主动悬架ppt课件

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。
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，同时也减轻了轮百度文库
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。
主动悬架
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
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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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。
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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
动能转化成热能散发到空气中，从而达到衰
减振动功能。
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图1.2奥迪100轿车前、后悬架减振器结构图 图1.1 双向作用筒式减振器示意图
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由于伸张阀弹簧的刚度和预紧力设计的大
于压缩阀，在同样的压力作用下，伸张阀及相 应的常通缝隙的通道截面积总和小于压缩阀及 相应常通缝隙通道截面积总和。这使得减震器 的伸张行程产生的阻尼力大于压缩行程的阻尼 力，达到迅速减震的要求
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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。
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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
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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3.1.3 侧倾及纵摆的控制 转向时的车身侧倾、加速、制动时车身的纵摆都可 以通过调整有关车轮的悬架参数来解决，提高了舒适 性，同时消除或减少了由于车身运动而带来的车轮定 位参数变化和制动跑偏等问题， 提高了操控性，也减 轻了对转向传动机构、悬架杆系设计时的过高要求。 例如德国奔驰2000款CL型跑车，当车辆拐弯时悬架传 感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度，电脑根 据传感器的信息，与预先设定的临界值进行比较计算， 立即确定在什么位置上将多大的负载加到悬架上，使 18
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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
起导向作用。在汽车的行驶过程当中,能够控
制车轮的运动轨迹。
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2 主动悬架分类
2..1 分类

汽车悬架可分为被动悬架和主动悬架。 主动悬架根据控制方式，可分为半主动悬架、慢主动

悬架、全主动悬架和馈能型主动悬架。

主动悬架系统按照受控介质分为空气主动悬架、油气
主动悬架、液力主动悬架和电磁主动悬架等
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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。
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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