悬架刚度

主动悬架系统按其是否包含动力源，可分为四类:全主动悬架(有源主动悬架)、慢主动悬架系统(部分有源主动悬架)、半主动悬架(无源主动悬架)、馈能型主动悬架，如图1 所示。

全主动悬架又称为宽带主动悬架，是根据汽车的运动和路面状况，适时地调节悬架的刚度和阻尼，使其处于最佳减振状态。全主动悬架可以在车身振动的全频段范围内兼顾汽车的平顺性与操纵稳定性;能够实时地控制车身高度，改善通过性;能够降低车轮载荷波动，提高附着性能，改善操纵性，同时减轻了轮胎的磨损。但是全主动悬架的缺点是结构和控制复杂，硬件要求高、耗能大、成本高，这些缺点限制了全主动悬架在汽车上的推广应用。

慢主动悬架又称为有限带宽主动悬架，其作动器仅在一窄带频率范围内工作，所以它降低了系统的成本及复杂程度，比全主动悬架便宜。尽管如此，它的主动控制仍然覆盖了主要的车身振动，包括纵向、俯仰、侧倾以及转向控制等要求的频率范围，改善了车身共振频率附近的行驶性能，提高了对车身姿态的控制，性能可达到与全主动系统很接近的程度。

半主动悬架是指悬架弹性元件的刚度和减振器的阻尼系数之一可以根据需要进行调节控制的悬架。由于弹簧刚度调节相对较难，所以一般的半主动悬架不考虑改变悬架的刚度，而只考虑改变悬架的阻尼。半主动悬架按阻尼级又可分成有级式和无级式两种。半主动悬架是由无动力源且只有可控的阻尼元件组成。由于半主动悬架结构简单，工作时几乎不消耗车辆动力，而且还能获得与全主动悬架耗近的性能，故有较好的应用前景。

馈能型主动悬架是一种集馈能和减振功能于一体的主动悬架。这种悬架带有能量回收装置，可以将悬架间被减振器所消耗的振动能量转化为可供汽车其他耗能部件使用的能量，同时保持汽车良好的行驶平顺性。馈能型悬架在实现途径上分为机械式馈能和电磁式馈能两种。馈能型主动悬架最重要的特征在于，可以将汽车振动的能量收集并转化成其他部件可以使用的能量，有利于汽车的节能，非常符合当下对汽车节能环保的时代要求。

半主动悬架的研究工作始于1973年，由D.A.克罗斯贝和D.C.卡诺普首先提出。半主动悬架由可变特性的弹簧和减振器组成。半主动悬架的基本工作原理是:用可调弹簧或可调整减振器组成悬架，并根据簧上质量的速度响应、加速度响应等反馈信号，按照一定的控制规律，调节可调弹簧的刚度或可调减振器的阻尼力。

半主动悬架主要是通过电磁阀控制可调阻尼减振器。可调阻尼减振器由具有不同节流孔的转阀得到舒适(软)、正常(中)、运动(硬)三个等级的阻尼。起步、制动、急转弯和高速选择运动(硬)以保证良好的操纵稳定性，低速选择舒适(软)以获得良好的平顺性，中速选择正常(中)兼顾平顺性与操纵稳定性。

通过改变弹簧刚度以减振的半主动悬架由哈伯德等人于1976年提出，弹簧刚度的改变是通过切换空气弹簧实现的。刚度可调的空气弹簧具有副气室的空气弹簧，由刚度控制阀改变主、副气室的通道面积，得到软、中、硬不同的刚度，其控制与可调阻尼半主动悬架有类似之处。