全主动悬架就是根据汽车的运动状态和路面状况,适时地调节悬架的刚度和阻尼,使其处于最佳减震状态。它是在被动悬架系统(弹性元件、减震器、导向装置)中附加一个可控制作用力的装置。
它通常是由执行机构、测量系统、反馈控制系统和能源系统四部分组成。执行机构的作用是执行控制系统的指令,一般为力发生器或转矩发生器(液压缸、气缸、伺服电动机和电磁阀等)。测量系统的作用是测量系统各种状态,为控制系统提供依据,包括各种传感器。控制系统的作用是处理数据和发出各种控制指令,其核心部件是电子计算机。能源系统的作用是为以上各部分提供能量。目前主动悬架系统主要有主动油气悬架、主动空气悬架和主动液力悬架三种类型,目前在一些高端车型上常用主动空气悬架。主动空气悬架系统由空气弹簧、减震器、电子控制装置(ECU)、水平传感器、电磁阀、空气压缩机、蓄压器、温度传感器和压力传感器等组成,如下图所示。
大众奥迪车型主动空气悬架
该主动空气悬架使用四个水平感器检测汽车的车身状态。电子控制装置(ECU)根据传感器的输入信号控制电磁阀的开闭,以控制空气弹簧中的空气压力,使汽车车身保持合适的行驶状态。例如,当汽车左转弯时,车身在离心力作用下欲向右倾斜,此时电控装置(ECU)根据水平传感器的输入信号,计算出汽车的转向角速、车身横向加速度以及汽车车速等形式状态参数,向电磁阀发出信号,使右侧车轮的空气弹簧充气,同时将左侧车轮的空气弹簧放气,用以抵抗汽车车身的倾斜。空气弹簧和空气压缩机结构图如下图所示。
空气弹簧的结构
空气压缩机的结构