汽车悬架系统电控减振技术应用探析

郭春杰 钟海兵 尹庆 路英竹

摘 要：在汽车悬架系统中，经过电控减振技术的有效应用，能够有效减少汽车行驶的颠簸感、震动感，提升驾驶人员的舒适感，所以，研究该技术具有重要的意义。本文阐述了汽车减振器的发展，对电控减振技术进行了分析，并且展开了电控减振技术的应用分析。

关键词：电控减振技术 汽车悬架系统 应用

根据汽车发展史的分析和研究可知，在汽车发展历程中，对诸多学科的技术进行了不断融合应用，不仅满足了人们的行驶需求，也改善了交通运行水平。近些年来，随着科学技术的不断提升，在汽车制造领域方面也取得了一定成绩，我国汽车制造水平得到了有效提升，但是，汽车制造面临着更高的要求，为了满足市场需求，需要对汽车行驶的相关影响因素进行全面分析，不仅要保证汽车的安全行驶，还应该满足行驶人员的舒适方面需求。

1 汽车减振器的发展

在汽车悬架系统中，汽车减振器占据着重要的地位，经过减振器的应用，能给汽车的安全行驶提供可靠保障，防止路面等因素的影响下，使汽车受到严重的冲击和震动，一般减振器会设置在汽车前后。至今为止，汽车减振器已经经历了几百年的发展历史，在最开始的时候所使用的减振器为悬架弹簧，以此来减少路面冲击对汽车的不良影响，但是，弹簧很难有效吸收振动能量，还会发生共振，所以，逐渐将弹簧和橡胶块进行了有效结合，这样可以对振动能量进行有效吸收，有效减少汽车振动幅度，但是在这种方式下，也仅能够实现单向的作用。在汽车减振器方面，国外率先研究出了液压减振设备，做成了橡胶节流通道，并且利用隔板，将其内腔分为两个部分，以此形成中空结构，有效减少了阻尼作用，提升了汽车的减振效果。

在上个世纪30年代，研究出了摇臂式减振器，这种减振器得到了推广应用，由于这种减振器具有较多优势，比如说，稳定性较强，能够将内部运行压力控制在10-20MPA，但是，在活塞磨损及温度因素的影响下，这种减振器会出现体积膨大的现象，进而逐渐被淘汰。在二战之后，逐渐研究出了剪式液压减振设备，将其应用在车架以及车桥中可以反复运动，在减振壳中可以使油液重复运动在两个内腔中，在该过程中，油液会在两个内腔的内壁进行不断摩擦，这样可以有效抵抗汽车振动，在这种减振方式下，能够将单体作用减振器以及双作用减振器进行有效结合，投入的资金相对较少，使用年限得到了有效延长，整体的体积也相对较小，重量也较轻，但是，如果汽车处于高速运转状态下，很容易使减振装置发生形变问题，进而影响了减振效果，不仅如此，还会出现较大的冲击力，发出较大的噪音等。在50年代，充气式减振器被研制了出来，在铜管下设置了浮动活塞，这样就会使人和缸筒一端形成密闭空间，即使在车轮跳动的过程中，减振器活塞也能夠往复运动于油腔之内，从而形成相应的压差，有效起到了汽车减振作用[1]。

2 电控减振技术的分析

2.1 电控减振技术

在主动悬架系统中，电控减振技术占据着重要位置，该技术具有较大的复杂性，对外部能量的输入能够给予有效保障，通过悬架内控系统的设置可以使汽车外部能量得到有效控制，进而使基础减振效果得到有效提升。对于电控减振技术来说主要可以分为两部分，一是基础力发生器，二是弹簧构件，就前者来说，主要是为了给悬架系统提供保护作用，实现汽车的节能降耗目标。在汽车运行中，能够对悬架系统进行有效优化，确保汽车行驶的平稳度，调节汽车运行模式，但是，该项技术具有较高要求，投入成本比较大，与其他的技术相比较，总体消耗也比较高，一般只用在高端汽车的生产制造中。

2.2 被动悬架技术

在该技术中，主要组成内容包括：减振器和弹簧，作为相关设计人员需要具有丰富的工作经验，能够对技术中的阻尼系数等进行合理应用，掌握相关的计算公式，从而对悬架系统进行合理设计，在根本上保证该系统的控制效果，还要做好相应的测试，在具体测试的时候，虽然会存在一定的难度，但是也要保证汽车状态的稳定性，不能存在较大偏差，该技术可以满足汽车转弯的相关需求，满足了驾驶人员的舒适需求，但是，该技术的相关参数是不能调整的，这样会给整体性能带来一定的影响。

