半主动悬架控制系统,半主动悬架控制系统是什么意思

半主动悬架控制系统,半主动悬架控制系统是什么意思

半主动悬架控制系统，也称为冲击阻尼器控制系统，可以根据不同的驾驶条件选择最优化的悬架系统阻尼比(阻尼力)。冲击阻尼器控制系统的第一个功能是控制车辆运动以克服惯性力的不良影响，如车辆转弯时的侧倾和车辆制动时的前倾等。第二个功能是防止因路面激励而引起的振动。

如图1所示，冲击阻尼器控制系统主要包括三部分，阻尼控制装置(执行器)、传感器和控制单元。系统根据各种运行条件，确定最优阻尼力范围，以改进驾乘舒适性和操纵稳定性。

(1)传感器

①超声波路面传感器：该系统配置有超声波路面传感器，以实时监测路面情况，为有效调整悬架阻尼力提供实时信息。超声波路面传感器，安装在车辆前端，工作原理如图2所示。该传感器包括一个发射器和一个接收器。控制单元发送脉冲触发发射器发送超声波并开始计时，超声波信号到达路面后返回接收器，控制单元可以得到接收器收到信号的时刻。则传感器距路面高度h为：

式中，t为发射到接收的时间；C为声波速度。

超声波路面传感器到路面的距离会随路面的起伏而变化，由此可以对路面状况做出判断。

②压电效应传感器：安装在阻尼器内，路面的起伏变化使得压电效应传感器产生与路面起伏方向相一致的电信号，从而使控制系统能够对路况作出判断。

(2)执行器

系统的每一个车轮均配置一个执行器(压电式减震器)，以尽可能快地调节阻尼力的大小。压电式减震器的结构如图3(a)所示，由利用压电效应工作的压电传感器，利用逆压电效应工作的压电执行器和阻尼变换器三个部分组成，阻尼变换器由活塞、挺杆和阻尼阀组成。压电执行器安装于阻尼器的柱塞杆内。当高电压(500V)加在压电执行器两端时，5ms时间内该执行器可膨胀约50um。如图3(b)所示，由于逆压电效应，这种膨胀导致活塞销由移动式液压偶件单元推出，活塞销向下移动打开阻尼力开关阀的旁路，根据旁路流通截面积的不同，执行器动作产生的阻尼力可以有软模式、中间模式和硬模式三种，分别对应悬架系统的不同阻尼值，软模式的阻尼最小，硬模式的最大。

(3)控制系统如图4所示为半主动悬架控制系统原理框图，其控制目标及其有关传感器和阻尼力控制策略如表1所示。

控制单元可以根据汽车低频部件和高频部件振动幅值的大小，判断路面条件，以选择合适的阻尼力控制模式。路面条件判断逻辑如表2所示。