【摘要】随着汽车工业的发展。人们对汽车乘座舒适性和安全性的要求逐渐提高。因此对汽车悬架系统和减震器也提出了更高的要求。汽车悬架系统市汽车的重要组成部分。悬架系统的好坏。关系到了汽车的乘坐舒适性。直接影响着汽车的整齐性能。本文。对汽车悬架系统进行了系统的概括。阐述了悬架系统的发展与结构组成。并对目前流行的主动悬架系统进行了较为详细的介绍。
【关键词】悬架系统 电控悬架 主动悬架
1概述
随着人们对车辆乘坐舒适性。安全性。稳定性要求的提高和我国汽车悬架技术的发展。电子控制悬架在汽车上的应用日益广泛。悬架主要影响汽车的垂直振动。传统的汽车悬架是不可调整的。在行车中车身高度的变化取决于弹簧的变形。因此。在汽车的行驶过程中出现的制动。转弯。车载重量的变化等情况。会影响到人们的乘坐舒适稳定性和货物的完好率。
2 汽车电控悬架的发展
随着电子技术的飞速发展。车用微机。各种传感器。执行元件的可靠性和寿命都大幅度提高。电子控制技术被有效应用于悬架控制中。为了确保悬架的主要特性。即避震性(振动衰减力)。弹性常数。减振器行程。不断研制成功了能适应各种行驶工况的最优控制机构。
主动悬架技术发展飞速。能根据汽车的行驶状况或根据超声波识别的路面情况。通过电磁阀液压系统。改变阻尼。目前国内尚未有汽车产品采用此项技术。开发出具有半主动悬架技术的产品。在部分轿车上采用。很大程度上提高了汽车的行驶稳定性与乘坐舒适性。
3汽车悬架的功能
汽车悬架是车架与车轴之间的弹性联结装置的统称。它的作用是弹性地连接车桥和车架。缓和行驶中车辆受到的冲击力；保证货物完好和人员舒适；衰减由于弹性系统引进的振动。使汽车行驶中保持稳定的姿势。改善操纵稳定性；同时悬架系统承担着传递垂直反力。纵向反力和侧向反力以及这些力所造成的力矩作用到车架上。以保证汽车行驶平顺；并且当车轮相对车架跳动时。特别在转向时。车轮运动轨迹要符合一定的要求。因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。
4汽车悬架的组成
一般悬架由弹性元件。导向机构。减震器和横向稳定杆等组成。
(1) 弹性元件:
弹性元件用来承受并传递垂直载荷。缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。弹性元件种类包括钢板弹簧。螺旋弹簧。扭杆弹簧。油气弹簧。空气弹簧和橡胶弹簧等。
(2) 减震器:
减振器用来衰减由于弹性系统引起的震动。减震器的类型有筒式减振器。阻力可调式新式减震器。充气式减震器。
(3) 导向机构:
导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩。同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动。通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。种类有单杆式或多连杆式的。钢板弹簧作为弹性元件时。可不另设导向机构。它本身兼起导向作用。
5汽车的主动悬架
从控制力的角度划分。悬架可分为被动悬架。半主动悬架和主动悬架电子技术控制汽车悬架系统主要由传感器。电子控制ECU。悬架控制的执行器等组成。系统的控制功能有以下三个：
车高调整：当汽车在起伏不平的路面行驶时。可以使车身抬高。以便于通过；在良好路面高速行驶时。可以降低车身。以减少空气助力。提高操纵稳定性。
阻尼力控制：用来提高汽车的操纵稳定性。在急转弯。急加速和紧急制动情况下。可以抑制车身姿态的变化。
弹簧刚度控制：改变弹簧刚度。使悬架满足运动或舒适的要求。
采用主动式悬架后。汽车对侧倾。俯仰。横摆跳动和车身的控制都能更加迅速。精确。汽车高速行驶和转弯的稳定性提高。车身侧倾减少。制动时车身前俯小。启动和急加速可减少后仰。即使在坏路面。车身的跳动也较少。轮胎对地面的附着力提高。
主动悬架汇集了力学和电子学的技术知识。是一种比较复杂的高技术装置。电脑不断接收这些数据并与预先设定的临界值进行比较。选择相应的悬架状态。同时。微电脑独立控制每一只车轮上的执行元件。通过控制减振器内油压的变化产生抽动。从而能在任何时候。任何车轮上产生符合要求的悬架运动。
6电子控制主动悬架
主动式悬架在其结构中植入了可人工或自动控制发力的调节机构。并能根据路面情况自动调节减震器刚度和阻尼。以获得更好的行驶舒适性。从这种悬架的组成种类来看。大致又可以分为两大类。一类是电子控制式主动液压悬架；另一类则是电子控制式空气悬架。
(1) 电控主动液压悬架：
主动液压悬架包括：一个电子液压集成模块。4个新型球状液压承重部件。前后减震器调压装置。储液缸。简化液压网和车内显示屏。这其中。电子液压集成模块是整个系统的核心部分。它的作用是采集车速。减震器震动频率等数据信息来决定液压球是增高还是降低车身。而遍布全车的多个纵向。横向加速度以及横摆陀螺仪传感器。还监控着车身跳动。高度。倾斜状态和加速度。然后这些信号传向ECU控制单元。根据预设程序来控制液压减震器里的油缸是增压还是泄压。以保持合适的减震器阻尼和足够支撑力。
(2) 电控主动空气悬架：
引入ECU控制单元。转向角度传感器。车身高度传感器。空气压缩机。速度和制动传感器。实现电脑控制。精密计算。电控主动空气悬架可通过改变空气弹簧里的气体容量和压力来实现软硬调节。从而。电控主动空气悬架就兼有舒适性和运动性的特性。并且可实现直线行驶偏软。提高舒适性；转向和高速运动时加硬。增加侧向支撑提供更好的路感。此外还可通过ECU和空气压缩机实现车身的高度自动或手动调节。
参考文献
（1） 温锦文 汽车底盘构造与维修 人民邮电出版社 2013
（2） 刘汉涛 汽车底盘构造与原理精解 机械工业出版社 2014
（3） 陈耀明 汽车悬架论文集 苏州大学出版社 2012
