主动悬架
全主动悬架
汽车高度控制系统空气流通图
（5）抗“侧倾”：在急转弯时，电控单元根
据转动盘的角度和转速信号将刚度遇阻尼力 调到“高”状态。急转弯时→刚度、阻
尼增大
（6）抗“点头”：当车速高于60km/h紧急 制动时，电控单元自动将悬架的刚度与阻尼 调至“高”状态。汽车紧急制动时 →
刚、阻尼增大
（二）车身高度控制
低于设定高度→空气压缩机运转→ 高度控 制阀打开→压缩空气进入气压缸的主气室 →车身升高 高于设定目标→高度控制阀及排气阀打开 →压缩空气排到大气中→车身下降
主动悬架
黄莉 2011114120
根据是否能依据汽车行驶状态主动调节 车身状态可以将悬架分为主动悬架和被 动悬架
被动悬架：悬架刚度和阻尼特性不能根据汽车行 驶状态进行调节的悬架。 主动悬架：悬架的刚度和阻尼特性能根据汽车行 驶状态进行动态自适应调节，使悬架系统始终处 于最佳减震状态。
主动悬架系统分类：
（3）前、后轮相关控制：在汽车以30-80km/h的速度行驶 遇到障碍时，前车轮高速传感器的脉冲信号传给悬架电控 单元，电控单元将后车轮悬架的刚度和阻尼力调至”低 “状态，提高汽车乘坐舒适性。前轮遇凸起 →后轮刚度、 阻尼增大
（4）抗”俯仰“：当车速低于20km/h 且加速度较大时，悬 架电控单元将弹簧刚度和减震器阻尼力调到”高“状态， 以抑制汽车急起步时的车身“后仰”;当车速高于60km/h 紧急制动时，悬架电控单元将弹簧刚度和减震器阻尼力调 到”高“状态，以抵抗汽车紧急制动时的车身“前仰”。 突然起步或突然加速时 →刚度、阻尼增大。
主动悬架系统按其是否包含动力源，可分为全主 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。按其介质分为，油气式主动 悬架和空气式主动悬架。
浅析汽车底盘主动悬架控制方法
浅析汽车底盘主动悬架控制方法随着汽车技术的不断发展，汽车底盘主动悬架系统已经逐渐成为了一种常见的装备。
这种系统可以根据车辆当前的驾驶状态和路况来主动调节悬架硬度，提升行车舒适性和稳定性。
在本文中，我们将对汽车底盘主动悬架控制方法进行一个浅析。
一、主动悬架原理主动悬架是指车辆悬挂系统具备主动调节功能，通过传感器感知车身运动状态，再根据实时数据调节悬架系统的工作参数，实现对车身姿态和路面适应性的主动调节。
主动悬架主要包括主动减振和主动悬架控制两部分。
主动减振通过控制减振器的阻尼力来调节车辆的悬挂硬度；主动悬架控制则通过控制空气悬挂元件或电磁阻尼器来实现对车辆悬挂的主动调节。
二、主动悬架控制方法1. 传统悬架控制传统的悬架系统主要通过设置不同的弹簧和减振器来实现对车辆悬挂系统的调节。
这种悬架系统在工作过程中需要依靠车辆的行驶速度和路面情况来进行调节，无法实现主动的悬架控制。
因此在高速行驶和复杂路况下，传统悬架系统的性能会受到一定的限制。
主动悬架控制方法则是通过悬架系统内置的传感器和控制单元，实时感知车辆的运动状态和路面情况，并根据这些数据来主动调节悬架系统的工作参数。
目前主动悬架系统主要采用以下几种控制方法：（1）电子控制电子控制是主动悬架系统的核心技术之一，通过悬挂系统内置的控制单元收集和处理来自传感器的数据，并根据预设的悬架调节算法来控制悬挂系统的工作状态。
在电子控制技术的支持下，主动悬架系统可以根据车辆当前的行驶状态和路况主动调节悬架硬度，提升行车舒适性和稳定性。
（2）气动控制为了实现对悬架系统的精准控制，主动悬架系统还需要配备一套高效的控制算法。
主动悬架控制算法的设计主要考虑以下几点：姿态控制是主动悬架系统的重要功能之一，通过感知车辆的侧倾角和纵向加速度来调节悬架系统的工作状态，提升车辆的稳定性和操控性。
（2）路面适应（3）悬挂硬度调节主动悬架系统在汽车领域具有广泛的应用前景，目前已经成为了豪华车和高端车型的标配。
主动悬架技术
ZF减震技术
CDC(Continous Damping Control)
无级可变阻尼控制减振器
工作原理：ECU搜集整理各个传感器传回的行 车信息，判定适用于当下的悬架阻尼特性，下 达指令驱动电子控制阀门，通过阀门的不断开 闭调整减震筒液压油流量，从而改变阻尼特性， 保证不同工况下的车身稳定和驾乘舒适度。 应用车型：别克君威GS、君越、昂科威
Continental空气悬架
Conti电控空气悬架系统
针对纯电动汽车提供的电子空气悬架系统，主要是采用了带有高性能压缩机和电 磁阀体的封闭式供气系统。和开放供气系统相比，封闭系统使用高压储气罐，系统 内部的空气只需在空气弹簧和高压空气储气罐之间往返流动。这样，系统的充气和 放气时间就会大大缩短，有效提升了汽车能效水平。而且系统也不需要经常从周围 环境中往系统中储放空气。自备闭合式供气系统的压缩机包含电动机、干燥机和开 关阀门。与其他应用于开放式供气系统的压缩机相比，这个闭合压缩机在重量上具 有显著优势。
简介 传感器
电子控制 ECU
可实现
控制执行机 构
车高调节
阻尼力控制
弹簧刚度控制
简介
空气悬架—空气弹簧作为弹性元件的悬架
结构：主要由ECU、空气泵/空压机、储压罐、气动前后 减震器和空气分配器等部件构成，可调节车身水平高度 和悬架软硬程度。
原理：利用前后轮附近的离地距离传感器，控制电脑可 判断出车身高度变化，再控制空气泵和排气阀门，使空 气弹簧自动伸长或压缩，从而改变底盘离地间隙，进而 影响车身稳定型和通过性。空气悬挂工作压力在 600~1000kPa，压力由空压机或储压罐（1300~1600kPa） 提供
主动悬架名词解释
主动悬架名词解释主动悬架（Active Suspension）是指一种用于汽车悬挂系统的先进技术，通过使用多种传感器和控制单元来实时监测和调整车身姿态和悬挂系统的运动特性，以提供更高的稳定性、舒适性和操控性能。
主动悬架最早由汽车制造商奔驰于1980年代末引入，并在高端豪华车型上广泛采用。
它的出现旨在解决传统悬挂系统的不足之处，比如过硬的悬挂导致的不良路感、车身姿态变化、车身侧倾等问题。