2.3 半自动悬架系统电控减振技术

对于该技术来说，其应用原理与被动悬架减振技术具有较多相似之处，但是，该技术的灵活性相对较好，阻尼系数以及刚度系数具有较大的变换空间，在该技术中，主要依靠弹簧来测算车轮行驶中的相关参数，能够对车辆的行驶速度进行有效反馈，驾驶人员在实际行驶过程中，可以及时掌握车辆行驶相关参数。对该技术进行实际应用时，需要对其阻尼系数以及弹簧刚度进行不断优化，确保二者处于良好的平衡状态，能够满足汽车的稳定运行，在半自动技术中，减振器以及弹簧是重要的组成元件，通过二者的协调作用，可以有效控制车辆的加速度，与被动悬架电控减振技术相比，该技术的阻尼系数具有较高的灵活性，弹簧刚度也相对较大[2]。

3 在汽车悬架系统中电控减振技术的应用分析

在汽车悬架系统中，电控减振技术具有很大的应用价值，该技术工作的基础系统为非线性系统，在该系统中具有较强的复杂性，为了满足其动力系统的相关需求，需要对多种技术进行融合应用。在现阶段来看，电控减振技术最核心的内容为：基础最优控制、整体自适应控制、神经网络控制以及模糊控制，通过这些控制理论的融合应用，在根本上提升了汽车行驶的稳定性，优化了控制效果，也提升了悬架系统的整体稳定性。

3.1 基础最优控制

对于基础最优控制来说，主要指的是某一个具体的目标函数，通过应用专业的数学计算方法计算出具体的函数，在极值状态下能够输入以及输出相关参数，一般来说，相关工作人员需要具有丰富的工作经验，以此获得目标函数，在此基础上将其应用在悬架系统中，这样可以丰富最优控制的多样性功能，比如说，预见性控制以及线性控制等。作为相关工作人员还需要对多种技术进行灵活运用，能够从不同角度对最优控制数字进行分析，进而将减振技术高效应用在汽车行驶中，全面掌握相关的行驶参数，从而提升整体的减振效果。对选阵系统进行实际应用的时候，为了发挥减振技术的作用，需要构建完善的基础模型，确保汽车行驶能够得到有效控制，对汽车行驶状态进行优化，提升汽车行驶的稳定性以及舒适度等，然而，在减振技术的应用下，汽车能耗会有所提升，所以在悬架系统中需要针对该项技术进行不断完善，从而减少汽车运行能耗，当汽车能够达到最优控制的情况时，还需要对悬架系统的整体情况进行有效反馈，从而做出有效调整措施，作为相关技术人员，对相关软件进行升级的时候，需要有效改善减振技术的整体优化效果，对汽车整体稳定性进行有效改进和控制[3]。

3.2 神经网络控制

对于人工神经网络控制技术来说，其工作原理与神经元信息处理比较相似，都是对基础信息进行分析和处理，确保非线性信息的有效性，进而在总体结构上显示出大范围的基础数据，优化基础控制效果，对基础参数进行设计的时候，采用了人类神经网络的工作原理，在汽车悬架系统中，构建了人工智能的电控减振系统，整体控制系统可以得到升级，提升了数据信息处理能力，使分布式数据能够得到集中处理，从而优化了系统控制效果。在汽车悬架系统中，神经网络控制技术得到了高度重视，该技术应用频率也比较高，这种电控减振技术具有较好的应用价值，在信息处理方面，该技术模拟了人类神经的信息处理方法能够像人类一样去思考问题。在悬架系统中，相关参数也可以独立获取，并且，对各类信息之间的内在联系进行全面分析，在此基础上作出正确的判断以及预测等。对于该项技术来说，还具有较强的联想力以及记忆能力，推理能力也比较显著，还具有较好的容错性，可以对人类神经元的问题分析能力进行模拟，从而对相关数据进行推测，作出客观的判断，及时分析汽车性能以及行驶状态等，有效减少了汽车行驶中的震动感。对于神经网络控制来说，体现了分布式特点，该处理系统比较先进地应用了网络控制技术，该种减振技术属于主动型，可以主动减振。根据现阶段汽车制造行业的发展情况来看，神经网络控制技术比较常用，用检测技术所取得的检测效果比较显著，其发展空间以及改造空间均比较大。作为相关技术人员，应该对车辆行驶的颠簸感进行全面分析和测试，尽可能提升网络控制技术的实时性，从而为汽车行驶员提供安全、舒适的行驶服务，进一步扩大该技术的应用范围。在系统的未来发展中，还需要对系统进行不断升级，对减振技术进行不断优化，健全控制体系[4]。

