汽車懸架系統(tǒng)電控減振技術及應用

陳鵬

一汽-大眾汽車有限公司技術開發(fā)部底盤工程科 吉林省長春市 130000

伴隨著科學技術的進步與發(fā)展，汽車行業(yè)也迎來了發(fā)展契機，汽車功能更加多樣化，汽車結構實現(xiàn)了優(yōu)化，尤其是對汽車振動的分析。因為汽車在行駛過程中產生較大振動將影響人們操作與汽車安全性、行駛平順性，并且不利于各構件使用年限的演唱。懸架系統(tǒng)包含阻尼構件與彈性構件，能夠吸收激振并且承載轉向過程中汽車側力。對此，在汽車懸架系統(tǒng)中增加電控減振技術有效解決了該問題，確保汽車操作平順與穩(wěn)定性，帶給人們良好的駕駛體驗。

1 汽車減震器發(fā)展

作為汽車懸架系統(tǒng)重要構建，減振器多應用在緩和并降低汽車行駛時因為車速、路面激勵受到的沖擊振動，減振其安裝于汽車前后。至今為止，減震器發(fā)展已經有了數(shù)百年。最早汽車使用懸架彈簧從而減少路面沖擊，不過彈簧難以吸收振動能量并且容易發(fā)生共振。此后，開始將彈簧與橡膠塊結合從而吸收振動能量，減少汽車振動。不過，也僅能達到單向作用。于是，國外研發(fā)了首個液壓減振設備，將橡膠制成帶有節(jié)流通道的中空結構，使用隔板把內腔劃分為兩部分，填入油液經節(jié)流通道形成的阻尼作用面實現(xiàn)減振效果。

上世紀30年代，搖臂式減震器出現(xiàn)并得

到了廣泛應用，這種減震器穩(wěn)定性強，可以在10——20MPa壓力內運行。不過，由于活塞磨損與溫度影響、體積較大而被取締。二戰(zhàn)后，出現(xiàn)簡式液壓減振設備，在車架和車橋進行重復動作，活塞減振其的鋼筒中往復移動過程中，減振殼體中油液將重復在內腔經過窄小的縫隙流進另一個內腔。該過程中，液體和內壁摩擦、液體分子摩擦生成對振動的阻尼力。這種減振其結合液壓缸的數(shù)量可以劃分為單作用簡式與雙作用減振器，具有經濟投入少、使用時間長、體積輕等優(yōu)勢。不過，高速運轉條件下減振容易出現(xiàn)畸變從而降低減振效果，還容易引起沖擊與噪音。50年代，出現(xiàn)了充氣式減震器，在鋼筒下端安裝浮動活塞，從而人與鋼筒一端生成封閉氣室。在車輪上下跳動過程，減震器活塞在油液內進行往復運動，從而形成壓差。

2 汽車懸架系統(tǒng)電控減振技術分析

懸架系統(tǒng)是汽車懸架系統(tǒng)電控減振技術的重要組成部分，主要作用是通過阻尼構件與彈性元件系統(tǒng)特點，環(huán)節(jié)道路緩沖力從而應用基本激振力。此外，運行過程中可以由內化汽車轉為側傾力，提升汽車平穩(wěn)定與操作平順，優(yōu)化汽車懸架系統(tǒng)電控減振技術，調節(jié)總體導向結構。

2.1 電控減振技術

主動懸架系統(tǒng)電控減振技術對于技術要求較為復雜，要求確保外部能量有效輸入，懸架系統(tǒng)內控制水平也可以進行外部能量控制，基礎減振效果良好。電控減振技術分為基礎力發(fā)生器與彈性構件，其中前者主要功能是改善供給懸架系統(tǒng)，達到節(jié)能消耗。運行基礎系統(tǒng)過程中可以控制懸架系統(tǒng)目標，優(yōu)化系統(tǒng)，這也是懸架系統(tǒng)電控減振技術的最大作用，調節(jié)總體運行模式。不過，相比于其他技術而言，經濟投入大、總體消耗高，多應用于一些高檔汽車制造中。

2.2 半主動懸架系統(tǒng)電控減振技術

半主動懸架電控減振技術是根據(jù)彈簧質量推算車輪速度參數(shù)，從而在速度和加速度之間生辰反饋信號。同時，在具體操作時根據(jù)控制規(guī)律改善平衡減震器基礎阻尼力與彈簧剛度。相比被動懸架電控減振技術，半主動懸架電控減振技術有著較強的彈簧剛度、阻尼參數(shù)更為靈活。

2.3 被動懸架電控減振技術

該技術分為基礎減震器與彈簧兩種，公式化結合剛度參數(shù)與阻尼參數(shù)經過設計后，要求有關人員檢測總體方法選擇并確?？傮w狀態(tài)無明顯變化。運行時，首先應提升轉彎效率，提升制動操作標準性；其次，提高汽車處理道路不平制度。只有這樣，才能提高汽車駕駛舒適度與穩(wěn)定性；不過因為無法隨意改變基礎被動懸架電控減振技術數(shù)值，使得汽車在性能升級時出現(xiàn)阻礙。

