Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Содержание

Активная подвеска автомобиля: что это такое

28 Ноя 2014   autofuct   841   Нет

Производители разных автомобилей, создали множество адаптивных подвесок, имеющих различные варианты реализации опций. Суть адаптивной или активной подвески заключается в ее способности подстроиться под условия на дороге. Кроме того по желанию, можно изменить жесткость этой подвески. Далее рассматриваются несколько вариантов этого типа подвески.

Система AVS используется в основном компаниями Toyota и Lexus, хотя в принципе она встречается на многих автомобилях, просто называется по разному.

BMW называет ее Adaptive Drive;

Porsche дал ей название Porsche Active Suspension Management или PASM;

Opel называет ее Continuous Damping Control или CDC;

Volkswagen назвал активную подвеску aDaptive Chassis Control или DСС;

Mercedes-Benz присвоил название этой системе Adaptive Damping System или ADS.

Устройство активной подвески

Сегодня распространены два способа реализации этого вида подвески:

Использование электромагнитного регулирующего клапана;

Использование магнитно-реологической жидкости.

При первом варианте, под действием электрического тока на клапаны, происходит увеличение или уменьшение проходных отверстий, что вызывает изменение жесткости подвески.

Второй вариант с жидкостью также основан на электрическом токе. В жидкости содержатся металлические частицы, выстраиваемые при действии электромагнитного поля в определенной последовательности, при этом изменяется сопротивление жидкости, она становится более густой, что изменяет характеристики амортизатора.

Magic body control

Адаптивная подвеска БМВ, названная Dynamic Drive, вместе с электронной системой которой регулируется жесткость амортизаторов, обеспечивают комфорт при езде. Переключателями водитель может выбирать вариант езды: нормальный, комфортный или спортивный.

Интересно реализована подвеска на моделях Opel, в виде систем CDC и IDS. Благодаря им можно регулировать автомобильные стойки отдельно друг от друга. На новом поколении подвески FlexRide можно выбирать режим подвески нажатием кнопки.

Системой PASM Porsche, осуществляется связь компьютера и всеми стойки автомобиля, настраивая степень их жесткости и величину дорожного просвета. Благодаря ей производителем была решена главная проблема предыдущих авто серии 911, заключающаяся в непредсказуемом поведении автомобиля на поворотах.

DCC на автомобилях Фольксваген собирает информацию с нескольких датчиков о величине ускорения кузова и дорожного просвета, которая поступает на ЭБУ. При большем количестве неровностей на дороге, увеличивается жесткость активной подвески, для уменьшения качания кузова.

Adaptive Damping System, реализованная в пневмоподвесках Airmatic Dual Control контролирует жесткость амортизаторов и задает величину дорожного просвета основываясь на загруженности и скорости автомобиля.

2017 год > Новые автомобили Audi

Audi A8 оснащается полностью активной электромеханической подвеской новой разработки. Она регулирует характеристики колес по отдельности, адаптируя их к дорожным условиям. Для каждого колеса предусмотрен электродвигатель с питанием от основной электрической системы напряжением 48 В. Кроме того, конструкция включает в себя редуктор, роторную камеру с внутренним торсионом из титана и рычаг, способный передать на подвеску до 1 100 Н·м крутящего момента через соединительный шток.

Благодаря передней камере роскошный седан распознает неровности дорожного полотна и заранее корректирует настройки активной подвески. Еще до приближения к неровности разработанная Audi превентивная система подает исполнительным механизмам команду на совершение определенного действия, активно контролируя подвеску. В результате подвеска своевременно реагирует на изменение дорожных условий, практически полностью исключая вероятность вибраций и толчков. Камера передает данные о состоянии покрытия 18 раз в секунду, за счет чего весь сложный процесс регулировки подвески занимает лишь несколько миллисекунд. Электронная платформа ходовой части (ECP) обрабатывает информацию о состоянии дорожного полотна и точно контролирует параметры всех компонентов подвески практически в реальном времени. В сочетании с пневматической подвеской, тщательно настроенной для модели Audi A8, эта инновационная концепция гарантирует совершенно новые ощущения от вождения.

Новый роскошный седан обеспечивает высочайший уровень комфорта и при динамичном управлении. Активная подвеска сводит к минимуму крены в поворотах и продольные колебания кузова при разгоне и торможении. При динамичном вождении автомобиль не выходит из-под контроля, а пассажиры на заднем сиденье могут спокойно наслаждаться поездкой.

Инновационное сочетание динамического управления и задней управляемой оси позволило добиться идеального баланса маневренности и устойчивости. Это решение обеспечивает новому Audi A8 спортивные характеристики и отзывчивость при высокой устойчивости. Ощущения при рулевом управлении могут варьироваться от комфортных до четких с быстрой обратной связью. Диаметр разворота Audi A8 меньше, чем у модели Audi A4.

В сочетании с системой Audi pre sense 360° активная подвеска нового Audi A8 обеспечивает принципиально иной уровень пассивной безопасности. Audi pre sense включает в себя датчики, передающие информацию в центральный блок управления ассистирующих систем (zFAS), который, в свою очередь, оценивает вероятность столкновения. При неизбежном боковом столкновении на скорости свыше 25 км/ч исполнительные механизмы подвески поднимают кузов со стороны удара на 80 мм всего за полсекунды. Благодаря этому энергия удара передается в более прочные зоны автомобиля, такие как пороги и пол. В результате воздействие на водителя и пассажиров снижается на 50% по сравнению со стандартной высотой кузова.

Audi оснастила A8 умной подвеской

Predictive active suspension in the Audi A8 is a fully active suspension system. Its electromechanical actuators adjust the suspension. They can lift up or force down each of the luxury sedan’s wheels individually, to actively manage the body’s ride height in every situation. The active suspension can lift or lower the body by up to 85 millimeters (3.3 in) from its central position at all four corners within five-tenths of a second.

There are compact electric motors located close to each of the Audi A8’s wheels, running off the car’s 48-volt primary electrical system and governed by power electronics. A belt drive and a compact harmonic drive step up the electric motor’s torque almost 200-fold to 1,100 Nm (811.3 lb-ft) and apply it to a steel rotary tube. The latter is permanently attached to a preloaded titanium rod located inside it and capable of turning through more than 20 degrees. From the end of the rotary tube, the force is transmitted to the suspension via a lever and coupling rod – at the front suspension it acts on the spring strut, and at the rear suspension on the transverse link.

Predictive active suspension operates highly efficiently. Its average power consumption is in the range of just 10 to 200 watts – much less than that of comparable hydraulic systems. Whenever the driving physics try to force the body down on the wheel, for example on poorly surfaced roads, predictive active suspension counteracts this effect. An extremely sharp impulse – as encountered on the racetrack, for example – will produce a very short but high energy demand of potentially up to 6 kilowatts. Depending on the driving situation, up to 3 kilowatts can also be fed into the 48-volt battery.

Wide spectrum: from “dynamic” to “comfort plus”
In conjunction with the air suspension and Audi drive select dynamic handling system (both standard), predictive active suspension in the Audi A8 enables an unprecedented spectrum for driving. In the “dynamic” profile, the luxury sedan acquires the handling of a sports car. The A8 turns in firmly, and when cornering fast with 1 g lateral acceleration the body inclination (roll angle) is just 2 degrees – as opposed to more than 5 degrees with standard suspension. In every driving situation the rolling moment is optimally distributed and dive when accelerating or braking is reduced to a minimum. The result is a sporty quality of self-steering in the neutral to slightly oversteering range. The Audi flagship model runs with rail-like precision and guarantees outstanding, safe handling characteristics.

Innovative technologies: prediction as well as reduced transverse and longitudinal forces
If, on the other hand, the “comfort plus” profile is selected in Audi drive select, the luxury sedan glides with velvety smoothness over any bumps in the surface. The predictive active suspension works together with the front camera. Thanks to this camera, the flagship model identifies uneven surfaces before they are reached and predictively regulates the active suspension. Even before the car hits a bump, the predictive function developed in-house at Audi signals the correct positioning travel to the actuators and actively adjusts the suspension. This reduces body movement and compensates almost entirely for long road undulation or similar unevenness. This complex process takes just a few milliseconds: the camera generates information about the surface properties 18 times a second. The electronic chassis platform processes the road surface data and precisely actuates all suspension components almost in real time.

In the “comfort plus” profile, predictive active suspension offers another innovative feature: transverse force reduction. Upon entering a bend, this raises the body on the outer side of the bend while lowering it on the other side. The A8 leans into the bend by up to 3 degrees, rather like a motorcycle. This angle reduces the transverse forces. The effect is especially impressive in the speed range from 80 to 130 km/h (49.7 to 80.8 mph) and at lateral acceleration of up to 0.4 g. The driver and passengers barely notice the cornering maneuver – and even a full cup of coffee in the cup holder will not spill. The intensity of transverse force reduction depends on a number of factors: the road speed, the g forces encountered, and the road surface. The electronic chassis platform – the central suspension control unit – processes the data supplied by the sensors and passes it on to the active suspension’s control unit.

For straight-line travel in the “comfort plus” profile, predictive active suspension can equally reduce the forces acting on the human body. When accelerating hard or braking in situations that could impact comfort, it equalizes the body’s pitching movements – when stopping at lights, for example. The slight overcompensation that it realizes means the occupants are if anything pushed very gently into their seats instead of against their belts. Predictive active suspension even gives the occupants lavish comfort treatment when the car is at a standstill. When the door handle of the A8 is operated, the body is quickly raised by up to 50 mm 

(2.0 in) – for even easier entry and exit. The new “elevated entry” function makes this possible.

With pre sense 360°: even greater safety
Predictive active suspension also increases passive safety in combination with the “pre sense 360°” safety system, part of the assistance system “City”. It operates in conjunction with the central driver assistance system (zFAS), which uses the merged sensor data to identify hazardous situations around the car. In an impending side impact at more than 25 km/h (15.5 mph), the active suspension raises the body by up to 80 millimeters (3.1 in) on the side of the impact. This brings the sill into a better position to absorb the impact energy. Deformation of the cabin and the loads acting on the occupants, above all in the chest and abdominal areas, can thus be reduced by up to 50 percent compared with a lateral collision in which the suspension is not raised.

Customers in Europe can order predictive active suspension in the Audi A8 from August 2019. The extra charge in Germany is EUR 5,450.

Адаптивная подвеска (активная подвеска)

Как известно, автопроизводители постоянно совершенствуют выпускаемые автомобили, стараясь улучшить их безопасность, практичность и повысить уровень комфорта при езде. И именно к уровню комфорта всегда было повышенное внимание. Всем известно, что за комфорт отвечает подвеска автомобиля, которая должна обеспечивать максимальное сцепление с дорожным покрытием и при этом обязана компенсировать все неровности. Однако стандартная подвеска, которой укомплектованы практически все бюджетные автомобили может обеспечить либо комфорт на неровной дороге, либо хорошую управляемость на трассе.

Постоянные совершенствования и внедрение новых технологий позволили автопроизводителям создать подвеску совершенно нового уровня, которая была названа

адаптивной или активной. Собственно новшеством это назвать нельзя, потому как первая адаптивная подвеска была установлена французами на автомобили Citroen и представляла собой гидропневматическую систему. Концерн Mercedes-Benz также устанавливал на свои автомобили адаптивные подвески на основе гидропневматики. Тем не менее, если ранее адаптивная подвеска была громоздка и примитивна в плане функционала, то сегодня она стала намного компактнее, функциональнее, но и устройство ее также усложнилось.

Активная подвеска имеет массу преимуществ:

  1. способность самостоятельно в автоматическом режиме подстраиваться под любое дорожное покрытие;
  2. адаптация к стилю вождения;
  3. принудительная регулировка демпфирования;
  4. уменьшение кренов кузова и, следовательно, лучшая маневренность;
  5. и, конечно же, повышенный уровень безопасности.

 

Устройство и принцип работы адаптивной подвески

Адаптация к дорожным условиям и стилю вождения может обеспечиваться при помощи различных систем и устройств. На разных автомобилях применяются отличные друг от друга адаптивные подвески, однако предназначение и общий принцип действия остаются неизменными. В состав адаптивной подвески могут входить следующие элементы:

  • активные (регулируемые) стойки амортизаторов;
  • регулируемые стабилизаторы поперечной устойчивости;
  • датчики ускорения, дорожного просвета, неровной дороги и прочие;
  • электронный блок управления подвеской.

Активные стойки амортизаторов предназначены для динамического изменения жесткости подвески в зависимости от дорожного покрытия и ситуации на дороге. Амортизаторы могут иметь различную конструкцию. Из разновидностей встречаются стойки, оснащенные специальным электромагнитным клапаном с переменным сечением. Электронный блок управления подает напряжение разной величины на клапан амортизатора изменяя тем самым его проходное сечение, вследствие чего подвеска становится более жестче или мягче. Причем регулировка может осуществляться как на всех амортизаторах синхронно, так и для каждого индивидуально. Однако клапан – не единственное решение. Амортизатор может иметь стандартную конструкцию, которая заполнена особой рабочей жидкостью, меняющей вязкость под воздействием электромагнитных полей.

