汽车上装用的普通减振器的仲张型减振器,缸筒为全密封式结构,仲缩杆上有一个活塞,阻尼孔位于活塞上,活塞将缸简分为上下两腔。当汽车向上振动带动活塞杆伸张时,上腔油液通过活塞上阻尼较大的阻尼孔,流向下腔。由于活塞杆收缩时,油液流动阻尼大,流速慢,汽车振动所消耗的能量大,从而有效地减轻了汽车的振动幅度,提高了汽车行驶的安全性和操纵稳定性。由于这种减振器的阻尼孔的通流截面积在汽车行驶过程中不可调节,它只能满足特定车速和路况条件下的有效减振。而对于在复杂的路况条件下行驶的汽车,就不可能满足汽车在所有行驶车速和行驶条件下的有效减振,也就很难满足现代汽车的舒适性和操纵稳定性、安全性的要求。在现代中、高档汽车上很少采用普通的减振器,转而采用电控半主动悬架或电控主动悬架,以提高汽车的综合性能。
大部分半主动悬架采用了手动控制方式,由驾驶员根据路面状况和汽车的行驶条件,手动控制相关的动作,对减振器的阻尼力进行变换。如果当减振器的阻尼力被调整为“硬时,还可增强汽车在转弯或在不平道路上行驶时抗侧倾的能力,提高汽车操纵的稳定性。如果当减振器的阻尼力被调整为“软”时,使汽车行驶时的上下颠簸幅度减少,提高汽车乘坐的舒适性。这种悬架系统,可以通过驾驶员根据汽车行驶的路面状况,借助挡位转换开关来控制悬架的特性参数变化。悬架系统性能控制的特性参数包括:减振器的阻尼力、横向稳定杆的刚度。其控制方式有机械式和电子控制式两种。
电控半主动悬架的一般工作原理是:利用传感器把汽车行驶时路面的状况和车身的状态进行检测,检测到的信号经输入接口电路处理后,传输给计算机进行处理,再通过驱动电路控制悬架系统的执行器动作,完成悬架特性参数的调整。其工作原理如图 下示。
阻尼力的调节
所谓阻尼力的调节就是根据汽车负荷、行驶路面的条件和汽车行驶状态(加速、减速、制动或转弯等)来控制减振器的阻尼力,使汽车在整个行驶状态下,减振阻尼力在二段(软硬)或三段(软、中等、硬)之间变换。近来大多数阻尼力控制系统允许连续改变减振器的阳尼力,并且各种传感器和执行器也可以连续对行驶情况进行检测,从而提高了系统的响应性。汽车所装用的电子控制半主动悬架系统(TEMS)。它主要由模式选择开关、电子控制单元(ECU)、可调节阻尼力的减振器、转换阻尼力的执行器、车速传感器、转向盘转角传感器、节气门位置传感器、制动灯开关、空挡启动开关等部件组成。
该系统的基本工作原理是:根据汽车的行驶状态和路面情况,模式选择开关的工作模式,通过相关的传感器对汽车的行驶状态、路面反应及车速等进行检测。ECU对这些信号进行比较和处理后,控制相关的执行机构来改变减振器的阻尼力,抑制汽车急加速时车尾的下蹲、汽车转弯时的侧倾和紧急制动时的点头,以及高速行驶时车身的振动等。来提高汽车乘坐的舒适性和操纵的稳定性。