浅析汽车半主动悬架及应用

题目：浅析汽车半主动悬架及应用姓名：

专业：汽车定损与评估

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浅析汽车半主动悬架及应用

[摘要] 汽车悬架，是保证驾乘人有一个舒适的驾驶环境和操控性，一直受到

人们的重点关注，它经过多年的发展，其结构形式也在不断完善和更新，尽管如此，传统的悬架系统仍然受到很大的限制，不能满足汽车各种工况下驾乘人的要求。为了克服传统的被动悬架对汽车性能改善的限制,近年来,汽车工业中相继出现了性能更加优越的主动悬架和半主动悬架，本文讲述的就是汽车半主动悬架系统基本特点及应用。

[关键词] 悬架半主动悬架减振器阻尼性

目录

引言 (1)

1 .半主动悬架优缺点 (2)

1.1 传统悬架与半主动悬架对比 (2)

1.2 主动悬架与半主动悬架对比 (3)

2 .半主动悬架新技术 (2)

2.1 机械控制式可调阻尼减震器 (2)

2.2 电子控制式可调阻尼减振器 (3)

2.3 电流变和磁流变液体减振器技术 (5)

结束语 (7)

致谢 (8)

参考文献 (9)

引言

汽车振动是影响汽车性能的重要因素，这种振动会严重的影响汽车的平顺性和操纵稳定性以及车辆零部件的疲劳寿命,目前国内应用比较广泛的是传统的被动悬架，被动减振器。传统的被动悬架减振器的阻尼系数和弹簧刚度是固定的，不能起到良好的减振作用。随着现代电子技术的发展，出现了主动和半主动悬架。虽然主动悬架理论上能够很好的调节阻尼系数和弹簧刚度，但是结构复杂，能耗大，成本高。而半主动悬架解决了传统悬架的舒适性与稳定性之间的矛盾，其在控制品质上接近主动悬架，但结构简单，价格相对便宜，除驱动电机和电磁阀需要消耗能量外，不需要提供额外的附加电源，它的最大优点是工作时几乎不消耗动力，因此越来越受到人们的重视。现代中高级轿车更青睐于半主动悬架这项新技术，可调阻尼减振器是半主动悬架的核心部件，它的好坏将直接影响汽车的平顺性。本课题就是对半主动悬架的一些浅显认识和它在相关汽车上的应用。

1 .半主动悬架优缺点

过去到现在，汽车在高速行驶时汽车的行驶稳定性和平顺性一直与悬架的发展紧密相连，悬架的结构形式也在不断变化发展，传统的被动式悬架越来越不能满足汽车高速行驶的要求，即使采用优化设计也只能保证悬架在特定激励发生变化后，悬架的性能亦随之发生变化，为了克服传统的被动悬架对汽车性能改善的限制，近年来出现了性能更加优越的主动、半主动悬架。

1.1 传统悬架与半主动悬架对比

首先，所有的悬架系统具有以下功能：

①支撑车桥上的车身，并使车身与车轮之间保持适当的几何关系。

②将路面与车轮之间的摩擦所产生的制动力和驱动力，传输至底盘和车身

③对不平整路面所造成的汽车行驶中的各种颤动、摇摆和振动等，与轮胎一起，予以吸收和减缓，从而保障乘客和货物的安全，并提高驾驶稳定性。

传统悬架也称被动悬架，一般由弹性元件、导向装置、减振器和横向稳定杆组成（如图1）。目前多数汽车上采用被动悬架，被动悬架的定义是汽车姿势只能被动取决于路面、行驶状况和汽车的弹性元件、导向装置以及减振器这些机械零件。悬架的结构形式很多，可分为独立悬架和非独立悬架两大类。如果按照控制力进行分类，则可分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架三种基本类型。

1.1.1传统悬架优点

（1）结构简单，更换方便快捷，维修成本少，保养容易。

（2）行车中前轮定位变化小的优点，

（3）成本低，有较高的可靠性，构造简单，制造成本低，容易维修。

（4）占用的空间较小，可降低车底板的高度。

1.1.2传统悬架缺点

（1）无法解决同时满足平顺性和操纵稳定性之间相矛盾的要求，汽车操控性，稳定性不好。

（2）因构造简单使设计的自由度小，操控的安定性较差。

（3）左右轮在弹跳时，会相互牵连，而降低乘坐的舒适性及操控的安全性

1.1.3半主动悬架优点

（1）工作时几乎不消耗车辆动力，而且还能获得与全主动悬架相近的性能。

（2）它可以根据路况来调整悬挂的软硬，以达到最佳的舒适型及操控性.

（3）在正常行驶并且减震器脉冲较低时，阻尼力自动降低，从而显著提高乘坐的稳定性，而且不影响操控安全性。当减震器脉冲更大时，例如在高速转弯或躲避障碍时，系统设置为最大阻尼力，从而有效地保持车辆的稳定性。

（4）半主动悬架的阻尼量可以实时调整，半主动控制装置具有与被动悬架相媲美的可靠性，同时具有完全主动系统的通用性和适应性，而不需要大的电源。

1.1.4半主动悬架缺点

（1）相对于传统悬架，设计更高级，结构更复杂。

（2）拆装更换困难，维修成本较高。

1-弹性元件2-纵向推力杆3-减振器4-横向稳定器5-横向推力杆

图1 汽车悬架组

图2 半主动悬架控制原理

1.2 主动悬架与半主动悬架对比

悬架系统的刚度和阻尼特性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减振状态，称为主动悬架，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，主动悬架系统根据不同的分类方法可将其分为不同类型。

主动悬架系统按控制方式可分为机械控制悬架系统和电子控制悬架系统。机械控制悬架最早出现，它主要是通过高度控制阀来调节油气弹簧中的油压，进而调节刚度。虽然结构较简单，成本较低，但其控制功能少，精度低,且不能适应多种工况。近年来随着各种传感器的广泛使用、ECU可靠性的提高及控制策略的完善，主动悬架逐渐进入电子控制时代。其信息输入量更丰富，功能更丰富且控制精确，但其结构及控制策略复杂，成本高。主动悬架系统按控制介质主要可分为主动空气悬架、主动油气悬架、主动液力悬架等。

1.2.1主动悬架的优点

（1）乘坐舒适性控制，可在操作性能不降低的情况下调整悬挂系统的参数获得更好的乘坐舒适性，也可基于特定的驾驶风格进行调整。

（2）车高的控制。载荷变化时保持车高不变，保持车轮全行程跳动，消除在非设计行