為贏壓電負(fù)效應(yīng)詞。壓電傳感機器6就是根泥據(jù)壓電正效臨應(yīng)進行工作趴的。當(dāng)由顛尾簸路面而引醬起的沖擊力媽作用在減振懇器支撐桿上刻時，由于壓虛電正效應(yīng)的鉆作用，在壓蜓電傳感器上子大約2μs啄的短時間內(nèi)冠就可產(chǎn)生電吐壓信號。圖螺14所示額為壓電傳感割器的構(gòu)造。趴圖中壓電元邁件有5層，培每層厚度為辦0.5mm田。

煩趴抓袋

電墨子控制單元敢接收到壓電段傳感器的電晌壓信號后，車立即對壓電誘執(zhí)行器施加睡電壓。圖君15所示為秋壓電執(zhí)行器點的結(jié)構(gòu)。由程88個壓電企元件所組成旺的壓電執(zhí)行銳器根據(jù)電子石控制單元發(fā)運出的指令被暖施加電壓后砌，由于壓電役負(fù)效應(yīng)的作頑用，在約5瑞ms的時間刑內(nèi)產(chǎn)生50所μm左右的沖位移。此位壯移經(jīng)活塞和禁推桿所放大謝后，使阻尼訂力變換閥動個作。圖12佳（b）為壓多電執(zhí)行器未鋪動作時的“打硬”工況。查圖12（販c）為壓電唐執(zhí)行器動作倘后的“軟”潛工況。壓電逗式減振器從象出現(xiàn)顛簸信勸號到阻尼力糟變換閥動作伴僅需幾毫秒塔的時間，因填此這種減振盯器阻尼力電卸子控制系統(tǒng)偷具有很高的鐘響應(yīng)能力。映（二）空氣鋒懸掛剛度調(diào)討節(jié)裝置細(xì)

1港.空氣懸掛州系統(tǒng)的構(gòu)造篩

圖違16所示透為空氣懸掛卷的基本構(gòu)造宇，圖示的空嘆氣懸掛主、逃輔氣室設(shè)計群為一體，這叼樣既省空間質(zhì)，又減輕了伐質(zhì)量。懸掛到的上端與車由身相連，下頁端與車輪相匯連，隨著車臉身與車輪的豪相對運動，站主氣室的容迫積在不斷地職變化。主氣贏室與輔氣室柏之間通過一要個通路有氣在體相互流動件，改變主、徐輔氣室之間堵氣體通路的哲大小，使主曾氣室被壓縮識的空氣量發(fā)羊生變化，就嶄可改變空氣跟懸掛的剛度懸。減振器的攀活塞通過中煎心桿和懸掛汁控制執(zhí)行器盈連接，執(zhí)行盞器帶動阻尼注調(diào)節(jié)桿轉(zhuǎn)動令可以改變活地塞上阻尼孔研的大小，從科而改變減振軌器的阻尼系早數(shù)，其工作肢原理與基本難結(jié)構(gòu)與上述擊懸掛阻尼調(diào)拿節(jié)裝置基本跨相同。逆

2射.懸掛剛度墓調(diào)節(jié)原理懸敞掛剛度的調(diào)貨節(jié)原理如圖徐17所示舞。主、輔氣互室之間的氣泄閥體上有大奪小兩個通路大。懸掛控制止執(zhí)行器帶動上氣閥體控制繳桿轉(zhuǎn)動，使騎閥芯轉(zhuǎn)過一壤個角度，改看變通路的大最小，就可以蓮改變主、輔困氣室之間的扣氣體流量，驅(qū)使懸掛剛度堤發(fā)生變化。揭

懸申掛的剛度可奔以在低、中先、高三種狀購態(tài)下變化。拍閥芯的開口軌轉(zhuǎn)到對準(zhǔn)圖秧示的低位置豪時，氣體通腎路的大氣體飼通路被打開禿，主氣室的徑氣體經(jīng)閥芯投的中間孔、畜閥體的側(cè)面嗚孔通道與輔度氣室的氣體蛋相通，兩氣奏室之間的流殊量大，相當(dāng)去于參與工作算的氣體容積壇增大，懸掛鏈剛度處于低眉狀態(tài)。物

閥擋芯的開口轉(zhuǎn)振到對準(zhǔn)圖示朝的中位置時團，氣體通路暴的小氣體通宜路被打開，還兩氣室之間葬的氣體流量位小，懸掛剛斗度處于中狀饑態(tài)。臣

閥威芯的開口轉(zhuǎn)廢到對準(zhǔn)圖示華的高位置時局，兩氣室之您間的氣體通次路全部被封拴住，兩氣室免間的氣體不澆能相互流動欺，可壓縮的支氣體容積減蔑小。懸掛在呼振動過程中植，只有主氣鑰室的氣體單卻獨承擔(dān)緩沖幸的任務(wù)，所單以懸掛的剛錄度處于高狀零態(tài)。屢3.懸掛控求制執(zhí)行器空醫(yī)氣懸掛控制最執(zhí)行器與阻劍尼控制執(zhí)行餡器的主要區(qū)床別在于，后龍者只控制減塌振器的回轉(zhuǎn)停閥進行阻尼絡(luò)調(diào)節(jié)。而前扇者除控制減劃振器的回轉(zhuǎn)顫閥進行阻尼盜調(diào)節(jié)外，還許要驅(qū)動主、玉輔氣室的閥戴芯進行剛度槽調(diào)節(jié)。為了控適應(yīng)頻繁變曉化的工況，石并保證精確著的定位，驅(qū)渴動動力采用庫了直流步進糖電機。懸掛雜控制執(zhí)行器惱的基本結(jié)構(gòu)遵如圖18偉所示。陜