主动悬架的运作原理是基于实时的电子控制系统，该系统通过传感器实时监测车身位置、车速、行驶道路的条件等参数，并将这些信息发送给控制单元。
控制单元根据这些参数进行计算，并调整每个悬挂单元的状况，以达到最佳的平稳性和操控性能。
主动悬架采用了多种技术和组件，例如可调节阻尼器、气动悬挂、主动稳定杆等。
这些技术可以根据驾驶员的驾驶风格和道路条件进行实时调整，以提供最佳的驾驶体验。
主动悬架具有多项优点。
首先，它可以根据不同的驾驶条件和需求进行实时调整，提供更好的悬挂和稳定性能。
其次，它可以提供更高的舒适性，通过减少车身的颠簸和振动，带来更平顺的驾驶体验。
此外，主动悬架还可以提高车辆的操控性能，加强转弯和制动时的稳定性。
然而，主动悬架也存在一些缺点和挑战。
首先，与传统悬挂系统相比，主动悬架技术更加复杂和昂贵，增加了车辆的制造成本。
其次，悬挂系统的实时调整可能会对车辆的燃油经济性产生一定影响。
此外，主动悬架还需要精确的传感器和控制系统，并可能需要进行定期的维护和校准。
总体而言，主动悬架是一项重要的汽车技术创新，它通过实时调整悬挂系统来提供更高的稳定性、舒适性和操控性能。
虽然它存在一些挑战和限制，但随着技术的进一步发展和成本的降低，主动悬架将有望在更多汽车中得到应用。
底盘部件主动悬架简析课件
执行器
电动机或液压泵
根据控制单元的指令调整悬挂系统的刚度和高度。
减震器
根据控制单元的指令调整减震效果。
工作原理简述
通过传感器监测车辆的状态和 驾驶员的意图，将信号传递给 控制单元。
控制单元根据特定的算法计算 出最佳的悬挂系统状态，并将 指令传递给执行器。
执行器根据指令调整悬挂系统 的刚度和高度，以实现最佳的 乘坐舒适性和操控稳定性。
20世纪90年代初，一些汽车制造商开始推出搭载主动悬架的原型车，并在市场上引 起了广泛关注。
进入21世纪以来，随着计算机技术和传感器技术的发展，主动悬架的技术水平不断 提高，并逐渐成为高端汽车的标准配置。
02
主动悬架系统组成及工作原 理
传感器
01
02
03
车辆高度传感器
监测车辆相对于路面的高 度，将信号传递给控制单 元。
制动力分配
合理的制动力分配能够提高车辆 的操控性和稳定性。
制动盘尺寸
制动盘尺寸过大可能导致制动响应 延迟，过小则可能影响制动效果。
制动摩擦材料
不同的制动摩擦材料具有不同的性 能特点，如摩擦系数、耐热性等。
动力系统对主动悬架性能的影响
发动机布局
不同的发动机布局对车辆重心和 重量分布产生影响，从而影响操
06
底盘部件主动悬架的发展趋 势与展望
技术发展方向
1 2
智能化
采用先进的传感器、控制器和执行器，实现底盘 部件的智能化控制，提高驾驶的舒适性和安全性 。
电动化
采用电动动力系统，实现底盘部件的电动控制， 降低排放和噪音，提高Hale Waihona Puke 源利用效率。3轻量化
采用轻量化材料和设计，减少底盘部件的重量， 提高车辆的燃油经济性和操控性能。
底盘部件主动悬架简析课件
02
03
04
提高乘坐舒适性
主动悬架能够有效地过滤路面不 平带来的振动，使乘坐更加舒适 。
主动悬架的缺点
01
成本较高
主动悬架需要使用更多的传感 器、执行机构和控制单元，导 致成本较高。
02
能耗较大
主动悬架需要持续供电以维持 工作状态，相对于被动悬架能 耗较大。
03
复杂度较高
主动悬架的结构和控制算法相 对复杂，维护和调试难度较大 。
它与传统的被动悬挂系统相比，具有更高的调节范围和适应性，能够更好地应对 复杂路况和行驶环境。
主动悬架的分类
根据调节方式的不同，主动悬架可以分为被动与半主动式、 主动式和混合式三种类型。
被动与半主动式主动悬架主要通过改变悬挂系统中的阻尼系 数来实现调节，而主动式和混合式主动悬架则具备独立的作 动器和控制单元，能够实现更加精准和灵活的调节。
主动悬架的控制算法
算法类型
用于处理传感器数据、计算控制指令 的算法，例如PID控制、模糊控制等 。
算法优化
针对不同路况和驾驶需求，对控制算 法进行优化，以提高主动悬架系统的 适应性和性能。
主动悬架的执行机构
执行机构类型
用于执行控制指令的机构，例如电磁阀、伺服电机等。
执行机构可靠性
高可靠性的执行机构能够确保主动悬架系统在各种工况下的稳定运行。
通过调整制动系统的响应特性，主动悬架可以优化车辆的制动性能和稳定性。
在紧急制动情况下，集成主动悬架的制动系统能够提供更加迅速和准确的制动效果 。
03
主动悬架的工作原理
主动悬架的传感器
传感器类型
用于监测车辆姿态、路面状况和 行驶状态的各种传感器，例如加 速度计、陀螺仪、激光雷达等。
主动悬架技术的分析
主动悬架技术的分析主动悬挂技术是一种可以根据不同的路面情况主动调整车身高度和减震效果的技术。
通过对路面条件的实时监测和分析，主动悬挂系统可以根据车辆的速度、负荷、操控状况以及路面的状态等因素，来自动调整车身高度和减震效果，以提供更好的行驶舒适性和稳定性。
主动悬挂技术的原理是基于传感器、计算机和执行机构的协同工作。
通过车辆上的传感器，可以实时检测到车辆的状态以及车轮与路面接触的情况；通过计算机系统，可以对传感器收集到的数据进行实时处理和分析；而执行机构则可以根据计算机的指令来操作车身高度和减震系统。
主动悬挂技术的优势在于它可以根据不同的路况自动调整车身高度和减震效果，因此可以提供更好的行驶舒适性和稳定性。
当车辆行驶在不平坦的路面上时，主动悬挂系统可以将车身调整到更高的高度，以提供更好的通过性和减震效果；而当车辆高速行驶时，主动悬挂系统可以将车身降低到更低的高度，以降低风阻和提高操控稳定性。
此外，主动悬挂技术还可以通过提高悬挂系统的刚度来减轻车身倾斜，使车辆更好地保持平衡。
主动悬挂技术的应用领域非常广泛。
首先，它可以应用于汽车领域，提高汽车的行驶舒适性和稳定性。
其次，主动悬挂技术也可以应用于军事领域，提高军用车辆在各种路况下的通过性和操控性。
此外，在公共交通工具和物流运输领域，主动悬挂技术也可以提高车辆的安全性和运输效率。