3 汽車懸架系統(tǒng)電控減振技術的應用

因為汽車懸架系統(tǒng)電控減振技術的基礎系統(tǒng)為非線性，所以在進行研究時應集中于基本技術分析。其中，最優(yōu)控制、總體自適應、基礎模擬控制、人工神經網絡是其核心，有助于總體技術的提高與實效性凸顯。

3.1 基礎最優(yōu)控制

伴隨著汽車懸架系統(tǒng)電控減振技術的進步，基礎目標函數(shù)中涵蓋最優(yōu)控制部分，經過多項推算可以控制極限輸入和輸出參數(shù)，有關人員結合主觀意識與最優(yōu)控制解析項目解。借助計算機技術達到集中優(yōu)化計算參數(shù)接，改善汽車懸架系統(tǒng)電控減振技術，經過對汽車運行狀態(tài)的控制提升減振效果。此外，應用汽車懸架系統(tǒng)電控減振技術時的，想要達到理想效果還應結合基礎最優(yōu)控制達到預見控制與線性控制。另一方面，構建基礎模型也有助于電控減振技術的應用，更好的控制基礎狀態(tài)，控制輸入效果從而提高性能指標，達到總體穩(wěn)定性的提高。想要達到最低能操作還需要確保時效性并留有管理時間，在最優(yōu)控制汽車后輪的條件下進行總體反饋，從而達到雙作用管控，優(yōu)化基礎程序得到良好的減振效果。

3.2 總體自適應控制

汽車懸架系統(tǒng)電控減振技術的應用首先應集中項目優(yōu)化基礎最優(yōu)控制；其次系統(tǒng)優(yōu)化設計自適應控制，從而控制汽車在行駛途中的不穩(wěn)定因素。自適應控制功能是對懸架系統(tǒng)參數(shù)變化的自動檢測，生成有關控制結構進而使系統(tǒng)得到優(yōu)化。若運行時總體數(shù)值受到外部激勵影響變動，想要得到理想?yún)⒖寄Ｐ推浜诵氖撬鸭豢仄嚨挠行ЩA振動輸出參數(shù)，控制汽車懸架系統(tǒng)有助于電控減振技術控制。

3.3 基礎模糊控制

想要使汽車懸架系統(tǒng)電控減振基礎結構智能升級則需要通過基礎模糊控制，該技術也是目前先進的電控技術?；诨究刂颇繕藬?shù)字模型的過程中提升語言變量，形成與輸出數(shù)字變量。另一方面，一些基礎模糊控制也可以改善操作實踐與人工經驗從而達到智能化。現(xiàn)階段，電控減振技術利用基礎模糊控制后推動半自動控制規(guī)則與自動控制規(guī)則的生成，同時促進有關計算模式的構建，達到模擬計算總體數(shù)值與數(shù)據(jù)，控制汽車主題的俯仰振動與垂直振動。此外，在基礎模糊控制中盡管只是基礎的運行控制，但也可以實現(xiàn)最優(yōu)化效果。

3.4 人工神經網絡

該控制技術原理為：設計基礎參數(shù)過程中將人類神經網絡作為參照，汽車懸架系統(tǒng)電控減振技術模擬構建人工智能。在實際應用過程中，人工神經網絡只是在固定描述形式中的項目設計。人工神經網絡設計過程中，其主要根據(jù)單一的模型與基本模擬，從而達到系統(tǒng)的控制。

人工神經網絡工作原理和神經元信息處理相似，都是經過基礎信息處理單元分析高度非線性信息，確?？傮w結構長期顯現(xiàn)出超大范圍的基礎效果?；谌斯ぶ悄芑疤嵯驴梢詢?yōu)化升級總體控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)信息處理過程中可以集中處理分布式數(shù)據(jù)，主動搜集有關記憶與知識提升系統(tǒng)總體推廣水平與適用性。因為人工神經網絡搜集的數(shù)據(jù)較多、控制水平強，所以在具體運用時可以達到科學并行。把人工神經網絡應用于電控減振技術中有利于達到非線性懸架系統(tǒng)，提高系統(tǒng)總體性，優(yōu)化減振性能。因為不完善的基礎懸架系統(tǒng)與轉向屬性，容易給人們帶來不好的駕駛體驗，影響汽車操作穩(wěn)定性。所以，在今后發(fā)展中應深化汽車系統(tǒng)升級分析，優(yōu)化汽車懸架系統(tǒng)電控減振技術，完善控制體系。

4 結語

總而言之，傳統(tǒng)被動懸架平穩(wěn)性較差、操作穩(wěn)定穩(wěn)定地，不利于人們駕駛操作。隨之而來的是減振控制技術，應用效果良好進而得到了廣泛推廣與應用。伴隨著汽車懸架系統(tǒng)電控減振技術的進步，在具體利用時電控技術已經達到優(yōu)化，優(yōu)化過程不只強調基礎能源消耗與成效，還應注意總體經濟投入。只有這樣，才能在提高經濟效益的同時提高社會效益。