步遍進電機帶動剝小齒輪驅(qū)動撞扇形齒輪轉(zhuǎn)遠動，與扇形曠齒輪同軸的丟阻尼調(diào)節(jié)桿槐帶動回轉(zhuǎn)閥故轉(zhuǎn)動，使阻鏟尼孔開閉的否數(shù)量變化，糕從而調(diào)節(jié)減肌振器的阻尼倚。張

在注調(diào)節(jié)阻尼的源同時，齒輪減系帶動與氣無室閥芯相連妨接的剛度調(diào)戴節(jié)桿轉(zhuǎn)動，穗隨著氣室閥所芯角度的改沃變，懸掛的晉剛度也得以付調(diào)節(jié)。敵

電捐磁線圈控制拾的電磁制動稱開關(guān)松開時貢，制動桿處叔于扇形齒輪鴿的滑槽內(nèi)，插扇形齒輪可銀以轉(zhuǎn)動；電哨磁制動開關(guān)繞吸合時，制泥動桿往回拉闊，齒輪系處電于鎖住狀態(tài)封，各轉(zhuǎn)閥均較不能轉(zhuǎn)動，恰使懸掛的參吹數(shù)保持在相串對穩(wěn)定的狀憐態(tài)下。步進孝電機的基本歲工作原理如宅圖19所烤示。步進電丸機的轉(zhuǎn)子由風(fēng)永久磁鐵制秩成。定子有柄兩對磁極，廉其上繞有A竄-B、C-鄙D兩相繞組商，當(dāng)A-B叔繞組接通正液向電流時（額電流從A端將流入，B端澡流出），永蒼磁轉(zhuǎn)子將在南定子磁極磁慮場的作用下哪，處于圖映19（b）撓所示的“低伯狀態(tài)”位置痰。固

當(dāng)?shù)蹵-B繞組系不通電，C樸-D繞組接耍通電源時，民永磁轉(zhuǎn)子處嗚于圖示“高車狀態(tài)”的位覺置。漏

當(dāng)榨A-B繞組催接通反向電占流（電流從脹B端流入，著A端流出）級時，與“低斬狀態(tài)”時相古比，左右磁利極磁性相反完，于是永磁可轉(zhuǎn)子處于圖圍示的“中狀快態(tài)”位置。殘

圖石20所示邪的為另一種籍結(jié)構(gòu)形式的乳空氣懸掛結(jié)繡構(gòu)。其結(jié)構(gòu)恢特點是主氣笑室與輔氣室紅為分開式結(jié)郊構(gòu)，中間由溫連接管相通位。主、輔氣館室的氣體通圾路仍由步進亞電機轉(zhuǎn)動氣肚閥體來控制冰。洪

步武進電機的工扛作原理與上覽述相同，其晶結(jié)構(gòu)如圖仰21所示。尺

圖鍬22所示夕為步進電機工在三個不同浮位置時該懸餃掛剛度的變隸化情況。觸姜圖22（夫a）冠所示氣閥體與的大通氣孔構(gòu)與輔氣室相竄通，主、輔布兩氣室之間仙的氣體流量躬增大，懸掛斜剛度處于低便狀態(tài)。按儀圖22（蔽b）需所示氣閥體笑的小通氣孔擊與輔氣室相叔通，主、輔掠氣室間氣體壺流通有阻尼寇存在，所以藥懸掛剛度處仇于中狀態(tài)。團哄圖22（釋c）伶所示氣閥體北完全關(guān)閉，缺只有主氣室眼參加工作，著所以懸掛剛楚度處于高狀奧態(tài)。斗（三）車身筒高度控制裝動置留

車立身高度控制技裝置是指車腸身的高度可色根據(jù)汽車內(nèi)逢乘座人員或真車輛載重情達況自動做出紗調(diào)整，以保趣持汽車行駛澇所需要的高潮度及汽車行熄駛姿態(tài)的穩(wěn)談定。車身高東度控制有兩角種類型，一芬種是對汽車縮全部四個車握輪懸掛系統(tǒng)倒進行高度控威制；另一類鹿型是僅對兩譯個后輪的懸賺掛系統(tǒng)進行良高度控制。緒

1鴉.系統(tǒng)組成夜及工作原理岡

圖案23所示翅為日本富士破汽車空氣懸追掛的車身高抹度控制系統(tǒng)社。由圖可以柿看出，系統(tǒng)罩主要由空氣越壓縮機、排陜氣閥、干燥備器、進氣閥閥、儲氣罐、漆調(diào)壓閥、電柜磁閥、高度意傳感器、氣誕室及控制單堂元等組成。打蘭直孫流電機帶動鏟空氣壓縮機天工作，從壓嗓縮機出來的閉壓縮空氣進濃入干燥器，個經(jīng)干燥后進偽入儲氣罐，跳儲氣罐的氣缺體壓力由調(diào)禮壓閥進行調(diào)屑節(jié)。牲

控險制單元根據(jù)寶車高傳感器獻信號的變化輩和駕駛員給雨與的控制模須式（常規(guī)正蛋常