Существуют также адаптивные подвески с активными стабилизаторами поперечной устойчивости. Регулируемые стабилизаторы также получают команды от блока управления и меняют свою жесткость, тем самым уменьшая крены автомобиля при маневрировании на больших скоростях. Современные адаптивные подвески имеют довольно сложную и быстродействующую систему управления, которая способна получать, обрабатывать сигналы и посылать управляющие команды к исполнительным элементам за доли секунд, что позволяет менять характеристики мгновенно.

Стойки амортизатора и активные стабилизаторы относятся к исполнительным элементам адаптивной подвески. Однако для того чтобы исполнительные элементы могли выполнять свои функции, они должны получать для этого команды в нужное время. Управляет подвеской собственный электронный блок, который получает сигналы от многочисленных датчиков (автоматический режим) или от блока ручного контроля в салоне автомобиля (ручной режим). Водитель может самостоятельно установить требуемый режим подвески, и блок управления незамедлительно настроит соответствующим образом все исполнительные механизмы. Кроме того в ручном режиме также может осуществляться и автоматическая корректировка.

 

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

 

Активная подвеска - Active suspension

Активная подвеска представляет собой тип автомобильной подвески на транспортном средство. Он использует бортовую систему для управления вертикальным перемещением колес транспортного средства относительно шасси или кузова, а не пассивную подвеску, обеспечиваемую большими пружинами, где движение полностью определяется дорожным покрытием. Так называемые активные подвески делятся на два класса: настоящие активные подвески и адаптивные или полуактивные подвески. В то время как адаптивные подвески меняют жесткость амортизаторов только в зависимости от меняющихся дорожных или динамических условий, в активных подвесках используется какой-либо привод для подъема и опускания шасси независимо на каждом колесе.

Эти технологии позволяют производителям автомобилей достигать большей степени качества езды и управляемости , удерживая шины перпендикулярно дороге в поворотах, обеспечивая лучшее сцепление с дорогой и управляемость. Бортовой компьютер обнаруживает движение тела с помощью датчиков по всему автомобилю и, используя эти данные, контролирует действие активной и полуактивной подвески. Система практически исключает крен кузова и колебания тангажа во многих дорожных ситуациях, включая прохождение поворотов , ускорение и торможение .

Принцип

Теория Skyhook заключается в том, что идеальная подвеска позволяла автомобилю сохранять устойчивое положение, как будто оно подвешено на воображаемом крюке в небе, независимо от дорожных условий.

Поскольку настоящий скайхук явно непрактичен, настоящие активные системы подвески основаны на работе исполнительного механизма. Воображаемая линия (нулевого вертикального ускорения) рассчитывается на основе значения, предоставленного датчиком ускорения, установленным на кузове транспортного средства (см. Рисунок 3). Динамические элементы включают только линейную пружину и линейный демпфер; поэтому никаких сложных вычислений не требуется.

Транспортное средство контактирует с землей через пружину и амортизатор в обычной подвеске с пружинным амортизатором, как показано на рисунке 1. Для достижения того же уровня устойчивости, что и теория Skyhook, транспортное средство должно касаться земли через пружину и воображаемую линию с демпфер, как на рисунке 2. Теоретически, в случае, когда коэффициент демпфера достигает бесконечного значения, транспортное средство будет в состоянии, когда оно полностью зафиксировано на воображаемой линии, таким образом, транспортное средство не будет трястись.

Активный

Активные подвески, впервые представленные, используют отдельные приводы, которые могут оказывать независимое усилие на подвеску для улучшения ходовых характеристик. Недостатками этой конструкции являются высокая стоимость, дополнительное усложнение и масса устройства, а также необходимость частого технического обслуживания на некоторых реализациях. Для обслуживания могут потребоваться специальные инструменты, а некоторые проблемы сложно диагностировать.

Гидравлическое срабатывание

Подвески с гидравлическим приводом управляются с помощью гидравлики . Первый образец появился в 1954 году с гидропневматической подвеской, разработанной Полем Магесом в Citroën . Гидравлическое давление обеспечивается радиально-поршневым гидравлическим насосом высокого давления . Датчики постоянно контролируют движения кузова и уровень езды, постоянно снабжая гидравлические корректоры высоты новыми данными. В течение нескольких секунд подвеска создает противодействующие силы для подъема или опускания кузова. Во время маневров азот в кожухе мгновенно сжимается, обеспечивая в шесть раз большую сжимаемость по сравнению со стальными пружинами, которые использовались в транспортных средствах до этого времени.

На практике система всегда включала желаемую самовыравнивающуюся подвеску и регулируемую по высоте подвеску , причем последняя теперь привязана к скорости транспортного средства для улучшения аэродинамических характеристик, поскольку транспортное средство опускается на высокой скорости.

Эта система замечательно показала себя при движении по прямой, в том числе по неровной поверхности, но плохо контролировала жесткость крена.

С вариантами этой системы были построены миллионы серийных автомобилей.

Электронное управление гидравлической подвеской

Колин Чепмен разработал оригинальную концепцию компьютерного управления гидравлической подвеской в ​​1980-х годах для улучшения прохождения поворотов на гоночных автомобилях. Lotus установил и разработал прототип системы для Excel 1985 года с электрогидравлической активной подвеской, но никогда не предлагал ее для продажи, хотя многие демонстрационные автомобили были построены для других производителей.

Датчики постоянно отслеживают движения тела и уровень езды автомобиля, постоянно снабжая компьютер новыми данными. Когда компьютер получает и обрабатывает данные, он управляет гидравлическими сервоприводами, установленными рядом с каждым колесом. Подвеска с сервоуправлением почти мгновенно создает силы, противодействующие наклону, нырку и приседанию во время маневров.

Компания Williams Grand Prix Engineering подготовила активную подвеску для автомобилей F1 в 1992 году, создав такие успешные автомобили, что Международная автомобильная федерация решила запретить эту технологию.

Компьютерные технологии активной подвески (CATS) согласовывает наилучший баланс между качеством езды и обработками путем анализа дорожных условий и создания до 3000 корректировок каждой секунды к подвесок настройкам через электронное управление амортизаторами .

Mercedes-Benz CL-Class (C215) 1999 года представил систему Active Body Control , в которой гидравлические сервоприводы высокого давления управляются электронными вычислениями, и эта функция все еще доступна. Транспортные средства могут быть спроектированы так, чтобы активно наклоняться к поворотам для повышения комфорта пассажиров.

Активный стабилизатор поперечной устойчивости

Активный стабилизатор поперечной устойчивости усиливается по команде водителя или подвески. Электронный блок управления (ЭБУ) во время крутых поворотов. Первым серийным автомобилем в 1988 году стал Mitsubishi Mirage Cyborg .

Электромагнитный рекуперативный

В серийных автомобилях с полностью активным электронным управлением применение электрических сервоприводов и двигателей в сочетании с электронными вычислениями позволяет совершать ровные повороты и мгновенно реагировать на дорожные условия.

У корпорации Bose есть доказательство концептуальной модели. Основатель Bose, Амар Бозе , много лет работал над экзотическими подвесками, будучи профессором Массачусетского технологического института.

Электромагнитная активная подвеска использует линейные электромагнитные двигатели, прикрепленные к каждому колесу. Он обеспечивает чрезвычайно быструю реакцию и позволяет регенерировать потребляемую мощность, используя двигатели в качестве генераторов. Это почти решает проблемы медленного времени отклика и высокого энергопотребления гидравлических систем. Технология активной системы подвески с электронным управлением (ECASS) была запатентована Центром электромеханики Техасского университета в 1990-х годах и была разработана L-3 Electronic Systems для использования на военных транспортных средствах. HMMWV с ECASS превзошел технические характеристики по всем оценкам производительности с точки зрения потребляемой мощности для оператора транспортного средства, устойчивости и управляемости.

Активное колесо

  • Электромеханическая подвеска Audi active , представленная в 2017 году, приводит в движение каждое колесо индивидуально и адаптируется к преобладающим дорожным условиям. Каждое колесо оснащено электродвигателем, который питается от 48-вольтовой сети. Дополнительные компоненты включают шестерни, поворотную трубку вместе с внутренним титановым торсионным стержнем и рычаг, который воздействует на подвеску до 1100 Нм (811,3 фунт-фута) через соединительную тягу . Благодаря фронтальной камере седан заранее обнаруживает неровности на дороге и заранее регулирует активную подвеску. Еще до того, как автомобиль достигнет неровности на дороге, разработанная Audi функция предварительного просмотра передает нужную величину хода исполнительным механизмам и активно управляет подвеской. Двигатели с компьютерным управлением могут определять недостатки на дороге и могут поднимать подвеску с колеса, которое преодолевает волнистость, тем самым улучшая качество езды. Система будет направлять двигатели снаружи, чтобы подталкивать или опускать подвеску во время поворота. Это приведет к более плоскому ходу и уменьшению крена кузова на поворотах, что, в свою очередь, означает более уверенную динамику управления.

Адаптивный и полуактивный

Адаптивные или пол-активные системы могут изменить только вязкое коэффициент затухания в амортизаторе , и не добавлять энергии в систему подвески. В то время как адаптивные подвески обычно имеют медленное время отклика и ограниченное количество значений коэффициента демпфирования, полуактивные подвески имеют время отклика, близкое к нескольким миллисекундам, и могут обеспечивать широкий диапазон значений демпфирования. Поэтому адаптивные подвески обычно предлагают только различные режимы езды (комфорт, нормальный, спортивный ...), соответствующие разным коэффициентам демпфирования, в то время как полуактивные подвески изменяют демпфирование в реальном времени, в зависимости от дорожных условий и динамики автомобиля. Хотя их вмешательство ограничено (например, управляющая сила никогда не может иметь направление, отличное от текущего вектора скорости подвески), полуактивные подвески менее дороги в проектировании и потребляют гораздо меньше энергии. В последнее время исследования полуактивных подвесок продолжали расширяться в отношении их возможностей, сокращая разрыв между полуактивными и полностью активными системами подвески.

Электромагнитный клапан / клапан активирован

Этот тип является наиболее экономичным и основным типом полуактивных подвесок. Они состоят из соленоидного клапана, который изменяет поток гидравлической среды внутри амортизатора , тем самым изменяя характеристики демпфирования подвески. Соленоиды подключены к управляющему компьютеру, который посылает им команды в зависимости от алгоритма управления (обычно это так называемая техника «Sky-Hook»). Этот тип системы используется в подвеске Cadillac Computer Command Ride (CCR). Первым серийным автомобилем была Toyota Soarer с полуактивной подвеской Toyota Electronic Modulated Suspension , выпущенная в 1983 году.

Магнитореологический демпфер

Другой сравнительно недавний метод включает магнитореологические демпферы торговой марки MagneRide . Первоначально он был разработан Delphi Corporation для GM и был стандартным, как и многие другие новые технологии, для Cadillac STS (начиная с модели 2002 г.), а также для некоторых других моделей GM с 2003 г. Это была модернизация полуактивных систем («автоматическая дорога»). -чувствительные подвески ») десятилетиями используется в высококлассных автомобилях GM. Он позволяет вместе с более быстрыми современными компьютерами самостоятельно изменять жесткость подвески всех колес. Эти амортизаторы находят все более широкое применение в США и уже сдаются в аренду некоторым иностранным брендам, в основном в более дорогих автомобилях.

Эта система разрабатывалась 25 лет. Демпферная жидкость содержит металлические частицы. Посредством бортового компьютера характеристики податливости заслонок контролируются электромагнитом . По сути, увеличение тока в магнитной цепи демпфера увеличивает магнитный поток контура. Это, в свою очередь, вызывает изменение ориентации металлических частиц, что увеличивает вязкость жидкости, тем самым повышая скорость сжатия / отскока, в то время как уменьшение смягчает действие демпферов за счет выравнивания частиц в противоположном направлении. Если представить металлические частицы как обеденные тарелки, то, пока они выровнены так, чтобы они находились на краю, вязкость минимизировалась. На другом конце спектра они будут выровнены под углом 90 градусов. Таким образом, жидкость становится более вязкой. Электрическое поле, создаваемое электромагнитом, изменяет ориентацию металлических частиц. Информация от датчиков колес (о расширении подвески), датчиков рулевого управления, ускорения и других данных используется для расчета оптимальной жесткости на данный момент времени. Быстрая реакция системы (миллисекунды) позволяет, например, более мягко обгонять одним колесом неровность дороги в определенный момент времени.

