液壓式主動懸架控制系統(tǒng)是什么意思

液壓式主動懸架控制系統(tǒng)

如圖4所示，液壓懸架控制系統(tǒng)由以下部件組成：

①液壓源：可以提供最大壓力油流量。

②蓄能器：安裝于液壓源單元，吸收液壓源產(chǎn)生的脈沖壓力。

③多閥模塊：包括決定液壓源輸出壓力的主溢流閥，保持車身高度的主單元閥和先導(dǎo)控制單元閥，控制車身高度的流量控制閥，以及失效安全閥。當(dāng)控制系統(tǒng)發(fā)生異常時，失效安全閥可以改變液壓油路，防止車身高度突然變化。

④主蓄能器：安裝于前軸和后軸，貯油并根據(jù)需要向執(zhí)行器供油，當(dāng)發(fā)動機(jī)熄火時，可保持車身高度不變。

⑤壓力控制閥：結(jié)構(gòu)原理如圖5所示，具有三個油口的主閥和一個先導(dǎo)比例電磁控制閥。壓力控制閥根據(jù)控制單元的輸入驅(qū)動電磁鐵調(diào)節(jié)先導(dǎo)閥，使閥芯移動，調(diào)節(jié)壓力執(zhí)行器的壓力；為使閥芯響應(yīng)由路面激勵引起的執(zhí)行器的壓力波動，采用了反饋控制，通過閥芯移動使執(zhí)行器壓力保持穩(wěn)定。

⑥壓力執(zhí)行器：是一帶有阻尼閥和蓄能器的單作用液壓動力缸，其結(jié)構(gòu)原理如圖6所示。

⑦控制器：接收來自加速度、車身高度和車速等傳感器的信號，發(fā)出控制信號驅(qū)動壓力控制閥，并向指示燈和安全閥發(fā)出信號。

如圖7所示為液壓懸架控制系統(tǒng)的原理圖，由兩個16位單片機(jī)(MCU1和MCU2)構(gòu)成，MCU1處理來自于加速度傳感器的信號，發(fā)出控制信號驅(qū)動壓力控制閥。MCU2處理來自于車身高度和車速等傳感器的信號，與MCU1通信并向指示燈和安全閥發(fā)出信號。正常情況下，MCU1和MCU2彼此完成各自的任務(wù)。但異常情況發(fā)生時，失效安全閥獲得信號并動作以保證系統(tǒng)安全可靠。

液壓懸架控制系統(tǒng)的控制功能有：

①側(cè)傾控制：由側(cè)向加速度傳感器檢測引起車輛側(cè)傾的慣性力，然后啟動側(cè)傾控制，使作用于外圈車輪的控制壓力增加，內(nèi)圈的控制壓力減少。如圖8所示，液壓缸產(chǎn)生的控制力ΔF為：

式中，m為車身質(zhì)量，a為側(cè)向加速度，h為車身重心距轉(zhuǎn)動中心的縱向高度，d為輪距。

②前傾(點頭)控制：制動時會在車輛的重心產(chǎn)生慣性力并使汽車發(fā)生前傾(點頭)。縱向加速度傳感器檢測到這種慣性力后，相應(yīng)增加前部的控制壓力，同時減少后部的控制壓力。如圖9所示，液壓缸產(chǎn)生的控制力△F為：

式中，m為車身質(zhì)量，a為縱向加速度，h為車身重心距轉(zhuǎn)動中心的縱向高度，L為軸距。

③跳動控制，利用垂直重力傳感器檢測車身加速度，通過對加速度進(jìn)行積分計算，可以得到車的絕對垂直速度。通過壓力控制閥產(chǎn)生與絕對垂直速度成比例的力，這樣，無論路面如何變化并作用于車身，都可以阻礙車身的運(yùn)動。

如圖10所示為在三個不同的控制方向上主動懸架和被動懸架控制特性的對比，由此可見，主動式懸架具有明顯的控制優(yōu)勢。

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