3.3 整体自适应控制

对于整体自适应控制理念来说，可以对基础最优控制的诸多不足之处进行有效弥补，在汽车行驶的过程中能够在诸多临时性状态下进行适用分析，通过相应调整，保证汽车的安全稳定行驶。在自适应系统中需要按照相关的行驶路况以及环境监测相关的数据进行分析，全面分析车辆行驶中的诸多不稳定性因素，对车辆行驶的整体情况作出有效的判断，针对数据异常进行有效的自适应调整，进而控制车的行驶状态。通过应用悬架系统，在汽车减振方面发挥了重要作用，其自适应控制是无法取代的，不仅可以对汽车整体减振效果进行优化，还能够对相关的参数进行准确检测，在此基础上，对相关参数进行优化，有助于改善汽车整体行驶状态。通过该功能的有效控制，能够将各类参数变化上报于悬架系统中，通过对各类参数的检测，可以生成相应的控制数据，进而有助于对悬架系统状态进行进一步优化。由此可见，该技术具有较好的应用前景，但是，该技术应用价格相对较高，如果自适应控制能力越强，就会花费更多的成本，控制效果自然也会更好，在汽车生产制造中，该技术会应用于部分汽车底盘中，以此优化整体的减振效果。在汽车行驶中，该技术可以收集基础输入参数，经过对其监测以及反馈构建相应的数据参考模型，保证所收集的数据具有参考价值，进而优化了自适应控制效果[5]。

3.4 模糊控制

近些年来，随着科学技术的不断发展，在汽车制造领域中模糊控制得到了高度关注，由于模糊控制可以将诸多人工经验进行有效利用，对系统整体性能进行优化与控制，从而使整体人工智能水平得到了有效提升，相信在汽车制造领域的未来发展中，模糊控制会得到进一步应用。在模糊控制中，能够将语言变量和模型进行有效构建以及合理优化，对减振技术进行了有效完善。随着人们生活水平的提升，对生活质量有了更高要求，在模糊控制的应用下，能够对控制技术进行充分优化，还可以使控制技术得到升级，为新技术的开发奠定了基础，有助于车辆行驶人员获得良好的体验，在模糊控制的应用下，可以使减振技术朝着智能化方向发展。在车辆运行中，相关的输出数据可以得到模糊控制，经过对技术的分析，结合相关的人工经验可以作出准确的判断，在汽车自动控制领域中，该项技术得到了高度重视，能够使自动控制规则成为现实，也能对相关的计算模式进行有效调整，为汽车整体运行数据以及相关控制技术的有效整合提供了契机，在模糊控制的应用下，相关的具体参数可以得到模糊计算，并且根据汽车自身的运行轨迹以及振动幅度等作出有效分析，对相关数据进行全面监测，从根本上提升了汽车的整体控制水平，优化了汽车的控制能力[6]。

4 结语

综上所述，对于传统的被动悬架系统，整体的平稳性相对较差，实际操作，也具有一定的局限性，无法满足人们的行驶需求，随着科学技术的不断发展，减振控制技术得到了有效应用，通过该技术的不断改良取得了较好的减振效果。作为汽车生产制造企业，需要在系统减振設计方面积极应用该项技术，使汽车减振方面的功能可以满足人们的实际需求，对该技术进行实际应用时，还需要对减振效果进行进一步优化，提升人们行驶的舒适感，并对节能环保继续高度关注。作为该领域的技术研究人员，需要对相关的减振技术进行深入研究，采取有效措施减少汽车行驶中的振动感，尤其要对电控减振技术给予高度关注，确保该项技术可以发挥应有的减振效果，从而使汽车的使用年限得到有效延长，使人们获得良好的行驶体验，也为行驶人员提供安全保障。

参考文献：

[1]孟令洲， 李艳菊. 汽车悬架系统电控减振技术应用探析[J]. 工程技术（引文版）：2018（12）：160-161.

[2]黄镇财. 汽车悬架系统电控减振技术应用探析[J]. 内燃机与配件， 2019（19）.

[3]黄镇财. 汽车悬架系统电控减振技术应用探析[J]. 中国设备工程， 2019（22）.

[4]孙建民， 杨清梅. 汽车悬架系统电控减振技术及应用现状[J]. 汽车电器， 2000（06）：4-6.

[5]张春民. 汽车悬架系统电控减振技术及应用分析[J]. 中国高新技术企业， 2016（20）：53-54.

[6]廖辉. 汽车悬架系统电控减振技术及应用[J]. 汽车世界， 2019， 000（007）：P.42-42.