Серийные автомобили

По календарному году:

  • 1954: Citroen Traction Avant 15-6H:, самовыравнивающаяся гидропневматическая подвеска Citroen на задних колесах.
  • 1955: Citroën DS , самовыравнивающаяся гидропневматическая подвеска Citroen на всех четырех колесах.
  • 1957: Cadillac Eldorado B BAUME : премьера самовыравнивающейся пневматической подвески GM.
  • 1967: Rolls Royce Silver Shadow Гидропневматическая подвеска с частичной нагрузкой на все четыре колеса. Передняя система удалена в 1969 г.
  • 1970: Citroen SM , самовыравнивающаяся гидропневматическая подвеска Citroen на всех четырех колесах.
  • 1970: Citroen GS , самовыравнивающаяся гидропневматическая подвеска Citroen на всех четырех колесах.
  • 1974: Citroën CX , самовыравнивающаяся гидропневматическая подвеска Citroen на всех четырех колесах.
  • 1975: Mercedes Benz 450 SEL 6.9 Гидропневматическая подвеска на всех четырех колесах.
  • 1982: Citroen BX , самовыравнивающаяся гидропневматическая подвеска Citroen на всех четырех колесах.
  • 1979: Mercedes Benz W126 Гидропневматическая подвеска на всех четырех колесах в качестве опции для моделей LWB v8
  • 1983: Toyota Soarer : премьера полуактивной подвески с электронным управлением Toyota (TEMS).
  • 1985 Mercedes Benz 190E 2.3-16 Подшипник с частичной нагрузкой. Гидропневматическая подвеска всех четырех колес в качестве опции для модели 16v. Базовая комплектация для моделей Evo 1 и Evo 2
  • 1986: Toyota Soarer : первая в мире полностью пневматическая подвеска с электронным управлением (TEMS) (жесткость пружины, регулируемое усилие затухания).
  • 1986: Mercedes Benz W126 Гидропневматическая подвеска на всех четырех колесах с электронным управлением адаптивным демпфированием в качестве опции на моделях LWB v8.
  • 1987: Mitsubishi Galant : VR-4 имеет активную управляемую подвеску (Dynamic ECS). Система обеспечивает комфортную езду и устойчивость при управлении за счет автоматической регулировки высоты автомобиля и демпфирующей силы.
  • 1989: Citroën XM - самовыравнивающийся полуактивный Hydractive на всех четырех колесах с автоматически регулируемыми жесткостью пружин и амортизаторами.
  • 1989: Mercedes Benz R129 Гидропневматическая подвеска с частичной нагрузкой, с автоматической регулировкой жесткости пружин и амортизаторов в качестве опции (ADS)
  • 1990: * Первая полуактивная подвеска, сканирующая дорогу впереди ( сонар ) - Nissan Leopard / Nissan Cedric / Nissan Maxima / Nissan J30 DUET-SS Super Sonic Suspension 1990 года
  • 1990: Infiniti Q45 "Full-Active Suspension (FAS)", активная система подвески, хотя у нее все еще были обычные винтовые пружины.
  • 1992: Toyota Celica ( подвеска Toyota с электронной модуляцией )
  • 1992: Citroën Xantia VSX - самовыравнивающийся, полуактивный Hydractive 2 на всех четырех колесах, с автоматически регулируемыми жесткостью пружин и амортизаторами.
  • 1993: Cadillac , несколько моделей с подвеской с датчиком движения RSS . RSS был доступен как в стандартной, так и в CVRSS ( бесступенчатой ​​подвеске ). Это наблюдение скорости затухания по амортизаторам каждые 15 миллисекунд , выбор между двумя параметрами.
  • 1994: Toyota Celsior представила первую пневмоподвеску Skyhook
  • 1994: Citroën Xantia Activa - самовыравнивающийся, полностью активный Hydractive на всех четырех колесах с гидравлическими стабилизаторами поперечной устойчивости и автоматически регулируемыми жесткостью пружин и амортизаторами.
  • 1998 год: Land Rover Discovery серии 2 - система активного улучшения прохождения поворотов; На некоторых версиях была установлена ​​гидравлическая система стабилизатора поперечной устойчивости с электронным управлением, которая уменьшала крен на поворотах.
  • 1999: Mercedes Benz C215 Самовыравнивающаяся полностью активная гидравлическая система Active Body Control . Доступно на моделях S, CL и SL.
  • 2002: Cadillac Seville STS, первый MagneRide
  • 2004: Volvo S60 R и V70 R (Four-C, сокращенное название "Continuously Controlled Chassis Concept", полуактивный)
  • 2013: Mercedes Benz W222 : дополнительный элемент управления Magic Body Control . Самовыравнивающаяся полностью активная гидравлическая система с электроникой сканирования дорожного покрытия
  • 2019: модель Toyota Avalon Touring (Adaptive Variable Suspension (AVS))

Смотрите также

Рекомендации

OZON.ru

Москва

  • Покупайте как юрлицо
  • Мобильное приложение
  • Реферальная программа
  • Зарабатывай с Ozon
  • Подарочные сертификаты
  • Пункты выдачи
  • Постаматы
  • Помощь
  • Бесплатная доставка

Каталог

ЭлектроникаОдежда, обувь и аксессуарыДом и садДетские товарыКрасота и здоровьеБытовая техникаСпорт и отдыхСтроительство и ремонтПродукты питанияАптекаТовары для животныхКнигиТуризм, рыбалка, охотаАвтотоварыМебельХобби и творчествоЮвелирные украшенияВсё для игрКанцелярские товарыТовары для взрослыхАнтиквариат и коллекционированиеЦифровые товарыБытовая химияOzon ExpressМузыка и видеоАвтомобили и мототехникаOzon УслугиЭлектронные сигареты и товары для куренияOzon PremiumOzon GlobalТовары в РассрочкуУцененные товарыOzon CardСтрахование ОСАГОРеферальная программаOzon TravelРегулярная доставкаOzon HealthyДля меняOzon DисконтOzon MerchOzon Бизнес для юрлицOzon КлубOzon LiveMom’s clubДень Рождения Ozon Везде 0Войти 0Заказы 0Избранное0Корзина
  • TOP Fashion
  • Premium
  • Ozon Express
  • Ozon Card
  • LIVE
  • Акции
  • Бренды
  • Магазины
  • Электроника
  • Одежда и обувь
  • Детские товары
  • Дом и сад
  • Услуги
  • Ozon Travel
  • Dисконт

Такой страницы не существует

Вернуться на главную Зарабатывайте с OzonВаши товары на OzonРеферальная программаУстановите постамат Ozon BoxОткройте пункт выдачи OzonСтать Поставщиком OzonЧто продавать на OzonEcommerce Online SchoolSelling on OzonО компанииОб Ozon / About OzonВакансииКонтакты для прессыРеквизитыАрт-проект Ozon BallonБренд OzonГорячая линия комплаенсПомощьКак сделать заказДоставкаОплатаКонтактыБезопасностьЮридическим лицамДобавить компанию в Ozon БизнесМои компанииКэшбэк 5% с Ozon.СчётПодарочные сертификаты © 1998 – 2021 ООО «Интернет Решения». Все права защищены. OzonИнтернет-магазинOzon ВакансииРабота в OzonOZON TravelАвиабилетыOzon EducationОбразовательные проектыLITRES.ruЭлектронные книги

Gur Khan attacks!: Активная подвеска танка "Армата"


    На репетициях и в ходе демонстрации на параде в честь 70-летия Победы на Красной площади в Москве, многих удивила удивительная плавность хода танка и БМП "Армата". Какие технические решения это обеспечивают? Читайте в статье ниже...
        

                  АКТИВНАЯ СИСТЕМА ПОДРЕССОРИВАНИЯ ТАНКА

Б.П.Лаврищев, П.К.Марецкий, Ю.А.Перевозчиков, С.В.Рождественский, С.В.Федосеев (ВНИИтрансмаш)

РАРАН. Актуальные проблемы защиты и безопасности. Бронетанковая техника и вооружение. Труды Девятой Всероссийской научно-практической конференции.Том 3. НПО Специальных материалов.СПб, 2006г. С.151-157.

Непрерывное совершенствование систем подрессоривания и ходовой части танка в целом в направлении увеличения динамических ходов подвески при рациональном сочетании жёсткости подвески и усилия сопротивления амортизатора, а также при вы­боре параметров ходовой части в зависимости от формы выступающих частей корпуса и схемы ходовой части позволило достичь такого уровня качества подвески при котором относительное снижение средней скорости по плавности хода не превышает 6% от мак­симально возможной по другим факторам в принятых условиях движения, что практи­чески не ограничивает подвижности танка на маршах и в транспортных режимах по подвеске \1\.

Ситуация качественно меняется при предъявлении к подвеске требований обеспече­ния максимально возможной скорости не только в транспортных, но и в боевых режимах, где от величины динамического воздействия на корпус зависит эффективность использо­вания вооружения и возможность оперативного решения задач экипажем.

Выполненные оценки \ 2 \ показывают, что отличия в частных характеристиках эф­фективности стрельбы с ходу по сравнению со стрельбой с места составляют:

-    по поиску целей типа танк на дальности 2500м:

по командиру и наводчику -3,1 раза для оптических приборов наблюдения; по механику-водителю -3,0 раза для оптических приборов наблюдения; в целом по экипажу ( по совокупности типов приборов - оптических, тепловизионных, телевизионных, электронно-оптических) - 2,2 раза

по точности стрельбы ( вероятности попадания на предусмотренных ТТТ дальностях ) - 1,2 раза;

-     по времени на поражение ( попадание ) цели типа танк ( с учётом снижения точно­сти стрельбы и увеличения времени подготовки выстрела ) - 1,45 раза.

Указанные отличия в частных характеристиках эффективности вооружения присущи существующим танкам с неуправляемой системой подрессоривания, для которой характерен уровень колебаний при движении по стандартным неровностям высотой 150 мм до 10 градусов.

Ужесточение функциональных требований к подвеске в боевой ситуации с целью повышения эффективности стрельбы с ходу, возросшая энерговооруженность машин и рост массы стабилизируемого комплекса танкового вооружения при стремлении сохранить низ­кий силуэт машины е придаёт актуальность вопросу о полной или частичной стабилизации корпуса танка для улучшения условий работы стабилизаторов вооружения. Это является акту­альным и при разработке тяжёлых БМП и командно-штабных машин с целью снижения дина­мических нагрузок на экипаж до уровня комфортности, а также для шасси комплексов наведе­ния и слежения с целью минимизации колебаний корпуса.

Экспериментальные исследования, выполненные в ОАО «ВНИИТРАНСМАШ» в пе­риод 1985...1995гг. с изготовлением ходовых макетов массой 14...45т \ 3,4 \ подтвердили принципиальную возможность уменьшения в 7...10 раз продольно-угловых колебаний кор­пуса при движении машины по неровностям за счёт активно управляемой подвески.

Полученные результаты представлены на рис.1, из которого следует, что уровень коле­баний корпуса машины при активном управлении подвеской не превышает 2-х градусов при движении по стандартным неровностям высотой 150... 180 мм во всем диапазоне рабочих скоростей. Перегрузки на рабочих местах при этом составляют 0,6...0,8g, также исключаются резонансные явления, характерные для серийных изделий. Срединная ошиб­ка стабилизации корпуса при движении машины по трассе, используемой для поверки при­боров танкового вооружения составила 2 градуса.

Выполненные оценки показывают, что при обеспечении подвеской указанного уров­ня динамического состояния корпуса существенно улучшаются точностные характеристики стабилизаторов вооружения и контуров управления и слежения наводчиков. Так для се­рийного стабилизатора типа 2Э42 погрешности стабилизации пушки могут быть уменьше­ны в 1,5 раза (с 0,25 / 0,45 мрад до 0,16 / 0,30 мрад по ВН / ГН соответственно). В этом случае погрешность наведения пушки в момент выстрела, являющаяся одной из основных состав­ляющих суммарной погрешности стрельбы, может быть уменьшена в 1,5...2,0 раза (с 0,35 / 0,40 мрад до 0,15...0,20 / 0,20...0,25 мрад по ВН / ГН соответственно), т. е. доведена до значений, сопоставимых с погрешностями технического рассеивания снарядов и техничес­кой подготовки пушки. Практическое устранение погрешности дополнительного рассеива­ния снарядов по вертикали из-за переносной скорости при вертикальных колебаниях корпу­са танка (0,05 мрад ) обеспечит дополнительное повышение точности стрельбы на 200…300м по показателю дальности действительной стрельбы. Это также обеспечит снижение вероят­ности утыкания пушки в грунт в 2...3 раза, уменьшение времени нестабилизированного состояния пушки вследствие ударов об упоры и постановки пушки на гидростопор в 3...4 раза (с 25 до 5...10 %), сокращение перерывов в наблюдении за полем боя и поиска целей и подготовки выстрелов за счёт уменьшения амплитуды и устранения резонансных частот колебаний системы «глаз - прибор», повышение точности стрельбы с ходу. По комплексной оценке выполнение подвеской указанных требований позволит в 1,3 раза повысить эффек­тивность вооружения при стрельбе с ходу.

В развитие указанного направления в 2001...2002 гг. были проведены расчётные ис­следования и конструкторские проработки новых технических решений в обеспечение мини­мизации колебаний корпуса применительно к основному танку.

Выполненными расчётными исследованиями установлено, что уменьшение продоль­но угловых колебаний корпуса до 2-х градусов может быть достигнуто на машине с серийной системой подрессоривания на базе торсионной подвески за счёт активно управляемого гид­роэлемента, в качестве которого может быть использован серийный лопастной гидроамор­тизатор повышенной энергоёмкости. В этом случае в боевом режиме, где скорости движе­ния ограничиваются эффективностью совместного функционирования вооружения и эки­пажа, управляемая система подрессоривания придаёт танку дополнительные свойства, по­зволяющие обеспечить эффективное совместное функционирование всего комплекса воо­ружения и экипажа на более высоких скоростных режимах.