然而，主动悬挂技术也存在一些挑战和限制。
首先，主动悬挂技术的成本较高，需要更多的传感器、计算机和执行机构，增加了车辆的制造成本。
其次，主动悬挂技术的维修和维护也更加复杂，需要专业的人员和设备进行操作。
此外，主动悬挂技术的可靠性和耐久性也是一个问题，可能需要更频繁的维修和更高的维护成本。
总的来说，主动悬挂技术通过实时监测和自动调整车身高度和减震效果，可以提供更好的行驶舒适性和稳定性。
尽管存在一些挑战和限制，但随着科技的不断进步和成本的下降，主动悬挂技术将会在汽车和其他领域得到更广泛的应用。
主动悬架系统
主动悬架系统主动悬架是用一个有自身能源的力发生器来代替被动悬架中的弹簧和减振器。
根据作动器响应带宽的不同，主动悬架又分为宽带主动悬架和有限带宽主动悬架，也被叫做全主动悬架和慢主动悬架。
全主动悬架系统所采用的作动器具有较宽的响应频带，以便对车轮的高频共振也加以控制。
作动器多采用电液或液气伺服系统，控制带宽一般应至少覆盖0〜15Hz,有的作动器响应带宽甚至高达100Hz。
结构示意图见上图。
从减少能量消耗的角度考虑，也可保留一个与作动器并联的传统弹簧，以用来支持车身静载。
主动悬架的一个重要特点就是，它要求作动器所产生的力能够很好地跟踪任何力控制信号。
因此，它为控制律的选择提供了一个广泛的设计空间，即如何确定控制律以使系统能够让车辆达到最佳的总体性能。
近二十年来，有大量关于主动悬架的研究论文及专题回顾文献发表。
研究结果表明，主动悬架能够在不同路面情况及行驶条件下显著地提高车辆性能。
主动悬架的研制工作起始于八十年代。
Lotus 制造了第一辆装有主动悬架的样车。
其系统的响应可达30Hz,它可使乘坐舒适性和转弯及制动时的车身姿态控制提高约35%还有一些主动悬架实施的例子，如Lotus Turbo Esprit 、Damlar Benz的试验样机系统、BMW和Ford等。
然而，由于这些主动悬架系统具有的高成本、高能耗、增加的重量及复杂程度，使主动悬架仅限于样车及一些赛车等有限的应用上。
结构上，有限带宽主动悬架通常由作动器与一个普通弹簧串联后，再与一个被动阻尼器并联构成，见上图。
这种系统在低频时（一般小于5 或6 赫兹）采用主动控制，而高于这个频率时，控制阀不再响应，系统特性相当于传统的被动悬架，而被动悬架在高频时的效果也比较好。
由于有限带宽主动悬架作动器仅需在一窄带频率范围内工作，所以它降低了系统的成本及复杂程度，比全主动悬架便宜得多。
尽管如此，它的主动控制仍然覆盖了主要的车身振动，包括纵向、俯仰、侧倾以及转向控制等要求的频率范围，改善了车身共振频率附近的行驶性能，提高了对车身姿态的控制，性能可达到与全主动系统很接近的程度。
主动悬架技术的分析
主动悬架技术的分析主动悬架技术（Active Suspension System）是一种通过控制车辆悬挂系统来适应路面状况和车辆动态特性的先进技术。
这种技术通过感知路面情况，对悬挂系统进行实时调节，从而提高车辆的乘坐舒适性、稳定性和操控性能。
本文将对主动悬架技术的原理、优势、应用以及发展方向进行分析。
首先，主动悬架技术的原理是通过传感器感知车辆运动状态和路面情况，然后将这些信息发送给控制器。
控制器根据接收到的信息实时计算出最佳悬挂特性，并通过液压、电动或者电磁力等方式对悬挂系统进行调节。
这种实时调节能够使车辆的悬挂系统更好地适应路面情况，保持车身平衡，减少车身摇晃和侧倾，提高乘坐舒适性和操控性能。
相比于传统悬挂系统，主动悬架技术具有以下几个优势。
首先，它能够大幅度提升乘坐舒适性。
传统悬挂系统在通过减震器提供悬挂刚度时，需要在舒适性和操控性之间找到一个平衡点。
而主动悬架技术通过实时调节悬挂特性，可以根据路面状况和车速自动调整刚度，使乘坐更加平稳舒适。
其次，主动悬架技术能够提高车辆的稳定性和操控性能。
主动悬架系统可以根据车速、转向角度、加速度等参数来实时调节悬挂刚度和阻尼，从而减少车身的侧倾和悬挂系统的回弹，提高车辆的稳定性和操控性能。
尤其在高速行驶和急转弯等情况下，能够更好地保持车辆的平衡和稳定。
此外，主动悬架技术还具有适应性强和可调节性好的特点。
悬挂系统可以根据路面状况的变化实时调整刚度和阻尼，因此可以适应各种路况和行车状态。
而且，主动悬架系统通常可以提供多种不同的悬挂模式，驾驶员可以根据自己的需求选择不同的模式，如舒适模式、运动模式等，从而调节悬挂特性，以适应不同的行车场景。
主动悬架技术在汽车行业的应用前景广阔。
目前，该技术已经在一些高端汽车中得到应用，如宝马、奔驰等。
随着技术的发展和成本的降低，预计主动悬架技术将逐渐普及到中低端汽车中。
尤其在城市交通日益拥堵的情况下，乘坐舒适性和操控性能将成为消费者购车的重要考虑因素，从而推动了主动悬架技术的市场需求。
全主动悬架工作原理
全主动悬架工作原理宝子们，今天咱们来唠唠汽车里超酷的全主动悬架是咋工作的哈。
咱先得知道悬架是干啥的。
简单说，悬架就像是汽车的腿和脚，它得把车身和车轮连接起来，还得让咱坐车的时候舒舒服服的。
传统的悬架呢，就有点像那种比较古板的人，只能按照固定的模式来应对路面的情况。
全主动悬架可就不一样啦，它就像一个超级机灵的小助手。
这个小助手呀，有好多传感器呢。
这些传感器就像是它的小眼睛、小耳朵，到处收集信息。
比如说，有传感器专门盯着路面的起伏情况，不管是小石子还是大坑洼，它都能敏锐地感觉到。
还有传感器会关注车速，车速快的时候和慢的时候，悬架的应对方式肯定不能一样呀。
就好像你跑步的时候和走路的时候，脚步的调整肯定不同嘛。
另外呢，它还能知道车身的姿态，是倾斜啦，还是平稳的，这些信息它都门儿清。
那它收集这些信息干啥呢？这就到了它大展身手的时候啦。
全主动悬架里有个超级厉害的控制系统。
这个控制系统就像是一个超级大脑，根据传感器收集来的信息进行快速的分析。
如果传感器告诉它前面有个大坑，这个大脑就会立刻指挥悬架的执行机构。
这个执行机构就像是悬架的肌肉。
