汽车悬架电子控制技术-汽车四轮定位基础教程

汽车行驶的平顺性和操纵稳定性对于悬架构成了一对矛盾。平顺性要求弹簧-阻尼系统较软；而操纵稳定性，特别是转向时不可侧倾，制动时不可俯仰，这又得要求弹簧-阻尼系统较硬。传统的悬架（弹簧和阻尼系统）是矛盾的折中。悬架的电子控制技术为更好地解决这一问题找到了办法。

随着电子技术的飞速发展，车用计算机、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，为确保悬架的主要特性，即减振性（振动衰减能力）、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。

1980年，首次应用了车高调节控制技术。

1981年，又开发成功手动变换减振力的新技术。此后又开发了自动变换减振力、弹性常数的电子控制悬架。

1987年，世界上首先推出装有主动悬架的轿车，这是备有控制悬架特性能量的空压式主动悬架。(www.xing528.com)

1989年，又出现了装有油压式的主动悬架轿车。机械控制的方法存在着控制功能少，不能适应多种使用工况的问题。机械式车高调整系统的典型例子称为高度选择器（利用水平校验阀控制车高的装置）。在微小突起路面行驶时，输入悬架的主要频率为20～50Hz，在弹簧共振区以上部位，充分应用振幅小的输入特性，利用机械方式改变减振器油的通路面积，控制减振力，提高乘座舒适性。

20世纪90年代以来，随着电子技术的飞速发展，电子控制的车高调整装置研制成功并应用，接着出现了减振力控制装置。车高调整装置可分为油压式与空压式两大类。一般采用价格便宜、结构简单的空压式车高调整装置。空压式又可分为兼用螺旋弹簧与只使用空气弹簧的两种。只控制减振力的系统，由于结构简单，能有效控制车辆的过渡状态运动，所以开发了包含手动变换的多种控制装置。当采用电子控制时，由最初车速传感器等少数传感器进行减振力的两段控制，发展到多个传感器三段控制，以适应多种行驶状态变化。传感器与执行元件也应用了电阻元件，提高了响应性。在复合式主动悬架控制系统中，采用了控制减振力和车高调整的装置，另增加了弹性常数的控制。为了进一步提高行驶性能和乘座舒适性，车辆备有储能器，能在恶劣路面上，或者紧急转向、紧急制动时控制车辆运动状态，并能显著降低路面冲击力。1995年出现了四轮转向装置，这是一种首先控制悬架元件，主动控制后轮，显著提高车辆运动性能的装置。此后，开发了具有后轮转向功能的四轮转向系，其形式分为机械式、油压式、电动式等。

主动悬架技术趋于成熟，福特公司和日产公司首先在轿车上应用，能根据汽车的行驶状况或根据超声波识别路面情况，通过电磁阀液压系统，改变阻尼，在几十毫秒中消除路面不平引起的振动。进入20世纪90年代，丰田、奔驰、通用等大公司，均在轿车产品中采用了半主动悬架技术。LOTUS、日产等公司还开发出了全自动悬架技术，但成本昂贵，且动力消耗大。