На рис.2 представлена принципиальная схема активного управления подвеской. Сиг­налы датчиков колебаний корпуса обрабатываются в информационно-измерительном комп­лексе, команда от которого поступает на исполнительные элементы системы, формирующих с помощью силовых агрегатов стабилизирующее воздействие на корпус. В управляемый режим переводятся все три гидроамортизатора каждого борта. Для предотвращения пробо­ев подвески на первых и шестых подвесках дополнительно устанавливаются гидроупоры. При этом следует предусмотреть возможность сохранения параметров плавности хода при выходе из строя управления на уровне неуправляемой системы подрессоривания.

Рис.3

Выполненные оценки показывают, что для танка массой 45...50 т затраты мощности на привод активной подвески составляют 65...70 кВт при массе системы 500...550 кг.

Конструкция силового гидроагрегата на базе серийного лопастного амортизатора танка Т-72 для стендового варианта управляемой подвески приведена на рис.3, общий вид подвески на стенде - на рис.4.

В конструкции лопастного амортизатора все подвижные и неподвижные посадоч­ные места герметизированы фторопластовыми и бронзовыми уплотнениями, гидроусили­тель установлен на задней стенке корпуса амортизатора, при этом кулаки перегородки стянуты с задней стенкой корпуса двумя стяжками, что увеличило жёсткость конструкции.

Проведенные стендовые испытания показали, что эти мероприятия позволили пол­ностью исключить внутренние перетечки в амортизаторе и обеспечить при работе в управ­ляемом режиме требуемое для стабилизации корпуса усилие 5...6 т при быстродействии системы совместно с гидроусилителем типа УЭГС 0,1...0,5 с.

 С целью экспериментальной оценки всего комплекса технических решений, позволя­ющих максимальным образом увеличить боевую эффективность танка, целесообразно раз­работать, изготовить и установить на машину управляемую систему подрессоривания. Проведение всесторонних испытаний макета на базе танка позволит: получить экспериментальное подтверждение в реальных условиях эксплуатации воз­можности повышения в 1,3...1,5 раза эффективности применения вооружения при стрельбе с ходу за счет управляемой подвески и проверить достаточность принятых величин оценки качества управляемых систем подрессоривания \5\;  

провести экспериментальную проверку разработанных технических решений по реа­лизации управляемой системы подрессоривания на базе серийной подвески основного тан­ка, обеспечивающей в управляемом режиме снижение колебаний корпуса до 1,5…2,0 граду­сов при движении по пересеченной местности, а в неуправляемом режиме обеспечиваю­щей качество подрессоривания на уровне серийного изделия;

выполнить экспериментальную оценку рациональных энергетических и силовых параметров системы и узлов управляемой подвески с целью выработки технических требо­ваний к приводу управляемой подвески при компоновке его в едином энергоблоке машины.

Создание ходового макета с управляемой системой подрессоривания даст возмож­ность реализовать и отработать весь комплекс технических решений по управляемой под­веске, позволяющий максимальным образом увеличить боевую эффективность машины.

Таким образом, совершенствование системы подрессоривания танка следует прово­дить в направлении обеспечения функционирования подвески в неуправляемом (стацио­нарном) и управляемом режимах. Первый из них, при совершенной стационарной системе подрессоривания, позволит исключить ограничение скорости по подвеске в транспортном (маршевом) режиме движения, а второй обеспечит требуемый уровень минимизации коле­баний корпуса в боевом режиме с целью возможности эффективного применения воору­жения на более высоких скоростях.

Литература

-       Ф. П. Шпак. Оценка формирования показателей подвижности танков по ограни­чивающим факторам - ВБТ, 1986, №3.

-    Кошелев В.В., Лаврищев Б. П., Потёмкин Э.К., Соколов В.Я. Точность комплексов танкового вооружения по данным войсковых испытаний - ВБТ, 1985, № 4.

-       М. В. Богданов, Л. Е. Бродский, П. К. Марецкий, С. В. Рождественский, В. А. Селивановских. Исследование статических характеристик активно управляемой сис­темы танка - Вестник транспортного машиностроения, 1992, №4.

-     Богданов М.В., Брагин Ю.И., Доленко А.Н., Марецкий U.K., Рождественский С.В., Селивановских В.А. Исследование ходового макета танка с активно управляемой системой подрессоривания - Вестник транспортного машиностроения , 1993, №1.

-     Ю. С. Голованов, П. А. Зенькович, С.В.Рождественский, С. В. Федосеев. Крите­рии оценки управляемых систем подрессоривания транспортных средств -ВНИИТРАНСМАШ, 2001.

Продукт

- Активная подвеска Roadmaster

Если вы буксируете автофургон или имеете проблемы с грузоподъемностью или управляемостью, у нас есть решение, вам нужна активная подвеска Roadmaster (RAS). Эта единственная в своем роде подвеска с задней ведущей пружиной, установленная на вашем автомобиле, значительно улучшит переносимость груза, управляемость и комфорт при движении с грузом или без него. Дело в том, что это единственная в мире задняя рессорная подвеска, которая может все!

МОДЕРНИЗАЦИЯ ПОДВЕСКИ ДЛЯ БУКСИРНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Если вы буксируете автофургон и у вас есть проблемы с управлением, у нас есть ответ.Наши комплекты были разработаны для повышения устойчивости ваших листовых рессор, что делает вашу поездку более безопасной. Эта единственная в своем роде подвеска с задней рессорной подвеской, установленная на вашем автомобиле, значительно улучшит переносимость груза, управляемость и комфорт при движении с грузом или без него. Дело в том, что это единственная в мире задняя рессорная подвеска, которая может все!

Как работает RAS

RAS преобразовывает базовую «пассивную» рессорную подвеску в механическую «активную» подвеску.После установки мощные винтовые пружины растяжения будут удерживать задние листовые рессоры в их первоначальном оптимальном изогнутом положении. Когда применяется нагрузка от груза или смещение веса транспортного средства, срабатывают мощные стабилизаторы с винтовой пружиной, мгновенно поглощающие силу груза. Поскольку номинальные параметры меняются, чем больше нагрузка на листовые рессоры, тем больше усилие противодействия со стороны блока RAS.

RAS - единственная система, которая мгновенно поглощает и рассеивает энергию силы нагрузки, что приводит к значительному улучшению грузоподъемности, устойчивости, баланса, тяги и управляемости транспортного средства, с грузом или без него.RAS добавит критической прочности листовым рессорам без ущерба для ходовых качеств. Это также устранит опускание axle_wrap и подскакивание колес и значительно улучшит общую управляемость за счет уменьшения раскачивания и опасного крена кузова при поворотах и ​​в условиях бокового ветра.

Эвакуаторы, которые постоянно работают под нагрузкой, также выиграют от повышения топливной экономичности и увеличения срока службы шин и компонентов подвески. Установка представляет собой простую модернизацию большинства пикапов и фургонов с задней рессорной подвеской, до 1.Грузоподъемность 5 тонн. После установки RAS не требует настройки или обслуживания.

С установленной системой (RAS) ваша буксировка станет намного приятнее, безопаснее, и вы прибудете в пункт назначения с меньшим утомлением водителя.

×

Активная подвеска - обзор

1 ВВЕДЕНИЕ

В отличие от пассивной подвески, в активной подвеске силовой привод может как добавлять, так и рассеивать энергию из системы.Это приводит к тому, что система подвески может управлять динамикой автомобиля, уменьшать эффекты торможения и крена автомобиля во время маневров на поворотах, а также повышать комфорт езды и управляемость автомобиля на дороге.

Проблема активного управления подвеской изучалась многими исследователями: запланированный контроллер с обратной связью по состоянию и выходу (Köse and Jabbari, 2003), модульный метод адаптивного надежного управления (Chantranuwathana, Peng, 2004), нечеткая логика (Stríbrský et al. ., 2003), стохастический оптимум (Marzbanrad et al. , 2004), смешанный H 2 / H (Gáspár et al. , 2000), комбинированная отфильтрованная обратная связь и контроллеры преобразования входной развязки (Ikenaga и др. , 2000) и многие другие контроллеры были разработаны и применены в системе активной подвески автомобиля.

Однако поведение системы активной подвески зависит от информации, предоставляемой датчиками.Таким образом, любая неверная информация, вызванная неисправным датчиком, может привести к нежелательному или даже опасному поведению системы.

Немногочисленные исследования посвящены проблеме диагностики неисправностей активной подвески: статистические методики применяются для обнаружения неисправностей в нелинейной модели четвертьфинала с двумя степенями свободы и полных моделях автомобилей (Metallidis et al. , 2003). Методы обнаружения и идентификации неисправностей на основе моделей разработаны в (Fischer et al. , 2003), (Börner et al., 2002), а методы аналитического резервирования используются для обнаружения неисправностей активной подвески тяжелых транспортных средств (Jeppesen and Cebon, 2002). Меньшее количество рассматривает проблему отказоустойчивости подвески: для четверти вагонного испытательного стенда выполняется конструкция группы фильтров Калмана, по одному для каждой возможной конфигурации отказа датчика, обеспечивающей оценку состояния системы при возникновении неисправности датчика (Silani ). и др. , 2004). Методология сравнения различных альтернативных отказоустойчивых архитектур, основанная на оценке рисков, была применена к полной активной системе управления подвеской (Borodani et al., 1996).

В этом документе основанная на модели стратегия обнаружения, идентификации и допуска неисправностей датчика разработана для линейной полной системы активной подвески транспортного средства, которая ранее не рассматривалась. Для обнаружения и идентификации отказа датчика используется группа наблюдателей скользящего режима пониженного порядка для генерации остатков. Остатки разработаны таким образом, что каждая неисправность датчика имеет определенный характер и, таким образом, может быть легко идентифицирована. Для устранения неисправности датчика ошибочное измерение заменяется его оценкой.Это исследование рассматривает смещение датчика, дрейф и поломку датчика.

Работа организована следующим образом: в разделе 2 представлена ​​система активной подвески и дана модель системы. Стратегия управления системой кратко представлена ​​в разделе 3. Используемые датчики представлены в разделе 4. В разделах 5 и 6 объясняется стратегия обнаружения, идентификации и устранения неисправностей. Моделирование проводится в разделе 7, чтобы проиллюстрировать предложенную стратегию. Наконец, даются выводы и будущие работы.

Активная подвеска - журнал Motor Sport

Поищите во всемирной сети «активная приостановка» в качестве ключевых слов, и вы быстро найдете утверждения о том, что Уильямс изобрел эту технологию в 1992 году и что она работает, предсказывая контур дороги впереди. Не ощущая контура дороги, обратите внимание, а прогнозируя его. С картами таро?

Правда об активной приостановке более странная или, по крайней мере, более увлекательная, чем многочисленные выдумки. Фактически, первым автомобилем Формулы 1, в котором использовалась активная подвеска, был Lotus Type 92, и он появился на трассе еще в 1983 году - за четыре года до того, как активная подвеска одержала свою первую победу, и за девять лет до того, как обеспечить свое первое чемпионство.

Хотя термин «активный» используется в качестве всеобъемлющего описания, новаторские системы Lotus и Williams сильно различались по своей реализации, философии дизайна и своему происхождению. В то время как система Lotus была вдохновлена ​​аэронавтическими технологиями, система Williams была создана на основе системы дорожных транспортных средств, первоначально разработанной Automotive Products. Фактически, основные элементы подвески, которые впервые появились на Williams-Honda FW11B в 1987 году и вернулись в улучшенной форме, чтобы сместить все до того, как в 1992-3 годах на FW14B и 15C, были продемонстрированы AP. вещи, Форд Гранада.

Отцом активной системы Lotus был Питер Райт, в то время специалист по аэродинамике Team Lotus (а теперь технический советник HA и писатель по автоспорту). В 1980 году Lotus боролся с проблемой управления растущими уровнями прижимной силы, создаваемой последним поколением автомобилей F1 с эффектом граунд-эффекта - в четыре раза превышающей прижимную силу, которую Lotus 79 развил всего двумя годами ранее.

В Lotus 80, который развивал свою прижимную силу почти полностью за счет эффекта земли, избегая обычных передних и задних крыльев, Райт и его коллеги создали огромную прижимную силу, но, по его собственному признанию, они потеряли контроль над ней.В частности, Lotus столкнулся с проблемой «косолапости», когда изменение угла тангажа на кочке могло привести к серьезному резонансу тангажа, когда автомобиль быстро переключался между поднятым носом / опущенным хвостом и опущенным носом / поднятым хвостом. Положение прижимной силы и положение ее действия менялись синхронно с изменением высоты тона. Это агрессивное поведение, от которого у водителя замирало сердце, можно было подавить, только нажав на тормоз. Lotus пытался вылечить это, усилив подвеску, но это не помогло: вместо этого автомобиль подпрыгивал на своих шинах.

