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主动/半主动悬架应用与研究

2024-10-28 09:15

1.概念及趋势介绍

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2.市场应用介绍

主动半主动悬架在中高档车型应用已较为广泛:

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注:数据来源于汽车之家数据统计,其中CDC及磁 流变相关车型均为没有同时搭配空气悬架的车型

在中国市场的全尺寸/中大型SUV中配置率达到71.4%。

3.系统介绍

构成

图示为一套典型的全主动空气悬架系统的组成(若无特殊说明,空气悬架系统均指把空气弹簧和阻尼 可变减振器集成在一起作为可变元件的系统,而非单有空气弹簧):

其中蓝色部分为空气悬架独有零件,去掉之后剩余部分即为一套半主动可变阻尼减震系统的构成;

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控制原理

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控制算法

传统控制:

简单、运算速度快 依赖模型

天棚控制 

PID控制 

最优控制 

模控制 

鲁棒控制等

智能控制 :

仿人的智能行为 、非线性、多输入输出

模糊控制 

神经网络控制 

自适应控制等

复合控制:

充分利用各种控制 方法的优点

模糊PID 

自适应模糊滑模 

神经网络PID等 

模糊神经网络控制 

模糊学习控制

4.典型系统

CDC系统

定义及优点: 

全称:MRC磁流变减振系统(Magnitc Ride Control) 

关键词:半主动悬架系统,阻尼可变 

原理:减震器中充有可随磁场强度改变阻尼的磁流变液,并设有励磁线圈,通过电流控制磁场 大小,实现连续改变阻尼的功能。 

优点:

1、实现阻尼的实时连续调节 

2、调节频率快,灵敏度可达到1ms, 调节范围较大;

3、提高车辆的稳定性

4、提高舒适性 

5、缩短制动距离

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空气弹簧系统

定义及优点:

全称:空气弹簧半主动悬架( electronic-controlled air suspension )

关键词:半主动悬架系统,刚度可变 原理:高度传感器负责检测车辆高度(车架和车桥间的距离)的变化,并把这一信息传递给 ECU,根据控制逻辑调整车身高度,同时可小幅调整弹簧刚度。

优点: 

1、空气弹簧高度可调; 

2、搭载空气弹簧的车辆可以获得较低固有频率,行 驶平顺性好,乘坐舒适;

3、空气弹簧刚度呈非线性且可调节。刚度随着车辆 载荷的变化而变化,不论空载或满载悬架的固有频率基本保持不变;

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馈能悬架

定义及优点: 

全称:能量回收悬架/自供能悬架 

关键词:主动悬架系统,力控制,能量回收 原理:采用具有发电功能的执行器,在控制整车性能同时,可通过马达/直线电机等发电,即回 收动能。 

优点: 

1、实现力控制 

2、调节频率快 

3、提高车辆的稳定性 

4、提高舒适性 

5、缩短制动距离 

6、实现能量回收功能

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BOSE智能悬架

1989 开始研发智能悬架 

2004 BOSE在雷克萨斯 LS400研发出第一代产品 

2016 研发卡车特殊的卡车 司机座椅“BOSE Ride” 

2016 ClearMotion收购 BOSE悬架系统

2017摩根大通领投的亿美 元投资ClearMotion 

2019 预计量产

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5.应用与研究

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来源:ATC汽车底盘

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