汽车底盘悬架电子控制系统概述

汽车的悬架装置是连接车身和车轮之间全部零件和部件的总称，主要由弹簧、减振器和导向机构三部分组成。由于悬架装置实现了车体和车轮之间的弹性支撑，有效地抑制、降低了车体与车轮的动载和振动，从而保证汽车行驶的平顺性和操纵稳定性，达到提高平均行驶速度的目的。目前汽车上的主导装备产品仍然是加工容易、成本低，由螺旋弹簧和液压筒式减振器所组成的普通悬架（从动悬架）。但在起步时，车尾下坐（下沉）；在急加速时，车尾下坐（下沉）；在制动时，汽车前部点头；在转向时，车身倾斜；在负载变化时，弹簧刚度不适宜；在路况变化时，剧烈颠簸，车高变小，影响行驶平顺性。

随着生活水平的提高，人们对汽车舒适性的要求也越来越高，舒适性是轿车最重要的使用性能之一。舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。所以，汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时，汽车悬架作为车架（或车身）与车轴（或车轮）之间连接的机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。因此，轿车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表，作为衡量轿车质量的指标之一。传统的汽车悬架系统已不能满足人们的要求。人们希望汽车车身的高度、悬架的刚度、减振器的阻尼大小能随汽车载荷、行驶速度以及路面状况等行驶条件的变化而自动调节。为了满足人们对汽车舒适性的要求，20世纪90年代以来，在汽车电子技术以及高速公路飞速发展的同时，各汽车公司相继开发研制了电子控制悬架系统等提高汽车舒适性的电子控制系统，如图5-1所示。

随着汽车工程技术的进步，决定乘坐舒适性和操纵稳定性的汽车悬架技术得到了广泛重视和深入研究，在汽车工业领域中主动悬架受到日益广泛的重视，已成为悬架技术发展的重要趋势。

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图5-1 电子控制悬架系统

轿车悬架包括弹性元件、减振器和支承稳定装置等三部分，这三部分分别起缓冲、减振和力的传递作用。从轿车上来讲，弹性元件多指螺旋弹簧，它只承受垂直载荷，缓和及抑制不平路面对车体的冲击，具有占用空间小、质量小及无需润滑的优点，但由于本身没有摩擦而没有减振作用。减振器指液力减振器，是为了加速衰减车身的振动，它是悬架机构中最精密和复杂的机械件。稳定支承装置是指车架的上下摆臂等叉形刚架、转向节等元件，用来传递纵向力、侧向力及力矩，并保证车轮相对于车架（或车身）有确定的相对运动规律。

现代汽车开始采用电子控制悬架系统。电子控制悬架系统可以根据悬架位移（车身高度）、车速、转向、制动器信号等，由电子控制单元控制相关执行元件，调整空气悬架中的压缩空气，改变其刚度和汽车车身的高度，以抑制车辆倾斜、制动时前部“点头”和高速行驶时后部“下坐”而使车身姿态发生的变化。因此，它能够较好保持汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性。