它可以根据大脑的指令，快速地调整悬架的高度、刚度还有阻尼。
比如说，遇到坑洼的时候，它就会让悬架变软一点，就像给汽车的轮子下面垫了个软软的小枕头一样，这样车轮就可以温柔地掉进坑里，然后再被轻轻地弹起来，而不是“哐当”一下，让咱们在车里被颠得七荤八素的。
要是在高速行驶的时候，它就会让悬架变硬一些，这样车身就会更加稳定，就像一个紧紧扎根在地上的小松树，不会晃来晃去的。
再说说它在转弯的时候的表现吧。
当汽车转弯的时候，车身会有倾斜的趋势。
这时候全主动悬架就开始耍帅啦。
它会根据转弯的速度和角度，让外侧的悬架变硬，内侧的悬架变软。
这样就可以有效地减少车身的倾斜，让咱们坐在车里就感觉像是在平地上一样，不会东倒西歪的。
就好像你在玩平衡木的时候，有人在旁边悄悄地帮你保持平衡一样。
而且呀，全主动悬架还能根据不同的驾驶模式来调整。
主动悬架
• 应用广义Lagrange方程：
d T T E p Ed ( ) Qi i i dt q qi qi q
• 即可得到七自由度汽车动力学方程。写成矩阵形式
} [C]{Z } [ K ]{Z} {Q} [M ]{Z
• 其中:
{Z} [ zb , , , z1 , z2 , z3 , z4 ]T
ห้องสมุดไป่ตู้K2
c2
u2 K7
m2
z2 K6
z03
z02
• 整车的七个自由度分别为车身的垂直、俯仰和侧倾运动， 两个前簧下质量的垂直运动，以及两个后簧下质量的垂直 运动。 • 当侧倾角θ以及俯仰角φ在小范围内变化时，则簧上质量四 个端点位移表达式如下：
•
z5 zb z 6 zb z7 z b z8 zb
• 5)神经网络控制
• 并行分布式处理系统,自动知识获得,联想记忆,自适应性,良好的容错 能力
五.七自由度主动悬架的建模和仿真
• 1.动力学模型
b Z a z5 lr θ zb c4 K4 u4 z8
z7 z4
m4
ll z6 z1 φ K8 Y
X
c1 u1
K3 z04
c3
u3
m1
m3
z3
K5 z01
• 系统总势能：
1 1 1 E p k1 ( z b l r a z1 )2 k 2 ( z b ll a z 2 )2 k 3 ( z b ll b z 3 )2 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 k 4 ( z b l r b z 4 ) k 5 ( z1 z01 ) k6 ( z 2 z02 ) k7 ( z 3 z03 )2 2 2 2 2 1 k 8 ( z 4 z04 )2 2
主动悬架工作原理
主动悬架工作原理汽车的主动悬架可神奇啦！想象一下，你开着车在路上跑，遇到那些坑坑洼洼的地方，是不是感觉车子一颠一颠的，特别不舒服？这时候，主动悬架就像一个超级英雄，挺身而出，拯救你的驾驶体验！主动悬架呢，简单来说，就是一套能够自己主动调整的系统。
它就像是汽车的“智能腿”，时刻准备着根据不同的路况和你的驾驶需求来改变自己的状态。
比如说，当你在平坦的高速公路上飞驰时，主动悬架会让车子保持一个稳定、舒适的姿态。
它会把车身稳稳地托住，让你感觉就像在平地上滑行一样，轻松又自在。
可要是突然遇到了一个大坑，或者是一段颠簸的小路，主动悬架可不会坐视不管。
它会迅速做出反应，通过各种传感器收集到的信息，比如车轮的跳动情况、车身的倾斜程度等等，然后快速调整悬架的硬度和高度。
这就好比是悬架自己有了“大脑”，它能判断出需要“硬一点”来支撑车身，防止过度颠簸；还是需要“软一点”来吸收冲击力，让你坐在车里不会被颠得七荤八素。
而且哦，主动悬架还能根据你的驾驶风格来调整。
要是你喜欢激情驾驶，快速转弯、加速、刹车，它也能变得更加硬朗，给车身提供足够的支撑，让车子紧紧地贴在地面上，保证你的操控性和安全性。
你可能会问，它是怎么做到这么厉害的呢？其实啊，主动悬架里面有好多高科技的玩意儿。
比如有液压装置、空气弹簧，还有各种电子控制单元。
这些东西就像是一个团队，密切合作。
传感器就像是“侦察兵”，把外面的情况报告给“指挥官”——电子控制单元。
然后“指挥官”迅速下达命令，让液压装置或者空气弹簧做出相应的动作。
举个例子吧，当传感器感觉到车轮要碰到一个大坑时，电子控制单元会立刻让液压装置增加压力，或者让空气弹簧充气，把车身抬高，避免车轮陷进去，减少颠簸。
再比如说，当你高速转弯时，外侧的悬架会变硬，支撑住车身，防止侧倾；内侧的悬架则会相对软一些，让车轮更好地接触地面，增加抓地力。
主动悬架的出现，真的是让我们的驾驶变得更加舒适和安全。
它就像是一个贴心的小伙伴，时刻陪伴着你，为你的出行保驾护航。
主动悬架系统的工作原理
主动悬架系统的工作原理在现代汽车技术中，主动悬架系统是一种非常重要的技术创新。
它可以通过调整车辆悬挂系统的刚度和阻尼，使车辆在行驶过程中保持舒适性和稳定性。
主动悬架系统的工作原理是通过传感器感知车体的姿态变化，然后根据这些信息来调节悬挂系统的特性，以提供最佳的悬挂效果。
主动悬架系统通常由以下几个部分组成：传感器、控制单元和执行器。
传感器用于感知车体的姿态变化，如加速度、车速、转向角等。
控制单元根据传感器的数据分析车体的状态，并决定悬挂系统需要进行的调整。
执行器根据控制单元的指令，调节悬挂系统的刚度和阻尼。
主动悬架系统的工作原理可以分为两个阶段：感知阶段和调节阶段。
在感知阶段，传感器感知车体的姿态变化，并将这些数据传输给控制单元。
控制单元会根据传感器的数据分析车体的状态，例如车辆的加速度、车速、转向角等。
在调节阶段，控制单元根据车体的状态决定悬挂系统需要进行的调整，并向执行器发送相应的指令。
执行器是主动悬架系统中非常重要的组成部分，它负责调节悬挂系统的刚度和阻尼。
执行器可以通过不同的方式来实现调节，例如通过电磁阀控制油液的流动来改变悬挂系统的刚度和阻尼。
当控制单元发送指令时，执行器会根据指令改变油液的流动，从而调节悬挂系统的特性。
主动悬架系统的工作原理可以通过一个简单的例子来解释。