Профессору Дэвиду Уильямсу из Технологического института Крэнфилда было поручено проанализировать проблему, которую он определил как нечто сродни дрожанию крыльев в самолетах. Во время одной из их встреч в 1980 году он предложил Райту возможное решение - синтетические пружины, которые его отдел разрабатывал как часть искусственной контрольной колонны для исследовательского самолета, работающего по проводам. Синтетическая пружина, состоящая из гидроцилиндра с быстродействующими регулирующими клапанами, управляемыми компьютером, может заменить обычную пружину и демпфер, избавляя конструкцию подвески от многих традиционных компромиссов.Что наиболее важно, он может обеспечивать быстрое адаптивное управление дорожным просветом, необходимое для изгнания морских свиней и поддержания оптимального дорожного просвета и угла атаки автомобиля. Тогда отпала бы необходимость в смехотворно жестких рессорах, что, помимо повышения комфорта водителя, уменьшило бы колебания нагрузки на шины, вызванные неровными поверхностями гусеницы, и, таким образом, увеличило бы сцепление с дорогой.

Тревожный эффект «дельфина» Lotus 80 побудил к разработке активной подвески.

Автоспорт Images

Как бы многообещающе это ни звучало, активная подвеска изначально стала планом Б в Lotus.Plan A представлял собой двухшасси Type 88, в котором проблема прижимной силы решалась с помощью более простых, чисто механических средств, включающих две системы подвески. Когда революционный 88 был объявлен вне закона под давлением противников, которые опасались, что Чепмен снова перемещает стойки ворот, активная приостановка заменила его, став центром усилий разработчиков Team Lotus.

Чепмен хотел начать активную деятельность в 1983 году, поэтому он представил Райту невероятно сжатый график для такого крупного развития: всего шесть месяцев на разработку активной подвески на демонстраторе Esprit, затем еще шесть месяцев на разработку активного автомобиля Формулы-1 - при условии, что Esprit подтвердил концепцию.Разделив разработку с Уильямсом из Cranfield, который написал управляющее программное обеспечение и построил компьютерное оборудование для его запуска, Райт приступил к этой задаче.

В соответствии с графиком Esprit был завершен и отправился в Снеттертон, по дороге от Кеттерингем Холла, для испытаний. Когда за рулем был Элио де Анжелис, Райт быстро смог оптимизировать настройку автомобиля с пассажирского сиденья, так что, когда прибыл босс, де Анжелис мог взять его на прогулку и продемонстрировать все возможности автомобиля.Убедившись в демонстрации, Чепмен дал добро автомобилю Формулы-1.

«С тех пор Мэнселл сказал некоторые вещи, которые меня совершенно поразили, но это не половина того, что он сказал»

После еще шести месяцев интенсивных разработок активный Type 92 впервые пробежал 16 декабря 1982 года, снова в Снеттертоне, с пилотом-испытателем Дэйвом Скоттом за рулем. Это было значимое событие для Lotus, но далеко не такое важное, как то, что произошло ранним утром того же утра, когда Колин Чепмен умер от сердечного приступа.С его уходом импульс к развитию активной подвески в гоночной технологии был утрачен.

Хотя Lotus использовала активную модель 92 с двигателем Cosworth в Рио и Лонг-Бич в 1983 году, основное внимание команды было уделено использованию единственной модели 93T с турбомотором Renault для de Angelis. Райт был оправданно горд тем, что активная машина завершила свои первые два Гран При, финишировав оба раза 12-м, но другие были менее впечатлены.

Найджел Мэнселл, его водитель, был одним из них.Он жаловался, что актив прибавил в весе и украл мощность двигателя, и никогда особо этому не доверял. Во время разработки системы были некоторые пугающие моменты, хотя дела никогда не были такими плохими, говорит Райт, как позже рассказывал Мэнселл: «С тех пор Мэнселл сказал некоторые вещи, которые меня совершенно поразили. Это было довольно травмирующе, но это была не половина того, что он сказал ».

Крупным планом - задняя активная подвеска Williams FW14B 1992 года выпуска.

Автоспорт Images

Active был удален с 92, и Мэнселл продолжил кампанию по его использованию с обычной пассивной подвеской, пока он и де Анжелис не получили в свои руки новый 94T.Даже после снятия 20 кг и нескольких дополнительных лошадиных сил на разливке, 92 продолжал работать плохо, опровергая утверждение о том, что active помешал ему. Но это было не то сообщение, которое к тому времени было воспринято руководством Team Lotus. Для Питера Варра активное отстранение уже было вне повестки дня. Вместо этого, получив задание разработать технологию для дорожных автомобилей, Райт был отправлен в Lotus Engineering в Hethel.

К тому времени, когда Team Lotus возобновила свою деятельность в сезоне 1987 года на Type 99T, по указанию дизайнера Жерара Дюкаружа, она уже потеряла свое преимущество.В том же году Williams запустила свою первую активную систему на FW11B и провела с ней гораздо лучший сезон

.

Разработанная Фрэнком Дерни, система Williams была технически менее рискованной, но, как утверждает Деми, более сосредоточена на задаче оптимизации аэродинамических характеристик автомобиля.

«Мне было наплевать на качество езды. Водителю заплатили за то, чтобы он устранял неровности », - говорит он. «Все, что я хотел сделать, это сделать машину быстрее».

Дерни, который, помимо прочего, был аэродинамиком Williams, пришел к тому же выводу, что и Райт: единственный способ максимизировать аэродинамические характеристики - это иметь систему подвески, которая могла бы поддерживать дорожный просвет в пределах нескольких миллиметров от оптимального.

«Вы могли легко создать гоночный автомобиль, который был бы аэродинамически банален и нечувствителен к высоте дорожного просвета, - говорит он, - что означало, что инженеры легко настраивали его, водителям было легко управлять, но не очень быстро. Или вы можете сделать более острый. Я так и не нашел аэродинамического решения, которое давало бы хорошую прижимную силу и было бы легко настроить ».

Итак, Дерни обратился в компанию Automotive Products с целью использования «активной» системы подвески, разработанной для дорожных транспортных средств.

Система

AP была менее сложной, чем система Lotus, и не могла оптимизировать кинематику колес в пользу качества езды и динамической нагрузки на шины. Но Дерни не заботился о качестве езды, как уже отмечалось, и считал «механическое сцепление» ошибкой. Практически на любой скорости в поворотах сцепление, доступное автомобилю F1, в основном определяется величиной создаваемой прижимной силы, поэтому единственное внимание Дерни было сосредоточено на максимизации аэродинамической нагрузки.

Окончательным выражением активной подвески стал Williams FW15C 1993 года.В том сезоне он одержал 10 побед в Гран-при и принес Алену Просту свой четвертый титул.

Автоспорт Images

Система

AP предоставила средства для достижения этой цели за счет тщательного контроля дорожного просвета, поэтому ничего более сложного не требовалось. Как иронично выражается сам Дерни: «Оптимизация того, что не заставляет машину двигаться быстрее, - это всегда то, чего я старался избегать».

Фактически, система AP была настолько проста, что едва ли заслуживала термина «активная». Хотя в нем использовалась гидравлическая система с приводом, не было компьютерного управления и средств, с помощью которых можно было бы произвольно прикладывать силу к любому колесу.Вильямс называл систему реактивной в ответ на настойчивые утверждения Lotus о том, что термин «активная езда» - это ее терминология, и на самом деле это было более точное описание, поскольку движение на одном колесе передавалось по всему автомобилю с помощью системы гидравлических соединений. Патрик Хед вернулся к называнию системы активной, когда она была повторно развернута в усовершенствованной форме в 1992 году, но, возможно, метка реактивная более уместна.

На схеме рядом показана система, изначально задуманная AR. Она состоит из трех газовых пружин / демпферов, подобных Citroen, четырех исполнительных механизмов, трех регулирующих клапанов, а также насоса, бака и гидроаккумулятора гидравлической системы под давлением.Два гидравлических привода представляют собой устройства двойного действия, в которых поршень может приводиться в действие в любом направлении; два других - одностороннего действия, в которых поршень можно принудительно опустить только вниз. Регулирующие клапаны являются механическими, управляются штоком от рычага подвески и включают в себя конструкцию масса / пружина / демпфер, которая действует как механический фильтр нижних частот. Это предотвращает его реакцию на высокочастотные колебания, но позволяет ему реагировать на низкочастотные входные сигналы, вызванные подскакиванием, качкой и качением кузова автомобиля.

Это была точная копия этой системы, которую Дерни установил на своем экспериментальном муле FW10, за исключением одного важного изменения. В то время как в системе AP гидравлические стойки двойного действия были прикреплены к задней части автомобиля, а стойки простого действия - спереди, в системе Williams это расположение было изменено на противоположное. По словам Дерни, это важное изменение, хотя он отказывается объяснять, почему. Он считает, что некоторые тонкости системы до сих пор не получили широкого признания, и он не видит веских причин для того, чтобы предлагать просветление.В конце концов, никто не может гарантировать, что Актив был заблокирован в Формуле-1 навсегда.

Помимо механических фильтров, которые пришлось заменить сервоклапанами с электронным управлением, поскольку оказалось невозможным заставить систему масса / пружина / демпфер работать с необходимыми допусками, адаптированная система AP работала хорошо прямо из коробки. Дерни нарисовал три комплекта деталей на тот случай, если его первый удар по распределению жесткости по крену окажется неправильным, но водителям так понравилась первая настройка, что второй и третий варианты так и не были изготовлены.

Lotus вернул активную подвеску для 1992/1993 годов, но, к сожалению, производительность в остальной части автомобиля была недостаточной.

Автоспорт Images

Установленная на FW11B во второй половине сезона 1987 года реактивная система сделала Williams гордостью. Автомобиль уже показал себя победителем в пассивной форме, когда активная версия выиграла свою первую гонку с Нельсоном Пике в Монце. До этого момента Мэнселл отказывался водить его, но для него в спешке построили вторую действующую машину, чтобы использовать ее для следующей гонки в Эшториле.В то время как активный 99T Сенны одержал только две победы, на ухабистых улицах Монако и Детройта FW11B в итоге выиграл девять гонок (три из них в активной форме), выиграл чемпионат конструкторов и поместил Пике и Мэнселла на первое и второе место среди пилотов. титульная гонка.

Излишне говорить, что Вильямс решил оставить реактивную систему на 1988 год, но для Lotus это была совсем другая история. Lotus Engineering финансировала активную подвеску 99T в течение всего года, отправляя по два инженера на каждую гонку, и к концу сезона подсчитала, что система доказала свою надежность и надежность.Так что в следующем сезоне они захотят за это заплатить. Уорр сказал, что нет, спасибо, и во второй раз Райт беспомощно наблюдал, как опыт Lotus в активной подвеске был потрачен впустую. К тому времени, когда Team Lotus снова стала активной в 1992 и 1993 годах - используя систему быстрой езды на 107, а затем полностью активную на 107B, - это, по словам Райта, была «Minardi, отчаянно пытающаяся продолжить движение». Технологическое лидерство, которое могло бы вернуть Lotus на вершину спорта, было потрачено впустую.

«Райт беспомощно наблюдал, как опыт Lotus в области активной подвески был растрачен»

Так получилось, что Williams не повторил успех 1987 года в 1988 году, и Дерни признает, что это была его вина: «Проблема с FW12 заключалась только в резервуаре для жидкости.У 11B был высокий узкий резервуар, в котором можно было создать предварительное давление, отключив регулятор турбонаддува. Таким образом, вход к гидравлическому насосу всегда был закрыт. Масляный бак в 12-м был недостаточно хорош. Он не всегда создавал предварительное давление и мог пропускать воздух в систему. Таким образом, машина была потрясающе быстрой примерно три или четыре круга, а когда в системе был воздух, она была полностью непригодной для езды. Намного позже мы узнали, что проблема была в резервуаре ».

Компания Williams отказалась от активной подвески на сезоны 1989, 90 и 91 годов, но вернулась с улучшенной версией в 1992 году, создав такие успешные автомобили в FW14B и FW15C, что FIA решила запретить ключевые технологии, которым они приписывают успех.

За 11 сезонов активная подвеска стремительно продвинулась с нуля до героя, и только тем, кто предусмотрительно разработал ее, сказали, что они портят спорт.

Итак, FIA запретила это. Если вы внимательно прислушаетесь, то можете услышать далекий голос Колина Чепмена, цинично восклицающего: «Я знал, что они это сделают!»

Улучшите подвеску для лучшей буксировки - RV LIFE

При поддержке Roadmaster Active Suspension

Улучшите подвеску для лучшей буксировки

При поддержке Roadmaster Active Suspension

Все больше и больше внедорожников подключают к своим грузовикам кемперы, туристические прицепы или седельно-сцепные устройства и отправляются в путь.К сожалению, многие из этих внедорожников испытывают плохие характеристики управляемости, которые часто наблюдаются при буксировке, такие как сглаживание, выход на дно, провисание, отскок и приседание задним ходом.

Что такое активная подвеска Roadmaster?

