- 1、本文档共47页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
第六章电子控制悬架
第一节悬架的力学模型
第二节悬架的性能评价
第三节半主动悬架控制
第四节悬架的整车控制
第五节主动悬架控制
第六节系统的组成
第七节电子控制悬架
第一节悬架的力学模型
悬架的作用:将车体与车轴弹性连接,承受作用在车轮
和车体之间的作用力,缓冲来自路面的冲击载荷,衰减各种动载荷引起的车体振动。
悬架的分类:按结构形式分为独立悬架、非独立悬架;
按照工作原理可分为被动悬架(PassiveSuspension)、半主动式悬架(Semi-activeSuspension)、主动式悬架
(ActiveSuspension)。
以车体的静平衡位置作为原点,根据系统动力学原理,写出简化模型的运动微分方程:
m.X+c,(x,-x,)+k(x,-x,)=0
拉氏变换后得
(m,s²+c₂s+k₄)x,(s)-(c,s+k₃)x,(s)=0
个XS
S
1/4车体悬架模型
ms
C
S
X
k
式中,0,为悬架的固有频率,.5为悬架的阻尼比,
对于被动悬架,c,与k。在工作时是一定的,仅有汽车车体质量m。
因载重不同而变化,故悬架的固有振动频率o,和阻尼比ξ都汽车质量发生变化。
对于弹性元件,如果c=o2为常数,则弹性元件本身的刚度与
车体质量成正比,即k,=o2m。=cm。。满足该条件的弹性元件特性曲线为,如图6-4所示。
车体的振动传递函数为
O
欲使悬架的固有频率保持不变,实
现起来有一定的困难,且也存在以下问题:
1)车载质量发生变化时将导致悬架静态工作点发生很大变化,会使车体的高度发生较大变化;
2)悬架负荷减小时,由于悬架刚度按照指数规律降低,导致较大的单边挠度。
变刚度悬架特性曲线如图6-5,其
特点是静平衡点附近刚度小,两端刚度大。由于工作段弹簧刚度较低,当车载质量偏离期望质量时,实际工作点很快向两端移动,悬架的工作行程缩短,低刚度悬架对负载非常敏感。
→—Yx)
对于机械悬架,其刚度和阻尼以及车身的高度不能根据
汽车的载荷和路面状况实现自动调节,这是机械悬架不能实现理想传递特性的本质所在。
于是,在悬架中增加传感器、执行驱动机构及电子控制
装置,根据汽车的工作状况和路面不平度,对悬架的阻尼和刚度以及车身的高度进行自动调节,这是引入电控悬架的基本思想。
由于工作方式的不同,电控悬架可分为半主动悬架和主
动悬架。
半主动悬架:根据路面冲击、车轮与车体的加速度、速度及位移信号仅实时调节悬架的阻尼系数。此方式消耗来自不平路面的冲击能量,而不需要提供能量。这种悬架在结构上更接近传统的机械悬架。
主动悬架:根据路面冲击、车轮与车体的加速度、速度及位移信号同时实时调节悬架的阻尼和刚度以及车身高度。此调节方式由外部提供能量,结构相对复杂,工作原理如图6-7。
传统被动悬架
能量输入
控制器
C₃
k
mt
电子空气悬架是基于汽车的行驶状态(如制动、加速、转
向等)和装载质量来调节阻尼力和刚度,是有级的非实时调节过程,对执行机构的响应速度不高,消耗的能量极低。故从工作方式来看,电子空气悬架实际上是车身高度可调、汽车运动状态突变时可实现姿态调节的被动悬架。
电子空气悬架:用低
刚度的气囊式空气弹簧代替大刚度机械弹簧,根据车载质量的变化,自动调节车身高度。
手制动脚制动开关开关
发动机转速
方向盘转角
来息储气罐
空气气囊
车体
高度
选择开关
排气
车速
ECU
O
小结
电控悬架是在机械悬架的基础上,增加了阻尼、刚度与
车身高度自动调节装置。电控悬架的设计任务最终归结为寻求合适的控制算法,使之能够根据汽车的运行工况和路面条件自动地跟踪调节悬架的刚度和阻尼及车身高度,保证悬架在任意工况下的平顺性和操纵稳定性。
第二节悬架的性能评价
为了评价悬架本身缓冲效果,一般用1/4车体模型作为研
究对象,主要性能指标为:悬架的平顺性、悬架的动挠度、轮胎的动载荷(或轮胎的接地性能)。
评价的方法有两种:
■传递函数(幅频特性)评价法
■方均根值评价法
常用的几种车体简化模型
Csl
ks₁
mt1
Xr2
Xt2
U2
U1
(c)
t1
(b)
(a)
(1)平顺性传递函数
由路面冲击引起车体位移变化,用平顺性传递函数表示为
等效变换可得到几种不同表达形式:
(2)轮胎动载荷的传递函数
轮胎的动变形传递函数为
由此轮胎的变形产生白
故轮胎接地性能与动变形传递函数之间的关系为
H₁(s)=1+H,(s)
定义描述轮胎接地性
文档评论(0)