假设车辆行驶在一个起伏不平的路面上，传感器会感知到车体的加速度和姿态变化。
控制单元根据传感器的数据分析出车体的状态，然后决定悬挂系统需要进行的调整。
如果车体的加速度较大，控制单元可以通过执行器调节悬挂系统的刚度和阻尼，使车辆在起伏不平的路面上保持稳定。
这样，主动悬架系统可以提供更好的悬挂效果，提高车辆的舒适性和稳定性。
主动悬架系统是一种重要的汽车技术创新，它可以通过调节悬挂系统的刚度和阻尼，使车辆在行驶过程中保持舒适性和稳定性。
主动悬架系统的工作原理是通过传感器感知车体的姿态变化，并根据这些信息来调节悬挂系统的特性。
通过这种方式，主动悬架系统可以提供更好的悬挂效果，提高车辆的驾驶体验。
全主动悬架名词解释
全主动悬架名词解释一、什么是全主动悬架全主动悬架（Active Suspension）指的是一种利用电子、液压、气压等技术对汽车悬挂系统进行实时调节的装置。
该装置可以通过感应车体动态状态并根据之前预设的计算机程序来调整车身姿态、减震效果等，从而提供更好的悬挂性能和驾乘舒适度。
二、全主动悬架的工作原理全主动悬架系统由多个传感器、控制单元和执行器组成。
以下是全主动悬架的工作原理：2.1 传感器•加速度传感器：用于感知车辆的加速度，可以测量车辆的垂直加速度、前后加速度以及侧向加速度。
•车身倾斜角度传感器：用于感知车身的倾斜角度，可以测量车辆的横摆角度和俯仰角度。
•路面传感器：用于感知路面的不平度，可以测量路面的凹凸度和坡度。
2.2 控制系统全主动悬架的控制系统由控制单元和计算机程序组成。
它接收传感器传递的数据，并根据预设的计算机程序进行实时计算和分析。
控制系统可以根据路面状况和车辆状态，调整悬挂系统的参数，如阻尼、弹簧刚度等。
2.3 执行器执行器是全主动悬架系统中的执行部件，它们通过电子、液压、气压等方式对悬挂系统进行实时调节。
执行器可以根据控制系统的指令，调整悬挂系统的状态，包括悬挂高度、刚度、减震力等。
三、全主动悬架的优势全主动悬架相比传统悬挂系统具有如下优势：3.1 提高车辆操控性全主动悬架通过实时调控悬挂参数，可以根据驾驶员的驾驶方式和路面状况来调整车辆的悬挂状态。
它可以提供更好的悬挂刚度和响应速度，从而提高车辆的操控性和稳定性。
3.2 提升驾乘舒适度全主动悬架可以根据车辆速度和路面状况来调整悬挂系统，使车辆在加减速、行驶过程中的颠簸和震动得到更好的控制。
它可以提供更舒适的驾乘体验，减少驾驶员和乘客的疲劳感。
3.3 改善路面适应性全主动悬架可以感知路面的不平度，并根据不同路况实时调整悬挂系统的参数。
它可以改善车辆在不同类型路面上的悬挂适应性，提供更好的路面附着力和悬挂舒适度。
3.4 提高安全性能全主动悬架可以根据车辆的动态状态和外部环境的变化来调整车身姿态和减震效果。
汽车主动悬架技术的研究现状
汽车主动悬架技术的研究现状汽车主动悬架技术是指车辆悬架系统能根据实时道路条件和驾驶需求主动调节悬架硬度、高度、稳定性等参数的技术。
通过主动悬架技术，可以使车辆在不同的路况和驾驶模式下获得更好的悬架性能，提供更舒适、稳定和安全的驾驶体验。
在近年来，随着科技的不断进步和需求的不断增加，汽车主动悬架技术得到了广泛的研究和应用。
本文将重点介绍主动悬架技术的研究现状并对其进行探索。
主动悬架技术的研究主要涉及到悬架系统的硬件结构和控制算法两个方面。
在硬件结构方面，主要研究了可变硬度悬架、可变高度悬架和可变稳定性悬架等。
这些悬架系统通过改变悬架中的弹簧、减振器和支撑点等部分的性能参数来实现悬架的主动调节。
例如，可变硬度悬架可以根据驾驶模式和道路条件实时调整悬架的硬度，提供更好的舒适性和操控性。
可变高度悬架可以根据路况调整车身的高度，提高通过性和稳定性。
可变稳定性悬架则可以根据车辆的动力状态实时调节悬架的稳定性，提高车辆的操控性。
目前，在这些硬件结构方面的研究已经取得了一定的成果，许多汽车企业已经开始在高端车型上应用了这些技术。
在控制算法方面，主要研究了悬架系统的控制策略和调节算法。
悬架系统的控制策略主要包括主动悬架控制和协调悬架控制两种。
主动悬架控制是通过传感器实时采集车辆和道路的信息，然后根据预设的控制算法计算出悬架的调节参数来实现主动调节的目的。
协调悬架控制则是通过车辆的电子控制单元(ECU)实时协调悬架系统和其它部分的工作，以提升整车的性能。
在调节算法方面，主要应用了模糊逻辑控制、神经网络控制和最优控制等方法。
这些算法通过将悬架系统的调节过程建模为一个最优化问题，并根据具体的需求和约束条件求解最优解，从而实现对悬架系统的精确调节。
目前，这些控制算法在实际应用中已经取得了较好的效果，但仍然存在一些问题需要进一步研究和解决。
除了硬件结构和控制算法方面的研究，主动悬架技术还需要解决一些实际应用中的问题。
首先是成本问题，主动悬架技术的研发和生产成本较高，导致其在市场上的价格较高，限制了其推广和应用。
汽车构造-主动悬架
主动悬架老式汽车上普通的悬架系统，其性能是预先设定好的，在汽车行驶过程中不能根据实际路况对悬架的性能（刚度、阻尼、车身角度和高度等）进行调整，无法做到在多种工况下都实现最佳的行驶平顺性和操纵稳定性。
这种性能无法调整的悬架系统称为被动悬架。
如果悬架系统的刚度、阻尼和车身位置能根据汽车的行驶条件（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缓冲减振状态，这种悬架就称为主动悬架。
主动悬架能够根据汽车的运动状态和路面状况，适时地调节悬架的刚度和阻尼，使悬架系统处于最佳缓冲和减振状态，让汽车对于各种路面状况下都会有良好的适应性。
由于汽车行驶的路面条件是复杂多变的，且具有非常大的随机性，所以这种调节实际上是非常复杂的。
传统的机械式调节方法只能实现部分性能调节，随着计算机技术的发展，现代汽车普遍采用计算机系统来实现比传统主动悬架的更为复杂的高性能调节。
这种新的主动悬架系统通常也称为电子控制式主动悬架。