Все чаще автомобилисты открывают для себя фантастическое решение - активную подвеску Roadmaster. Каждый блок, который часто называют просто RAS, крепится болтами к задней половине задней листовой рессоры. РАС задействуется и работает как мускул, укрепляя существующие листовые пружины пропорционально приложенной силе.Чем больше прилагается вес или сила, тем больше работает активная подвеска Roadmaster для стабилизации и предотвращения сплющивания и опускания листовых рессор.

RAS решает слишком распространенную проблему, когда хвост виляет собакой , которую белые кулаки могут почувствовать при буксировке прицепа. Это устраняет чрезмерный отскок и прогиб задней части, которые многие внедорожники испытывают на задней части грузовика при буксировке.

Преимущества активной подвески

У RAS есть и другие большие преимущества, такие как улучшение управляемости и управляемости вашего грузовика в течение остальных 90% времени, когда вы буксируете , а не .

Не только повышена стабильность, но и RAS эффективно снижает раскачку, скручивание осей и скачки колес за счет поглощения дополнительной силы увеличенного крутящего момента. Также увеличена реакция на экстренное торможение.

Активная подвеска Roadmaster имеет те же преимущества, что и система подушек безопасности для уменьшения приседаний, но не требует дополнительных настроек и обслуживания, которые могут потребоваться для пневматической системы. Кроме того, RAS будет иметь минимальное влияние на высоту дорожного просвета транспортного средства, сохраняя положение, близкое к стандартному, при разгрузке.

Какие автомобили могут использовать активную подвеску Roadmaster?

Разработанная специально для многих наиболее популярных на рынке пикапов и фургонов весом 1⁄4, 1⁄2, 3⁄4 и 1 тонна, активная подвеска Roadmaster Active Suspension в среднем увеличивает прочность задней подвески на дополнительный 40%.

Масштабирование от небольших автомобилей, таких как Chevy Colorado и Toyota Tacoma, до больших грузовиков с дизельным двигателем и двойными двигателями, для вас есть система RAS.Каждая деталь каждого комплекта RAS спроектирована с учетом уникальных спецификаций наиболее популярных моделей грузовиков, и как только начальное натяжение установлено во время установки, больше не нуждается в регулировке.

Из чего изготовлена ​​активная подвеска Roadmaster?

Комплект активной подвески Roadmaster производится в США с использованием высококачественных сплавов, эпоксидных и цинковых покрытий и закаленной в масле стали, что обеспечивает долгий срок службы и устойчивость к воздействию солей и других коррозионных материалов.

Обеспечивая непревзойденную производительность и качество езды, RAS можно установить примерно за один час без сварки, сверления или резки почти для всех комплектов RAS.

Активная подвеска Roadmaster соответствует своему второму названию, «Активная», за счет использования сверхмощной винтовой пружины с регулируемым номиналом, которая регулируется пропорционально весу или усилию, приложенным к задней части автомобиля.

Где купить активную подвеску Roadmaster

При ценах от 469 до 589 долларов эта модернизация подвески обеспечит вам комфорт и душевное спокойствие, чтобы вы могли наслаждаться путешествием, а не бояться его.Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с часто задаваемыми вопросами, блогом и видеогалереей на веб-сайте RAS. Обратитесь к дилеру RAS сегодня или посетите его веб-сайт для получения дополнительной информации.

Энтузиаст автофургонов, который путешествует уже 7 лет и любит путешествовать со своей женой и маленькими собаками на их 43-футовом дизельном толкаче.

Active Suspension - новый подход к снижению ударов и вибрации | CEM

Многие предположили, что эта возможность необходима для специальных операций при транспортировке на небольших лодках.Исследователи Центра ищут кого-то, кто мог бы помочь в изучении ограничений специальных операций, чтобы определить, следует или нужно изменить подход для их целей,

Чтобы предоставить некоторую справочную информацию о технологии, это краткое изложение на одной странице, подготовленное для армии, чтобы помочь им определить, является ли эта технология эффективной для поддержки интеграции систем лазерного оружия в колесные машины:

Центр электромеханики (CEM) Техасского университета в Остине с 1993 года занимается разработкой передовых технологий подвески для высокоскоростных внедорожников.Технология готова к применению и является важной технологией, обеспечивающей успешную интеграцию систем лазерного оружия на колесных или гусеничных транспортных средствах.

Испытания

DOD системы, установленной на HMMWV, показали, что система снижает удары и вибрацию кузова транспортного средства во время испытаний по бездорожью в 2-5 раз. Использование стандартных инструментов оценки USMC позволило снизить стоимость владения HMMWV более чем в два раза. Система лазерного оружия принципиально более хрупкая, чем обычные компоненты HMMWV, поэтому преимущества должны быть пропорционально больше.Активная подвеска также была разработана и испытана на грузовиках и танках. Система, разработанная университетом, успешно прошла испытания как в армии, так и в морской пехоте и получила коммерческую лицензию на неисключительной основе. Таким образом, промышленность и правительство имеют ограниченные возможности для поддержки широкого применения систем лазерного оружия.

Обширные испытания Министерства обороны США на полигоне Юма и в Национальном автомобильном испытательном центре подтвердили:

- Улучшение ездовых качеств и снижение утомляемости экипажа (снижение потребляемой мощности в 2-5 раз)

- Повышенная мобильность / скорость на бездорожье (увеличение скорости на 23-73% по бездорожью)

- Улучшенная управляемость / устойчивость транспортного средства (снижает вероятность опрокидывания, особенно в результате мягкого обочины / обрыва дороги)

- Повышенная полезная нагрузка

- Сокращение времени простоя на техническое обслуживание

- Снижение затрат на техническое обслуживание и капитальный ремонт (снижение на 54% по сравнению с серийным автомобилем)

- Стабилизированная платформа для оружия, сенсора и т. Д.

- Повышенная топливная экономичность

Армия проводит демонстрации технологии мобильных мощных твердотельных лазеров (SSL). Ожидается, что начальные испытания будут иметь мощность около 10 кВт, а конечная система - 100 кВт. Это усилие включает лазерные системы повышенной прочности для интеграции на армейские платформы. Важным направлением этой работы является разработка защищенных систем, которые могут надежно работать в ожидаемых условиях эксплуатации при ожидаемой вибрации, температуре и загрязнении.Система активной подвески может стать важным вкладом в надежное лазерное решение для тактической обстановки.

Контактное лицо: доктор Джо Бено, Техасский университет в Остине

[email protected]

512 232-1619

Удивительная новая активная подвеска

Это не была иллюзия фотошопа. Было показано, что Lexus LS400 действительно прыгает с трамплина два на шесть так же грациозно, как лошадь перепрыгивает через забор с препятствиями. Этот технический трюк не имеет применения, но он демонстрирует глубокие различия между активной подвеской и даже самой сложной традиционной подвеской с компьютерным управлением.

Все текущие приостановки являются реактивными. Когда колесо транспортного средства катится по неровности или провалу в тротуаре, изменение положения колеса заставляет подвеску сжиматься или расширяться в ответ. Прохождение поворотов, торможение и ускорение аналогичным образом заставляют подвеску двигаться и позволяют телу катиться, приседать или нырять. Так было с тех пор, как в середине 17 века к конным экипажам добавили пружины.

Такие подвески достигли высокого уровня и обеспечивают очень хорошее сочетание плавности хода и управляемости.Но в конце концов они последователи, а не лидеры. Их пружины и амортизаторы позволяют колесам двигаться только в ответ на действующую на них силу, и даже при современной регулировке их действия ограничены тем фактом, что они всегда защищаются - действуют только после того, как что-то произошло.

Однако активная дисквалификация - это нарушение. В нем есть компьютер, который сообщает мощному исполнительному механизму на каждом колесе, когда, в какую сторону, как далеко и с какой скоростью двигаться. Движение колес больше не зависит от случайного взаимодействия между дорогой и различными пружинами, амортизаторами и стабилизаторами поперечной устойчивости.Точно так же, как вы можете согнуть колени и внезапно выпрямить их, чтобы подпрыгнуть, автомобиль с активной подвеской (запрограммированный на выполнение этого трюка на парковке) может перепрыгнуть два на шесть или «проактивно» противодействовать силам, действующим на транспортное средство.

Компьютер, принимающий эти решения, использует сеть датчиков для измерения, например, скорости автомобиля, продольных и поперечных ускорений, а также сил и ускорений, действующих на каждое колесо. Затем компьютер дает команду колесу двигаться идеальным образом для существующих обстоятельств.Больше никаких компромиссов между плавностью хода и управляемостью, неровными дорогами и гладкими дорогами, высокими и низкими скоростями.

Новаторская работа в области активной подвески была проделана Lotus на автомобилях Формулы 1 в начале 80-х годов. Вскоре последовали эксперименты с уличными автомобилями. Я ездил на Corvette, оснащенном системой Lotus [Lotus Active Suspension, C / D, июнь 1988], и его характеристики были потрясающими. На мой взгляд, стандартная машина «чувствовала себя так, как будто мы выехали с межштатной автомагистрали на грунтовую дорогу, не сбавляя скорости."

Казалось, технология будущего, но будущее так и не наступило. Система Lotus, в которой для перемещения колес использовались гидроцилиндры, стоила тысячи долларов, добавляла 300 фунтов и требовала около пяти лошадиных сил для привода гидравлического насоса системы на 2200 фунтов на квадратный дюйм, что сказывалось на экономии топлива. Кроме того, система не могла реагировать достаточно быстро, чтобы задушить небольшие острые неровности, которыми кишит большая часть страны.

Chevy никогда не продавал Corvette с активной подвеской, но Infiniti продала активный Q45 в 1991 году.Гидравлические цилиндры Q45 не могли поднимать колеса, они могли только давить на них. Кроме того, он был медленным и мог реагировать только на постепенные движения подвешивания, которые происходили примерно с одним циклом в секунду. Несмотря на это, активная подвеска увеличила вес автомобиля на 202 фунта, снизила экономию топлива на 10 процентов и стоила 5500 долларов. Результатом стало заметно более плавное движение по большим ухабам и более устойчивое ощущение при любых обстоятельствах.

В настоящее время активная система контроля кузова Mercedes (ABC) высшего класса - это самое близкое к активной подвеске на рынке.Хотя система ABC действует быстрее, чем снятая с производства система Q45, она по-прежнему работает только в одном направлении и слишком медленная, чтобы справляться с отдельными ударами. На данный момент развитие гидравлической активной подвески, похоже, застопорилось.

Нужен новый подход, и это именно то, что я увидел на пресс-конференции в июне прошлого года в «Горе» в Фрамингеме, штат Массачусетс. Аудио-энтузиасты считают этот адрес штаб-квартирой Bose, известного производителя звуковых систем, а также множества других аудио- и электронных промышленных и военных продуктов.

Основатель компании Амар Дж. Бозе, 45 лет проработавший профессором электротехники в Массачусетском технологическом институте, уже много лет увлекается экзотическими автомобильными подвесками. У него был Pontiac 1958 года с четырехколесной пневматической подвеской Ever-Level, а также Citroën DS19 с гидропневматической подвеской. В 1980 году он инициировал в корпорации Bose Corporation проект по исследованию лучшего подхода к автомобильным подвескам.

В соответствии с теоретическими и академическими корнями его и его компании, команда Bose начала с разработки модели поведения идеальной системы подвески.Только после создания этой модели производительности команда сконцентрировалась на разработке оборудования, необходимого для ее реализации. Решением стал мощный электромагнитный линейный двигатель на каждом углу, который двигал колеса, как того требовала компьютеризированная модель.

Инженеры Bose заявляют, что эти двигатели имеют значительные преимущества по времени отклика и потребляемой мощности по сравнению с гидроцилиндрами, которые мы видели на всех предыдущих активных подвесках. По словам доктора Бозе, раскрытая нам система имеет общий ход 8.5 дюймов, может реагировать быстрее 100 раз в секунду и потребляет около двух лошадиных сил как полная система.

Компания Bose установила систему в двух старых Lexus LS400, на которых нам не разрешалось водить. Вместо этого мы протестировали один автомобиль на испытательном стенде, который имитировал ходовые качества на неровной дороге. Мы также просмотрели несколько демонстраций системы Bose в сравнении со стандартным LS400 на серии откалиброванных ударов и в простых испытаниях при обращении. Нам показали видео с автомобилем в реальном мире и вокруг участка с конусами на ипподроме Лайм-Рок.

Хотя я был бы более впечатлен, если бы увидел, что машина проходит горячий круг на Нюрбургринге, нет никаких сомнений в том, что это оборудование имеет огромный потенциал. Если утверждения о его быстром отклике и низком энергопотреблении подтвердятся, Bose решит две основные проблемы с гидравлическими активными подвесками.

Следующим шагом будет тяжелая работа по разработке в реальном мире, потому что на данный момент система Bose только вышла из стадии исследования. Будут ли представления команды Bose об идеальной езде и управляемости соответствовать представлениям инженеров-разработчиков из Детройта и Штутгарта или авторов, основанных на Hogback Road? Мы, конечно, не можем сказать, особенно потому, что команда Bose отказалась обсуждать что-либо об алгоритмах управления системой.

