Адаптивная подвеска (другое наименование полуактивная подвеска)
– разновидность активной подвески, в которой степень демпфирования
амортизаторов изменяется в зависимости от состояния дорожного покрытия,
параметров движения и запросов водителя. Под степенью демпфирования
понимается быстрота затухания колебаний, которая зависит от
сопротивления амортизаторов и величины подрессоренных масс. В
современных конструкциях адаптивной подвески используется два способа
регулирования степени демпфирования амортизаторов:
- с помощью электромагнитных клапанов;
- с помощью магнитно-реологической жидкости.
При регулировании с помощью электромагнитного регулировочного клапана
изменяется его проходное сечение в зависимости от величины
воздействующего тока. Чем больше ток, тем меньше проходное сечение
клапана и соответственно выше степень демпфирования амортизатора
(жесткая подвеска). С другой стороны, чем меньше ток, тем больше
проходное сечение клапана, ниже степень демпфирования (мягкая подвеска).
Регулировочный клапан устанавливается на каждый амортизатор и может
располагаться внутри или снаружи амортизатора. Амортизаторы с
электромагнитными регулировочными клапанами используются в конструкции
следующих адаптивных подвесок:
- Adaptive Chassis Control, DCC от Volkswagen;
- Adaptive Damping System, ADS от Mersedes-Benz (в составе пневматической подвески Airmatic Dual Control);
- Adaptive Variable Suspension, AVS от Toyota;
- Continuous Damping Control, CDS от Opel;
- Electronic Damper Control, EDC от BMW (в составе активной подвески Adaptive Drive).
Магнитно-реологическая жидкость
включает металлические частицы, которые при воздействии магнитного поля
выстраиваются вдоль его линий. В амортизаторе, заполненном
магнитно-реологической жидкостью, отсутствуют традиционные клапаны.
Вместо них в поршне имеются каналы, через которые свободно проходит
жидкость. В поршень также встроены электромагнитные катушки. При подаче
на катушки напряжения частицы магнитно-реологической жидкости
выстраиваются по линиям магнитного поля и создают сопротивление движению
жидкости по каналам, чем достигается увеличение степени демпфирования
(жесткости подвески). Магнитно-реологическая жидкость используется в
конструкции адаптивной подвески значительно реже:
- MagneRide от General Motors (автомобили Cadillac, Chevrolet);
- Magnetic Ride от Audi.
Регулирование степени демпфирования амортизаторов обеспечивает электронная система управления, которая включает входные устройства, блок управления и исполнительные устройства.
В работе системы управления адаптивной подвески используются следующие входные устройства:
- переключатель режимов работы;
- датчики дорожного просвета;
- датчики ускорения кузова.
С помощью переключателя режимов работы производится
настройка степени демпфирования адаптивной подвески. Датчик дорожного
просвета фиксирует величину хода подвески на сжатие и на отбой. Датчик
ускорения кузова определяет ускорение кузова автомобиля в вертикальной
плоскости. Количество и номенклатура датчиков различается в зависимости
от конструкции адаптивной подвески. Например, в подвеске DCC от
Volkswagen устанавливается два датчика дорожного просвета и два датчика
ускорения кузова впереди автомобиля и по одному - сзади.
Сигналы от датчиков поступают в электронный блок
управления, где в соответствии с заложенной программой происходит их
обработка и формирование управляющих сигналов на исполнительные
устройства – регулировочные электромагнитные клапаны или
электромагнитные катушки.
В работе блок управления адаптивной подвески взаимодействует
(использует информацию) с электронными блоками различны систем
автомобиля: усилителя рулевого управления, системы управления двигателем, автоматической коробки передач, систем ABS, ESP, ACC.
В конструкции адаптивной подвески обычно предусмотрено три режима работы:
- нормальный;
- спортивный;
- комфортный.
Режимы выбираются водителем в зависимости от потребности. В каждом режиме осуществляется автоматическое регулирование степени демпфирования амортизаторов в пределах установленной параметрической характеристики.
Показания датчиков ускорения кузова характеризуют
качество дорожного покрытия. Чем больше неровностей на дороге, тем
активнее раскачивается кузов автомобиля. В соответствии с этим система
управления настраивает степень демпфирования амортизаторов.
Датчики дорожного просвета отслеживают текущую ситуацию
при движении автомобиля: торможение, ускорение, поворот.
При торможении передняя часть автомобиля опускается ниже задней, при
ускорении – наоборот. Для обеспечения горизонтального положения кузова
регулируемая степень демпфирования передних и задних амортизаторов будет
различаться.
При повороте автомобиля вследствие инерционной силы одна из сторон
всегда оказывается выше другой. В данном случае система управления
адаптивной подвески раздельно регулирует правые и левые амортизаторы,
чем достигается устойчивость при повороте.
Таким образом, на основании сигналов датчиков блок
управления формирует управляющие сигналы для каждого амортизатора в
отдельности, что позволяет обеспечить максимальную комфортность и
безопасность для каждого из выбранных режимов.