主动悬架系统按照是否包含动力源，可分为半主动悬架（无源主动悬架）和全主动悬架（有源主动悬架）两大类。
一、半主动悬架半主动悬架不考虑改变悬架的刚度，只考虑改变阻尼来调节的悬架的减振性能，因此其调节装置主要由无动力源的可控的阻尼元件（如图22-10所示的阻力可调式减振器）组成。
半主动悬架在被动悬架基础上增加的部件不多，工作时几乎不需要额外消耗车辆动力，但对汽车悬架的性能有明显的提高，因此这种系统具有较好的应用前景。
图22-59 别克君越采用的半主动悬架-CDC全时主动式稳定系统图22-59所示为别克君越汽车采用的半主动悬架系统，通用别克公司称其为CDC全时主动式稳定系统。
该系统采用计算机系统来实现对悬架功能的控制，属于电子控制式主动悬架。
系统中通过车身加速度传感器3和车轮加速度传感器4来采集汽车行驶状态的信息，并将信息传递给中央控制单元1（也称为汽车电脑，ECU）。
中央控制单元分析这些信息后作出调节指令，输出给CDC减振器上的CDC控制阀（参见图22-11），控制阀通过其中的电磁阀控制减振器中流通孔的大小，从而改变了减振液的阻尼值，实现对悬架状态的调节。
主动悬架的分类与工作原理
主动悬架的分类与工作原理小伙伴们！今天咱们来唠唠汽车里超酷的主动悬架。
先说说主动悬架的分类哈。
有一种电磁悬架，这可真是悬架里的“科技小能手”呢。
电磁悬架里有电磁液，就像是有魔法的液体一样。
当汽车在路上跑的时候，如果遇到个小坑洼或者是要紧急转弯啥的，这个电磁液就开始发挥作用啦。
它能根据传感器传来的信号，快速地改变自己的状态，让悬架变得更硬或者更软。
就好比是一个超级灵活的小助手，能随时适应不同的路况。
比如说，在平坦的高速路上，它可以让悬架变软一点，这样坐在车里就像坐在软软的沙发上，超级舒服。
要是到了那种坑坑洼洼的乡间小路，它就立马变硬，防止车子颠得太厉害，就像一个坚强的小卫士，守护着车内的平稳。
还有空气悬架呢。
这空气悬架呀，就像是给汽车装了个会呼吸的腿。
它是靠空气弹簧来工作的。
想象一下，这个空气弹簧就像个大气球，不过是很结实的那种哦。
当你要调整车身高度的时候，就可以往这个“大气球”里充气或者放气。
比如说，你要进地下车库，车库限高比较低，这时候你就可以把空气放出来一点，降低车身高度，轻松地开进去。
要是你要去越野，那就多充点气，把车身抬高，这样就不容易刮到底盘啦。
而且在行驶过程中，空气悬架也能根据路况调整软硬程度。
在路况好的时候，它软软的，让你享受舒适的驾乘体验；遇到颠簸的时候，它又能调整得恰到好处，减少震动。
那主动悬架的工作原理又是啥样的呢？其实呀，主动悬架的工作原理就像是一场超级精密的协作。
它有好多的传感器，就像是汽车的小眼睛和小耳朵一样。
这些传感器分布在汽车的各个部位，有的能感知路面的起伏，有的能知道车速的快慢，还有的能察觉到车身的倾斜角度。
当这些小眼睛和小耳朵收集到信息后，就会把这些信息快速地传给一个叫电子控制单元（ECU）的大脑。
这个ECU可聪明啦，就像一个超级学霸，它会根据这些信息迅速做出判断，然后给悬架系统发出指令。
比如说，当传感器告诉ECU前面有个大坑，ECU就会马上告诉悬架系统，让它做好准备，把悬架变硬，这样车子开过去的时候就不会“哐当”一下颠得特别难受。
主动悬架系统的工作原理
主动悬架系统的工作原理主动悬架系统是一种现代汽车技术，它可以根据路面状况和驾驶需求主动调整车辆的悬架高度和刚度，以提供更好的悬挂舒适性和稳定性。
这种系统通过传感器和控制单元实现，它可以实时监测车辆的姿态和路面情况，并根据这些信息调整悬架系统的工作状态。
主动悬架系统的工作原理可以分为三个主要步骤：感知、判断和控制。
首先，系统中的传感器会感知车辆的运动状态和路面状况。
这些传感器通常包括悬架行程传感器、悬架角度传感器、车速传感器等。
它们会实时地将采集到的数据传输给控制单元。
控制单元是主动悬架系统的核心部件，它负责对传感器采集到的数据进行处理和分析。
控制单元会根据这些数据判断车辆的姿态和路面情况，并决定如何调整悬架系统的工作状态以应对不同的驾驶需求和路面状况。
基于传感器数据的分析结果，控制单元会向悬架系统的执行部件发送指令，以调整悬架的工作状态。
悬架系统的执行部件通常包括悬架气囊、阻尼器和电动马达等。
通过控制这些执行部件的工作状态，主动悬架系统可以实现对悬架高度和刚度的调节，以适应不同的驾驶情况。
在实际的驾驶过程中，主动悬架系统可以提供多种工作模式，如舒适模式、运动模式和高度调节模式等。
在舒适模式下，系统会尽量减小悬架的刚度，以提供更好的乘坐舒适性。
在运动模式下，系统会增加悬架的刚度，以提高车辆的操控稳定性和悬挂支撑能力。
在高度调节模式下，系统可以根据驾驶者的需求，调整车身的高度，以适应不同的路况。
主动悬架系统的优点在于它可以根据实际的驾驶情况和路况实时调整悬架的工作状态，以提供更好的悬挂舒适性和稳定性。
它可以有效地减小车辆在行驶过程中的颠簸感，提高乘坐舒适性。
同时，它也可以提高车辆的操控稳定性，减小车身倾斜，提高转弯性能。
然而，主动悬架系统也存在一些挑战和限制。
首先，它需要大量的传感器和控制单元来实现实时的数据采集和处理，这增加了系统的成本和复杂性。
其次，悬架系统的调节范围受到一定的限制，无法完全适应所有的驾驶情况和路况。
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4 国内外主动悬架发展历程
4.1 国外主动悬架发展现状
4.1.1 1954年, GM公司Erspiel-labrosse在悬架
设计中首先提出了主动悬架的思想
4.1.2 1973年D.A.Crosby和D.C.Karnopp首先提出
半主动悬架的概念
4.1.3福特公司的雷鸟TURBO轿车配置了一种所谓
脉冲信号。根据此信号可判断转向盘的转角与
转速；通过两组信号的相位来判断转向的方向。
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图 5.1 转向盘转角传感器结构示意图
30