Окажутся ли эти линейные двигатели надежными в условиях длительного износа в реальном мире? Это всегда серьезное препятствие для любого нового оборудования. Поскольку движущийся вал каждого линейного двигателя скользит по четырем шарикоподшипникам с рециркуляцией, устойчивость к атмосферным воздействиям, несомненно, будет главным приоритетом.

Стоимость и вес всегда являются горячими проблемами в автомобильной промышленности, и система Bose явно еще не готова к массовому производству. Одна особенность, которая бросится в глаза любому автоинженеру, - это модуль демпфирования колес рядом с каждым тормозным диском.Первоочередной задачей будет избавление от этого тяжелого куска алюминия.

Bose ищет партнера для помощи в этих областях и вывода продукта на рынок, но компания не хочет просто лицензировать свою технологию поставщику подвески или автомобильной компании. Bose хочет оставаться в этом бизнесе надолго в качестве поставщика своей системы.

Это огромный шаг в непростом направлении для Bose, но эта новая система обещает выйти из технического затора, который остановил внедрение активных приостановок.Я с нетерпением жду возможности управлять прототипом в реальных условиях при первой же возможности.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Контроль и оценка медленно-активной подвески с предварительным просмотром для полноценного автомобиля

Оптимальный метод проектирования управления, основанный на использовании корреляции между входами передних и задних колес (предварительный просмотр колесной базы), вводится и затем применяется к оптимальной конструкции медленно-активная система подвески.Подвеска состоит из привода с ограниченной полосой пропускания, соединенного последовательно с пассивной пружиной, причем комбинация работает параллельно с пассивным демпфером. Рассмотрена трехмерная модель вождения автомобиля с семью степенями свободы, подверженная четырем коррелированным случайным входным сигналам дороги. Исследуется потенциал производительности системы с ограниченной полосой пропускания с предварительным просмотром колесной базы по сравнению со случаем без предварительного просмотра (некоррелированные входные данные).

1. Введение

Системы подвески с электронным управлением обладают потенциалом для преодоления ограничений пассивных систем и уменьшения необходимости идти на компромисс между различными рабочими условиями и между обычно конфликтующими целями конструкции подвески [1–7].К таким целям относятся обеспечение хорошей виброизоляции кузова транспортного средства (комфорт езды), поддержание непрерывного контакта между шиной и дорогой (способность держать дорогу для управляемости) и стабилизация кузова (безопасность езды). Исследователи изучали активные системы подвески с использованием ряда различных моделей транспортных средств, при этом оптимальные методы управления линейно-квадратичным регулятором широко используются в конструкции подвески. Многие исследователи использовали модель четвертьфинала с двумя степенями свободы и активной подвеской [8–14].В этих справочных материалах использовались системы подвески с полной полосой пропускания, которые предлагают улучшенные ходовые качества и управляемость, но могут иметь другие проблемы, такие как сложность, высокая стоимость и энергопотребление, а также проблемы с шумом, вибрацией и жесткостью [15, 16]. Следовательно, такие полностью активные системы коммерчески непривлекательны для серийных автомобилей. Однако было продемонстрировано, что активные (медленно-активные) системы с ограниченной полосой пропускания могут предложить значительные улучшения в управлении резонансами тела, аналогично системам с полной полосой пропускания [15, 16].Медленно-активные системы можно представить как исполнительный механизм с ограниченной полосой пропускания (около 3–5 Гц). Эта система была коммерчески реализована с использованием газовых пружин и электрогидравлических элементов [17, 18]. Этот тип системы представляет особый интерес по нескольким причинам: (а) с полосой пропускания привода 3 Гц приводы могут использоваться для управления креном в поворотах и ​​тангажом при торможении и ускорении, так что плохое управление не должно быть следствием низкие колесные ставки; (б) за пределами диапазона исполнительного механизма система является обычной; (c) относительно простые приводы, которые могут быть электрическими или гидравлическими, вероятно, обеспечат необходимую производительность; (д) потребление энергии должно быть очень скромным.

В последние годы проявился большой интерес к использованию предварительного просмотра входных данных дороги при проектировании систем активной подвески, и были получены очень обнадеживающие результаты с точки зрения улучшенных характеристик [19, 20]. Поскольку для закона управления требуется информация о дороге, вводимая на некотором расстоянии перед передними колесами, возникают практические трудности при измерении поверхности дороги с помощью устанавливаемого на кузове датчика дороги.

На практике, однако, когда автомобиль едет прямо по твердому дорожному покрытию, на заднее колесо воздействует почти такая же сила воздействия дороги, как и на переднее колесо, только с задержкой по времени.Информация о предварительном просмотре колесной базы может быть включена в проект закона управления для активных систем подвески транспортного средства, и ожидается дальнейшее улучшение характеристик. Контроль предварительного просмотра колесной базы был изучен [21–23], и были получены многообещающие результаты. Преимущества возникают без дополнительных затрат на датчики. Вышеупомянутые ссылки использовали предварительную информацию для систем с неограниченной полосой пропускания (полностью активных). Пилбим и Шарп [23] использовали модель полуавтомобиля для изучения влияния предварительного просмотра колесной базы на рабочие характеристики медленно-активной системы подвески.Однако полученная система с предварительным управлением не имеет нулевого устойчивого отклонения осей от отклонения кузова в ответ на внешние силы тела из-за изменений полезной нагрузки, аэродинамических сил и сил от рулевого управления, торможения и тяги.

Целью данного исследования является разработка полной модели автомобиля, оснащенной медленно-активной системой подвески и включающей в себя интегральные элементы управления для управления режимами тангажа и крена кузова автомобиля. Кроме того, представлена ​​стратегия управления, специально разработанная для предварительного просмотра колесной базы, чтобы уменьшить вибрацию кузова автомобиля и оценить влияние этой стратегии на характеристики систем подвески с ограниченной полосой пропускания.Процесс синтеза закона управления основан на модификациях алгоритма управления для учета корреляции входных сигналов шины и дорожного покрытия и исключения интегральных элементов управления в индексе производительности (функция стоимости). Эта формула обеспечивает необходимую гибкость при наведении на режимы тела (тангаж и крен) с помощью управления.

2. Модель езды на автомобиле

Схематическое изображение математической модели транспортного средства показано на рисунке 1. Это трехмерная модель с семью степенями свободы.Он учитывает режимы отскока, тангажа и крена подрессоренной массы и вертикальные (отскок) движения четырех неподрессоренных масс. Предполагается, что между подрессоренной массой и осями автомобиля на каждом углу, как показано на рисунке, предусмотрена система медленно-активной подвески. Медленно-активная система включает в себя привод с ограниченной полосой пропускания, последовательно включенный с пассивной пружиной, причем комбинация работает параллельно с пассивным демпфером. Полоса пропускания управления исполнительным механизмом охватывает нормальный диапазон резонансных частот тела в скачках, тангажах и кренах, но не распространяется на частоты скачков колеса.Этот тип привода рассматривается как производитель смещения. Его внутренний контур управления будет включать обратную связь по смещению, и сигнал запроса исполнительного механизма будет условно представлять собой желаемое смещение. Ограниченная полоса пропускания каждого исполнительного механизма представлена ​​в модели автомобиля включением двух одинаковых фильтров нижних частот второго порядка, последовательно соединенных с идеальным исполнительным механизмом.


Уравнения, управляющие динамическим движением модели транспортного средства, оснащенной медленно-активной системой подвески, кратко описаны ниже.

Из рисунка 1 можно вывести следующие уравнения: Уравнение вертикального (вертикального) движения подрессоренной массы. уравнение качения подрессоренной массы уравнение тангажа подрессоренной массы уравнения вертикального движения неподрессоренных масс Для рассматриваемой системы уравнения фильтра нижних частот второго порядка (ФНЧ) следующие: где и - отфильтрованные управляющие сигналы 2-го и 4-го порядка соответственно, и С участием Представляем следующие векторы состояния, управляющего входа и возмущения: уравнения движения можно выразить следующим уравнением состояния: где, и - матрицы размерностей, и, где и.

Для управления движением тела из-за изменений сил полезной нагрузки, возникающих в результате рулевого управления, торможения и тяги, а также аэродинамических сил, уравнения системы дополняются интегралом углов тангажа и крена, то есть где - матрица,,, а все остальные элементы равны нулю.

Уравнения расширенной системы становятся где

3. Модель неровности дороги

Предполагается, что входным возбуждением модели транспортного средства является кажущееся вертикальное движение проезжей части, вызванное движением транспортного средства вперед по дороге с неровным профилем.Неровности дорожного покрытия можно рассматривать как стационарный гауссовский случайный процесс с нулевым средним значением, характеризуемый спектральной плотностью мощности вида [24] где, и - дисперсия неровностей дороги, коэффициент, зависящий от формы неровностей дороги, и скорость движения транспортного средства, соответственно.

Из представления шероховатости (3.1) модель возбуждения транспортного средства может быть получена во временной области с помощью формирующего фильтра вида где - процесс белого шума с нулевым средним с в котором обозначает дельта-функцию Дирака.Входы дорожного возбуждения в автомобиль рассматриваются как дополнительные состояния системы. Состояния системы дополняются состояниями, представляющими входные данные дороги.

3.1. Случай некоррелированных дорожных входов

Здесь предполагается, что входные данные на четырех колесах транспортного средства не коррелированы. В этом случае входные возмущения дороги могут быть смоделированы следующим дифференциальным уравнением первого порядка: где - диагональная матрица с диагональными элементами, равными и - единичная матрица.

Комбинируя матрицу возбуждения проезжей части (3.4) и (2.11), результаты можно записать в виде где

3.2. Случай коррелированных дорожных входов

В этом случае учитывается корреляция между передними и задними входами на каждой стороне транспортного средства. Ожидается, что временная задержка, доступная между передним и задним входом, даст возможность улучшить управление исполнительным механизмом задней оси. Это своего рода превью (превью колесной базы). Поскольку все необходимые датчики уже доступны и время предварительного просмотра приемлемое, где находится колесная база, мы рассмотрим здесь.

Чистая временная задержка между передним и задним входами может быть представлена ​​приближением Паде порядка. Передаточная функция приближения Паде -порядка задается в частотной области выражением где и - передние белые сигналы дорожного шума, и - задние белые сигналы дорожного шума, и - временная задержка между передним и задним входами. Для приближения Паде второго порядка () постоянные равны, и [25].

Представление в пространстве состояний вышеупомянутой передаточной функции дается формулой с выходом где а матрицы, и равны Подматрицы: Уравнение (3.4) может быть расширен как где, - подматрицы матрицы.

Подставляя (3.9) в (3.13), результат можно записать в виде Из (3.14) видно, что тыловые возмущения исчезли, и поэтому проблема может быть решена так же, как и в некоррелированном случае.

Объединяя (2.11), (3.8) и (3.14), результаты можно записать в виде В случае допущения двух идентичных сигналов переднего белого шума (3.13) можно записать как где Постановку задачи можно упростить, установив

4.Конструкция оптимальных контроллеров

Критерии рабочих характеристик системы подвески включают комфорт езды, ход подвески (рабочее пространство), прогиб шин (изменение нагрузки на колеса), статический и динамический контроль ориентации, уровни силы привода и потребляемую мощность.

Комфортность езды в автомобиле - это общее чувство благополучия. Это явно очень субъективно, но общепринято, что спектр ускорения, особенно в низкочастотном диапазоне (1–10 Гц), важен. Среднеквадратичное значение ускорения может использоваться как мера дискомфорта от езды.

Прогиб подвески важен с точки зрения упаковки; текущие тенденции к большему размеру шин и дизайну более низкого капота делают упор на сохранение как можно меньшего прогиба подвески. Боковые и продольные силы, доступные для прохождения поворотов и / или торможения, зависят от нормальной нагрузки на шину; очевидно, что большие динамические колебания нормального усилия в шинах были бы неприемлемыми. Среднеквадратичные значения относительного смещения между колесом и корпусом и динамического прогиба шины можно использовать в качестве меры хода подвески и контроля прогиба колеса.

Чтобы получить закон управления, который соответствует требованиям к комфорту езды, безопасности движения (способность удерживать дорогу и управляемость кузова) и рабочему пространству (ход подвески), используется следующий индекс эффективности: где - оператор ожидания. В индексе производительности,,,,, являются весовыми коэффициентами. Весовые коэффициенты отражают предпочтения разработчика транспортного средства. Изменяя весовые коэффициенты, можно вывести различные законы управления, которые по-разному акцентируют внимание на отдельных аспектах производительности.прогиб подвески и прогиб шины: Предположим выходной вектор который содержит все важные параметры, которые необходимо контролировать, например, динамические прогибы шин, прогибы подвески, движения по тангажу и крену и т. д. - это выходная матрица, которую можно разделить на три подматрицы, то есть, где есть и есть, - количество выходов, и.

Здесь рассматривается закон управления для случая коррелированного входа дороги.

Индекс производительности может быть определен в терминах выходов как где и - весовые матрицы.является положительно полуопределенной матрицей и является положительно определенной матрицей.

