半主動(dòng)懸架控制系統(tǒng),半主動(dòng)懸架控制系統(tǒng)是什么意思

半主動(dòng)懸架控制系統(tǒng),半主動(dòng)懸架控制系統(tǒng)是什么意思

半主動(dòng)懸架控制系統(tǒng)，也稱為沖擊阻尼器控制系統(tǒng)，可以根據(jù)不同的駕駛條件選擇最優(yōu)化的懸架系統(tǒng)阻尼比(阻尼力)。沖擊阻尼器控制系統(tǒng)的第一個(gè)功能是控制車輛運(yùn)動(dòng)以克服慣性力的不良影響，如車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的側(cè)傾和車輛制動(dòng)時(shí)的前傾等。第二個(gè)功能是防止因路面激勵(lì)而引起的振動(dòng)。

如圖1所示，沖擊阻尼器控制系統(tǒng)主要包括三部分，阻尼控制裝置(執(zhí)行器)、傳感器和控制單元。系統(tǒng)根據(jù)各種運(yùn)行條件，確定最優(yōu)阻尼力范圍，以改進(jìn)駕乘舒適性和操縱穩(wěn)定性。

(1)傳感器

①超聲波路面?zhèn)鞲衅鳎涸撓到y(tǒng)配置有超聲波路面?zhèn)鞲衅?，以?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)路面情況，為有效調(diào)整懸架阻尼力提供實(shí)時(shí)信息。超聲波路面?zhèn)鞲衅?，安裝在車輛前端，工作原理如圖2所示。該傳感器包括一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器。控制單元發(fā)送脈沖觸發(fā)發(fā)射器發(fā)送超聲波并開(kāi)始計(jì)時(shí)，超聲波信號(hào)到達(dá)路面后返回接收器，控制單元可以得到接收器收到信號(hào)的時(shí)刻。則傳感器距路面高度h為：

式中，t為發(fā)射到接收的時(shí)間；C為聲波速度。

超聲波路面?zhèn)鞲衅鞯铰访娴木嚯x會(huì)隨路面的起伏而變化，由此可以對(duì)路面狀況做出判斷。

②壓電效應(yīng)傳感器：安裝在阻尼器內(nèi)，路面的起伏變化使得壓電效應(yīng)傳感器產(chǎn)生與路面起伏方向相一致的電信號(hào)，從而使控制系統(tǒng)能夠?qū)β窙r作出判斷。

(2)執(zhí)行器

系統(tǒng)的每一個(gè)車輪均配置一個(gè)執(zhí)行器(壓電式減震器)，以盡可能快地調(diào)節(jié)阻尼力的大小。壓電式減震器的結(jié)構(gòu)如圖3(a)所示，由利用壓電效應(yīng)工作的壓電傳感器，利用逆壓電效應(yīng)工作的壓電執(zhí)行器和阻尼變換器三個(gè)部分組成，阻尼變換器由活塞、挺桿和阻尼閥組成。壓電執(zhí)行器安裝于阻尼器的柱塞桿內(nèi)。當(dāng)高電壓(500V)加在壓電執(zhí)行器兩端時(shí)，5ms時(shí)間內(nèi)該執(zhí)行器可膨脹約50um。如圖3(b)所示，由于逆壓電效應(yīng)，這種膨脹導(dǎo)致活塞銷由移動(dòng)式液壓偶件單元推出，活塞銷向下移動(dòng)打開(kāi)阻尼力開(kāi)關(guān)閥的旁路，根據(jù)旁路流通截面積的不同，執(zhí)行器動(dòng)作產(chǎn)生的阻尼力可以有軟模式、中間模式和硬模式三種，分別對(duì)應(yīng)懸架系統(tǒng)的不同阻尼值，軟模式的阻尼最小，硬模式的最大。

(3)控制系統(tǒng)如圖4所示為半主動(dòng)懸架控制系統(tǒng)原理框圖，其控制目標(biāo)及其有關(guān)傳感器和阻尼力控制策略如表1所示。

控制單元可以根據(jù)汽車低頻部件和高頻部件振動(dòng)幅值的大小，判斷路面條件，以選擇合適的阻尼力控制模式。路面條件判斷邏輯如表2所示。