5.2.2 加速度传感器 【作用】检测车身横向加速度和纵向加速度。横 向加速度传感器主要用于检测汽车转向时，汽车 因离心力的作用而产生的横向加速度，以判断悬
架系统阻尼力改变的大小及空气弹簧中空气压力
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【钢球位移式加速度传感器原理】汽车转弯行 驶时，钢球在汽车横向力的作用下产生位移， 加速度越大，钢球的移动速度越大，磁场变化 速率越大，造成线圈的输出电压越高。
【差动变压器式加速度传感器原理】给励磁线
圈(一次绕组)通以交流电，当汽车转弯(或加、
减速)行驶时，芯杆在汽车横向力(或纵向力)的
作用下产生位移，随着芯杆位置的变化，检测
现代汽车学
主动悬架技术
姓 名：张凯 专 业：交通运输工程 学 号：2011222014 指导老师：刘晶郁教授
1
主要内容
悬架的概述 悬架分类 主动悬架的优缺点 国内外主动悬架的发展历程 主动悬架的构成及工作原理 几种主动悬架简介 主动悬架系统的检修 主动悬架 的发展趋势与研发建议
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1.悬架的概述
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3.3 各种悬架性能比较
悬架名称 被动 半主动 主动
调节元件
作用原理 控制 频带宽 能量消耗 改善横向动力学特性
普通减震器
阻尼不变
可调减震器
阻尼连续可调 电、液自动 到20Hz
液压系统串联硬弹簧
调节车与轮间的制动力 电、液自动 >15Hz 很大 大
无
很小 中
改善垂直动力学特性
成本 最小
中
中
大
大
转轴转动，因而四组光电耦合器可感应出四组脉冲信
号，通过这四组脉冲信号的不同组合，可反映车高的
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图 5.5光电式传感器结构示意图
37
图 5.6光电式传感器工作原理图
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【片簧开关式传感器原理】
有四组触点式开关，它们分别与两个晶体管相连， 构成四个检测回路。该传感器将车身高度组合成四 个检测区域，分别是低、正常、高、超高。当车身 高度调定为正常高度时，因乘员数量的增加，而使 车身高度偏离正常高度。 此时片簧开关式高度传感器的另一对触点闭合，
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3.1.2 车身高度的控制
当乘员人数和载重量发生变化时，车身的离地 高度可保持在一个选定高度上，保证车轮全行程跳 动，消除在非设计行驶高度下引起的操控性变化现 象，同时解决了被动悬架针对载荷变化通常将刚度 设计偏高而造成舒适性损失的问题。在粗糙路面上 可增加离地间隙提高通过性，高速行驶时可适当减 少离地间隙以减少阻力，同时降低重心利于提高操 控性和舒适性。在上下乘客、装卸货物等不同情况 下，可实现车身高度的自由调节。
的调节情况，以维持车身的最佳姿势。
【类型】差动变压器式和钢球位移式。
【别名】G传感器
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图 5.2.钢球位移式加速度传感器原理
32
1—弹簧；2—封入硅油；3—检测线圈； 4—励磁线圈；5—芯杆 5.3差动变压器式加速度传感器的结构
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1、2—二次绕组；3、6—一次绕组； 4—电源；5—芯杆 5.4差动变压器式加速度传感器工作原理图
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1—传感器体；2—霍尔集成电路； 3—弹簧夹；4—滑轴；5—窗孔
图 5.8 霍尔式高度传感器结构及工作原理图
42
6 几种主动悬架简介
6.1 奔驰公司的ABC(Active Body Control)系统
ABC系统则通过感应最轻微的车轮及车身动作，
在任何大的车身振动之前及时对悬架系统作出调
整，保持车身的平衡。该系统能够很好地适应各
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2.2.3全主动悬架系统 全主动悬架系统采用一个可控的执行器代 替了被动悬架的相应部件，是有源控制系统。 全主动悬架系统结构复杂，主要由执行元件、 各种传感器、信号处理器和控制单元等组成， 执行元件多采用电控液压或电控气压伺服系统。
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2.2.4馈能型主动悬架 近年来，有学者提出一种集馈能和减振功能 于一体的馈能型主动悬架概念。这种悬架带有能 量回收装置，能将悬架被减振器所消耗的振动能 量转化为可供汽车其他液压耗能部件使用的能量， 同时保持汽车良好的行驶平顺性。经研究，用这 种悬架方案提高汽车的行驶平顺性和燃油经济性 在理论上是可行的。
产生电信号输送给ECU，ECU随即做出车身高度偏低
的判断，从而输出电信号到车身高度控制执行器，
促使车身高度恢复正常高度状态。
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1—车高传感器；2—磁体；3—片簧开关 图 5.7 片簧式开关高度传感器工作原理图
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【霍尔式传感器原理】
组成：霍尔集成电路式高度传感器分别由两个霍 尔集成电路、磁体等组成 工作原理：当两个磁体因车身高度的改变而产生 相对位移时，将在两个霍尔集成电路上产生不同 的霍尔电效应，形成相应的电信号。 由于两个霍尔集成电路和两个磁体安装时，它 们的相对位置进行了不同的组合，可以对车身高 度状态分三个区域进行检测。
3.1.4 车轮接地性
通过调节悬架参数可降低车轮载荷波动，提
高附着效果，有利于操控性，同时也减轻了轮
胎磨损。延长轮胎和制动系统的使用寿命。
3.1.5能有效克服多轴车的轴荷转移问题
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3.2 主要缺点
全主动悬架结构及控制策略复杂，
其硬件要求高、耗能大、成本高，并
且会增加整车重量，也给整车空间布
置带来了一定的困难。
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4.2 国内主动悬架发展状况
4.2.1厦门金龙、丹东黄海等客车厂家生产的
大型铰接BRT城市客车均采用了一种新配置—
—电子控制空气悬架(ECAS系统)。
4.2.2 国内一些大专院校和一些汽车工业研
究所对主动悬架的控制策略进行了大量的研
究。
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5 主动悬架的构成及工作原理
5.1 主动悬架的定义 汽车的主动悬架系统是在普通悬架系 统中附加一个可以控制阻尼作用力的装 置，由执行机构、测量系统、反馈控制 系统和能源系统四部分组成。
2.2.1半主动悬架
半主动悬架系统介于被动悬架系统和全主动悬 架系统之间，它只消耗少量的能量，可进行刚度 或阻尼控制；；半主动悬架比全主动悬架结构简 单、成本低；半主动悬架可分为刚度可调式和阻 尼可调式两种。
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2.2.2慢主动悬架 慢主动悬架的结构是普通弹簧和执行器串联， 再和被动阻尼器并联。慢主动悬架执行器在带宽 为3～6Hz的频率范围内工作，高于这个频率，悬 架就恢复成被动悬架。与全主动悬架相比。降低 了成本及复杂程度，减少了能耗，且主动控制仍 覆盖主要的车身振动，并能衰减车身共振频率附 近的振动。
线圈(二次绕组)的输出电压发生变化。
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5.2.3、车身高度传感器 【作用】检测汽车行驶时车身高度的变化情况（汽车 悬架的位移量）。
【类型】片簧开关式、霍尔式、光电式。其中光电式
应用较多。
【光电式传感器原理】有一根靠连杆带动转动的转轴，
转轴上固定一个开有许多窄槽的圆盘，圆盘两边装有
四组光电耦合器。当车身高度变化时，通过连杆可使
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3主动悬架的优缺点
3.1主要优点 乘坐舒适性的控制 车身高度的控制 侧倾及纵摆的控制 车轮接地性 能有效克服多轴车的轴荷转移问题
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3.1.1 乘坐舒适性的控制 被动悬架设计时要兼顾各种路况，只能取折 中的性能；而主动悬架则不必在稳态直行时对乘 适性折中，可在操控性能不降低的情况下调整悬 架参数获得更好的乘坐舒适性，大幅度缓解因路 面凹凸不平所造成的冲击。也可基于设定的驾驶 风格进行调整。
及减震器等组成。
1.3.1 减震器
功能: 减振器是产生阻尼力的主要元件，其
作用是迅速衰减汽车的振动，改善汽车的行驶
平顺性，增强车轮和地面的附着力。另外，减
振器能够降低车身部分的动载荷,延长汽车的使
用寿命。
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工作原理：在车轮上下跳过程中，减振器 活塞在工作腔内往复运动，使减振器液体通 过活塞上的节流孔，由于液体有一定的粘性 和液体通过节流孔时与孔壁间产生摩擦，使
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1.3.2 弹性元件
功能：支撑垂直载荷,缓和和抑止不平路
面引起的振动和冲击.弹性元件主要有钢板弹
簧,螺旋弹簧,扭杆弹簧,气弹簧和橡胶弹簧等。
原理：用具有弹性较高材料制成的零件，
在车轮受到大的冲击时，动能转化为弹性势能
储存起来，在车轮下跳或回复原行驶状态时释
放出来。
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1.3.3 导向机构
导向机构的作用是传递力和力矩,同时兼
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主动悬架是近十几年发展起来的，由电脑控 制的一种新型悬架，具备三个条件：（1）具有 能够产生作用力的动力源；（2）执行元件能够 传递这种作用力并能连续工作；（3）具有多种 传感器并将有关数据集中到微电脑进行运算并决 定控制方式。因此，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。
1.1 悬架的定义
悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一 切传力连接装置的总称。 1.2 悬架的功用 悬架的作用是传递作用在车轮和车架之间 的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或 车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保 证汽车能平顺地行驶。
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1.3 悬架的构成及各元件的功能和工作原理
典型的悬架结构由弹性元件、导向机构以
4.1.7 MAN公司的卡车、玛莎拉蒂总裁跑车、欧宝