Управляющий вход, который минимизируется при динамических ограничениях (3.15), определяется выражением где - дополнительная часть прироста, учитывающая задержку по времени. Матрицу можно найти из решения алгебраического уравнения Риккати: Однако рассматриваемая здесь система не является полностью управляемой. Это связано с тем, что часть входного вектора в (3.15) не может быть изменена путем приложения управляющей силы.Следовательно, уравнение Реккати (4.6) может быть решено численно после разделения неизвестной матрицы на четыре подматрицы, как было предложено Hac [8].

Уравнение матрицы состояний замкнутого контура принимает вид или

5. Результаты и обсуждения

Исходные данные для модели транспортного средства, отражающие характеристики типичного автомобиля, приведены в Таблице 1 [18]. Рассмотрены улучшения качества езды автомобиля за счет использования оптимально управляемых систем активной подвески.Прямое сравнение активной и пассивной подвески затруднено. В то время как параметры пружины и демпфирования обычной пассивной подвески остаются неизменными, активные подвески могут быть адаптированы к мгновенным условиям эксплуатации, измеряемым датчиками, и изменять свои характеристики в соответствии с конкретными дорожными / скоростными условиями или стилем вождения. По сути, активная система может обеспечить мягкую, но стабильную поездку по прямой, но при этом усилить жесткость при изменении направления, торможении и маневрах ускорения.Для обеспечения справедливости сравнения коэффициенты демпфирования скачков колеса для пассивной системы сохраняются такими же, как и для активных систем. Элмадани [26] признал, что как для активных, так и для пассивных систем подвески ограничение, накладываемое на коэффициент демпфирования в режиме скачкообразного движения колес, ограничивает степень, в которой ускорение подрессоренной массы может быть уменьшено для комфорта езды. Однако для режима перескока колеса с очень слабым демпфированием это приведет к ухудшению курсовой устойчивости. В этом исследовании коэффициенты демпфирования 0.2 будут использоваться в режимах переключения колес.

9038 Вес без подрессоренной части

Параметр Значение

Масса подрессоренной части () 1460 кг
Масса задней неподрессоренной части (,) 35,5 кг
Жесткость пружины передней и задней подвески (, ) 18000 Н / м
Постоянная пружины шины () 175500 Н / м
Момент инерции подрессоренной массы относительно продольной оси через центр тяжести подрессоренной массы () 460 кг · м 2
Момент инерции подрессоренной массы относительно поперечной оси через центр тяжести подрессоренной массы () 2460 кг · м 2
Частоты отсечки фильтра () 3 Гц
Коэффициенты демпфирования фильтра () 9038 7 0.7071
Коэффициент переднего демпфирования () 1088 Нс / м
Коэффициент заднего демпфирования () 1030 Нс / м
Продольное расстояние от центра тяжести подрессоренной массы до оси передней оси

1.387 м
Продольное расстояние от центра тяжести подрессоренной массы до осевой линии задней оси 1,80 м
Расстояние между осевыми линиями передних колес () 1.5 м
Расстояние между осевыми линиями задних колес () 1,5 м

При моделировании были рассмотрены следующие типы подвески (i) Пассивный (P). (ii) Медленно-активный с интегральными элементами управления (SA + I). (iii) Медленно-активный с интегральными элементами управления и предварительным просмотром колесной базы (SA + I, P).

Кроме того, при необходимости рассматривается медленно-активная (SA) система без интегральных элементов управления, чтобы показать преимущества включения интегральных элементов управления в конструкцию многопараметрических контроллеров.Численные значения весовых коэффициентов в целевой функции, использованной в моделировании, приведены в таблице 2. В этой работе подход, используемый для представления временной задержки колесной базы, заключается в ее моделировании с помощью аппроксимации Паде второго порядка. Это приводит к выработке стратегии непрерывного управления для случая полной обратной связи. Моделирование проводится при скорости транспортного средства от 5 до 40 м / с, что соответствует разному количеству предварительного просмотра. Известно, что время предварительного просмотра зависит от скорости транспортного средства, поэтому с увеличением скорости транспортного средства время предварительного просмотра сокращается.


1. Реакция на случайные дорожные помехи

Модель транспортного средства, оснащенная различными системами подвески, была смоделирована при движении с постоянной скоростью 20 м / с по дороге с произвольным профилем. Значения параметров дороги составляют и м 2 . Они соответствуют ровной (асфальтовой) дороге. В таблице 3 представлены среднеквадратичные (среднеквадратичные) значения набора выбранных переменных для различных суспензий. Из таблицы 3 можно заметить, что различия между системами подвески с интегральными условиями управления и системами без них невелики из-за малых весовых коэффициентов на условиях контроля.Поэтому в оставшейся части этого раздела представлены только результаты для систем с интегральными элементами управления. Поскольку пассивная система подвески представляет собой критерий, по которому оцениваются другие конструкции, процентное улучшение качества езды по сравнению с пассивной системой показано на рисунке 8. Можно видеть, что активно регулируемые подвески демонстрируют заметные улучшения в комфорте езды (вибрация изоляция) и ход подвески без ущерба для курсовой устойчивости.В целом, результаты показывают, что можно улучшить характеристики транспортного средства, одновременно уменьшая среднеквадратичное ускорение подрессоренной массы и прогиб подвески без отрицательного влияния на среднеквадратичные отклонения шин. Медленно-активная система дает очень хорошие рабочие характеристики по сравнению с пассивной системой.


Весовой коэффициент SA SA + I

40 40
0
0,10 0,10
08
08

Показатели эффективности P SA SA + I SA + I, P

181.96 145,54 144,94 139,56
(перед) (× 10 −4 м) 32,16 20,07 20,83 19,96
4 м)
9,58 9,58
26,62 18,17 16,34 19,63
(перед) (× 10 −4 м) 9,98 9,58 9,58 ) (× 10 −4 м) 9.56 9,34 9,58 9,25

Улучшение индекса производительности, комфорта езды, хода подвески (упаковка) и управляемости (прогиб шин) (не коррелировано) nonpreview) к коррелированному случаю (предварительный просмотр колесной базы) показаны на рисунке 2. Как и ожидалось, улучшения особенно заметны при более низких скоростях транспортного средства. Для режима плавной езды (т. Е. Повышенного внимания к комфорту езды) возможны дополнительные улучшения рабочих характеристик.Причина отсутствия большего влияния на характеристики управляемости заключается в том, что привод имеет ограниченную полосу пропускания (3 Гц), а резонансы скачкообразного движения колеса (около 10 Гц) находятся вне диапазона эффективного управления приводом. .

На рисунке 3 показаны спектры мощности для транспортного средства, движущегося со скоростью 20 м / с. Результаты приведены для медленно-активной системы с предварительным просмотром и без него, а также для пассивной системы. Тенденции, показанные в этих результатах, практически одинаковы для разных скоростей транспортных средств.Спектры показывают, что существует очень небольшая разница между тремя случаями, рассмотренными вокруг резонансов скачкообразного движения колеса, из-за ограниченной полосы пропускания системы. Ускорение кузова улучшено до 6 Гц. Прогиб задней шины в предварительном просмотре улучшен по сравнению с обычным вариантом примерно до 6 Гц. Заметно улучшился прогиб задней подвески. На очень низкой частоте предварительный просмотр дает те же результаты, что и пассивная система, поэтому ход подвески улучшается на низких частотах и ​​вплоть до частоты скачков колес.

5.2. Реакция на дискретные помехи

Рассматриваются два типа дискретных входов в систему транспортного средства. Эти входные данные следующие: (1) Двойная неровность, при этом амплитуда неровностей на правой стороне автомобиля в два раза больше, чем у бугорков на левой стороне. Этот тип местности вызывает возбуждение как по тангажу, так и по крену подрессоренной массы. На рис. 4 представлен вид дороги сверху, а на рис. 5 (а) представлены временные характеристики неровностей, которые испытывают четыре шины.Скорость автомобиля составляет 20 м / с. (2) Момент, приложенный к центру тяжести тела, чтобы имитировать поведение автомобиля во время ускорения. Момент линейно увеличивается до 2000 Нм за 1 с, остается на уровне 2000 Нм в течение следующих 4 с, а затем скатывается до нуля за 1 с.



Моделирование выполняется для двух входов. Набор графиков, сравнивающих реакции активно и пассивно подвешенных транспортных средств, представлен и обсуждается далее.

Временные характеристики реакции транспортного средства на двойной наклонный неровность показаны на рисунках 5 и 6.Изучая эти цифры, можно сказать, что медленная активная система подвески демонстрирует меньшие и лучшие демпфирующие реакции, чем пассивная подвеска. Отношение демпфирования колеса к прыжку оказывает значительное влияние на характеристики автомобиля. Эффект от включения интегрального управления углом крена очень хорошо виден из рисунка 6. Пики угла крена значительно уменьшены по сравнению с пиками без интегральных элементов управления. Это показывает преимущество включения условий контроля для ориентации и безопасности движения.


Временные характеристики отклонения подвески и угла тангажа из-за приложения момента к центру тяжести подрессоренной массы показаны на рисунке 7. Различные системы подвески имеют разные характеристики. Во время разгона автомобиля отклонение подвески и угол тангажа не равны нулю для пассивной системы и медленно-активной без встроенного управления углом тангажа. Эти неблагоприятные эффекты устраняются введением интеграла угла тангажа в контроллер.



6. Резюме и выводы

В этой статье линейная теория оптимального управления была применена к разработке законов управления для медленно-активной системы подвески на основе полной модели транспортного средства. Теоретические основы вывода законов управления были рассмотрены для случая, когда игнорируется корреляция между входными данными дороги из-за временной задержки колесной базы (без предварительного просмотра). Затем формулировка задачи была изменена, чтобы закон управления учитывал предварительный просмотр колесной базы.Аппроксимация Паде второго порядка используется для представления времени предварительного просмотра (временная задержка колесной базы).

Результаты моделирования показали, что контроллер на основе предварительного просмотра колесной базы умеренно улучшает общие ходовые качества медленно-активной подвески. Улучшение комфорта езды примерно на 11% при скорости 5 м / с достигается за счет использования стратегии управления предварительным просмотром колесной базы, а не без предварительного просмотра. Контроль предварительного просмотра для медленно-активной системы позволяет улучшить рабочее пространство подвески до 29% по сравнению с контролем без предварительного просмотра при скорости автомобиля 20 м / с (0.Время предварительного просмотра 14 секунд). Медленно-активная система подвески имеет очень хорошие характеристики по сравнению с типичной пассивной системой. Он очень эффективно обеспечивает гашение резонансов корпуса.

Номенклатура
Транспортное средство вперед скорость, (м / с)
Системные матрицы
Входные матрицы контура управления с обратной связью
Выходная матрица
Суммарное усилие левой задней и левой передней подвески, соответственно, (Н)
Суммарное усилие правой задней и правой передней подвески, соответственно, (Н)
Матрица передаточной функции
Момент инерции подрессоренной массы относительно продольной и поперечной оси через центр тяжести подрессоренной массы, соответственно, (кг · м 2 )
Индекс производительности
Матрица усиления обратной связи
Матрица положительно определенного решения алгебраическое уравнение Риккати
Матрицы взвешивания
Интегральная матрица
Обозначает транспозицию
от центра оси задней подвески, соответственно, от центра оси задней подвески до центра тяжести задней подвески , (м)
Коэффициент демпфирования передних и задних амортизаторов соответственно, (Нс / м)
Жесткость пружины передней и задней подвески соответственно, (Н / м)
Жесткость пружины шины, (Н / м)
Масса подрессоренной части, (кг)
Масса неподрессоренной части, (кг)
Расстояние между осевыми линиями передних и задних колес соответственно, (м)
Регулировка в вектор put
Сигнал запроса управления приводом,
Отфильтрованный сигнал требования управления второго порядка,
Сигнал запроса управления с фильтром четвертого порядка,,,
Вектор дорожных входов
Входной сигнал
Векторы состояния
Положение по вертикали центр тяжести подрессоренной массы, (м)
Вертикальное положение левого переднего и левого заднего углов подрессоренной массы, соответственно, (м)
Вертикальное положение правого переднего и правого заднего углов подрессоренной части масса, соответственно, (м)
Высота дороги под левым передним и левым передом r неподрессоренная масса, соответственно, (м)
Высота дороги под правой передней и правой задней неподрессоренными массами, соответственно, (м)
Вертикальное положение левой передней и левой задней неподрессоренных масс соответственно , (м)
Вертикальное положение правой передней и правой задней неподрессоренных масс соответственно, (м)
Смещение левого переднего и левого заднего медленного активного исполнительного механизма, соответственно, (м)
Смещение правого переднего и правого заднего медленного активного исполнительного механизма, соответственно, (м)
Прогиб подвески,, (м)
Прогиб шины,, (м)
Коэффициент, зависящий от формы неровностей дороги, (м −1 )
Дельта-функция Дирака
9038 7 Коэффициент демпфирования
Процесс нулевого среднего белого шума
Весовые коэффициенты
Контрольный весовой коэффициент
неровности дороги 238
Постоянная времени (с)
Углы крена и тангажа подрессоренной массы, соответственно, (рад)
Круговая частота, (рад / с)
Частота среза фильтра, (Гц). Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *