半主動懸架控制系統,半主動懸架控制系統是什么意思

半主動懸架控制系統，也稱為沖擊阻尼器控制系統，可以根據不同的駕駛條件選擇最優化的懸架系統阻尼比(阻尼力)。沖擊阻尼器控制系統的第一個功能是控制車輛運動以克服慣性力的不良影響，如車輛轉彎時的側傾和車輛制動時的前傾等。第二個功能是防止因路面激勵而引起的振動。

如圖1所示，沖擊阻尼器控制系統主要包括三部分，阻尼控制裝置(執行器)、傳感器和控制單元。系統根據各種運行條件，確定最優阻尼力范圍，以改進駕乘舒適性和操縱穩定性。

(1)傳感器

①超聲波路面傳感器：該系統配置有超聲波路面傳感器，以實時監測路面情況，為有效調整懸架阻尼力提供實時信息。超聲波路面傳感器，安裝在車輛前端，工作原理如圖2所示。該傳感器包括一個發射器和一個接收器。控制單元發送脈沖觸發發射器發送超聲波并開始計時，超聲波信號到達路面后返回接收器，控制單元可以得到接收器收到信號的時刻。則傳感器距路面高度h為：

式中，t為發射到接收的時間；C為聲波速度。

超聲波路面傳感器到路面的距離會隨路面的起伏而變化，由此可以對路面狀況做出判斷。

②壓電效應傳感器：安裝在阻尼器內，路面的起伏變化使得壓電效應傳感器產生與路面起伏方向相一致的電信號，從而使控制系統能夠對路況作出判斷。

(2)執行器

系統的每一個車輪均配置一個執行器(壓電式減震器)，以盡可能快地調節阻尼力的大小。壓電式減震器的結構如圖3(a)所示，由利用壓電效應工作的壓電傳感器，利用逆壓電效應工作的壓電執行器和阻尼變換器三個部分組成，阻尼變換器由活塞、挺桿和阻尼閥組成。壓電執行器安裝于阻尼器的柱塞桿內。當高電壓(500V)加在壓電執行器兩端時，5ms時間內該執行器可膨脹約50um。如圖3(b)所示，由于逆壓電效應，這種膨脹導致活塞銷由移動式液壓偶件單元推出，活塞銷向下移動打開阻尼力開關閥的旁路，根據旁路流通截面積的不同，執行器動作產生的阻尼力可以有軟模式、中間模式和硬模式三種，分別對應懸架系統的不同阻尼值，軟模式的阻尼最小，硬模式的最大。

(3)控制系統如圖4所示為半主動懸架控制系統原理框圖，其控制目標及其有關傳感器和阻尼力控制策略如表1所示。

控制單元可以根據汽車低頻部件和高頻部件振動幅值的大小，判斷路面條件，以選擇合適的阻尼力控制模式。路面條件判斷邏輯如表2所示。