汽车电子控制空气悬架系统介绍

 汽车悬架是车身或车架与车轮或车桥之间传力连接装置的总称。其作用主要有如下三个方面：
（1）与轮胎共同作用，缓冲和吸收来自车轮的振动，使汽车平稳行驶。
（2）将车轮与路面之间产生的驱动力和制动力及其力矩传递到车身。
（3）将车身支承在前后车桥上，并保持车身与车轮之间的几何关系。
传统的悬架系统主要由弹簧、减振器、稳定杆等组成。弹簧用于使路面产生的振动和车轮摆动不致直接传到车身，弹簧也有助于提高轮胎着地能力。减振器能迅速衰减弹簧的振动，使乘坐舒适，并能改善汽车的方向稳定性。正是弹簧和减振器的综合特性，确定了汽车的行驶性能和操纵性能。而传统的机械弹簧其刚度是不能变化的，即使是变刚度弹簧，其变化范围也十分有限，传统的减振器其减振力同样不能变化。因此，由这些传统元件组成的悬架不可能同时满足良好的乘坐舒适性和良好的操纵稳定性。例如，为提高汽车乘坐的舒适性，要求悬架做得比较软。以满足汽车在不平路面上行驶时车轮有较大的运动空间。但这将导致汽车在行驶过程中，由于路面的颠簸而使车身位移增大，这种位移的增大会对汽车行驶的稳定性带来十分不利影响。反之，为提高汽车操纵的稳定性，要求悬架要有较大的弹簧刚度和较大的减振器减振阻尼，以限制车身过大的运动。但这又会导致车身产生较大颠簸，从而影响汽车的乘坐舒适性和车辆行驶的平顺性。
因此，传统的悬架在设计过程中不可避免地要不断在乘坐舒适性和操纵稳定性中寻求妥协。尽管近年来传统悬架在结构上的不断更新和完善，采用优化设计方法进行设计，已使汽车，特别是轿车的乘坐舒适性和操纵稳定性有了很大提高，但传统悬架仍然受到诸多的限制。如最终设计的悬架参数（弹簧刚度和减振器减振阻尼等）是不可调节的，使得传统悬架只能保证汽车在一种特定的道路和速度条件下达到性能最优的匹配，并且只能被动地承受地面对车身的作用力，而不能根据道路、车速的不同而改变悬架参数，更不能主动地控制地面对车身的作用力。图10-1为传统的螺旋弹簧悬架示意图。 随着高速公路的发展，汽车速度有了很大提高，对汽车的性能也提出了更高的要求。而传统的悬架限制了汽车性能的进一步提高。以微电脑为代表的电子技术、传感器技术的飞速发展，电子设备性能的大幅改善和可靠性的不断提高，促成了汽车电子装置的高可靠性、低成本和空间节省，使电子控制技术被广泛地应用于包括悬架在内的汽车的各个部分。通过采用电子技术实现汽车悬架的控制，既能使汽车乘坐的舒适性达到令人满意的程度，又能使汽车的操纵稳定性达到最佳状态。近年来，人们不断开发适应各种行驶工况的最优悬架控制系统，在轿车，尤其是豪华高档轿车中，相继出现了性能更加优越的各种电子控制悬架系统。 本章主要介绍凌志LS400的电子控制空气悬架系统。
凌志LS400于1989年12月面世，车型为ucFl0。直至1994年9月，其电子控制空气悬架系统均未有大的改动。从1994年10月起，车型改为ucF20，其电子控制空气悬架系统也有了较大改进。