汽車(chē)底盤(pán)電控技術(shù)電子懸架系統(tǒng)

1、電子控制懸架系統(tǒng)電子控制懸架系統(tǒng)主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：1、電子控制懸架的功能與種類(lèi)2、電子控制懸架的結(jié)構(gòu)與工作原理3、典型汽車(chē)電子控制懸架系統(tǒng)汽車(chē)懸架的作用：緩沖和吸收來(lái)自車(chē)輪的振動(dòng)，傳遞驅(qū)動(dòng)汽車(chē)懸架的作用：緩沖和吸收來(lái)自車(chē)輪的振動(dòng)，傳遞驅(qū)動(dòng) 力和制動(dòng)力。力和制動(dòng)力。懸架和車(chē)輪決定汽車(chē)的懸架和車(chē)輪決定汽車(chē)的舒適性舒適性和和操縱穩(wěn)定性操縱穩(wěn)定性。傳統(tǒng)懸架的組成：彈簧、減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)傳統(tǒng)懸架的組成：彈簧、減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)傳統(tǒng)懸架的特點(diǎn)：定剛度彈簧和定阻尼系數(shù)減振器，只能傳統(tǒng)懸架的特點(diǎn)：定剛度彈簧和定阻尼系數(shù)減振器，只能被動(dòng)承受地面對(duì)車(chē)身的各種作用力被動(dòng)承受地面對(duì)車(chē)身的各種作用力被稱(chēng)為被稱(chēng)為被動(dòng)懸架

2、系統(tǒng)被動(dòng)懸架系統(tǒng)電子控制懸架系統(tǒng)能根據(jù)路況和行駛條件主動(dòng)調(diào)節(jié)彈簧剛電子控制懸架系統(tǒng)能根據(jù)路況和行駛條件主動(dòng)調(diào)節(jié)彈簧剛度或減振器阻尼系數(shù)，提高乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性。度或減振器阻尼系數(shù)，提高乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性。被稱(chēng)為被稱(chēng)為主動(dòng)懸架系統(tǒng)主動(dòng)懸架系統(tǒng)或或半主動(dòng)懸架系統(tǒng)半主動(dòng)懸架系統(tǒng)。 一一 電子控制懸架的功能和種類(lèi)電子控制懸架的功能和種類(lèi)1 1）車(chē)高調(diào)節(jié)車(chē)高調(diào)節(jié) 保持車(chē)高一定和車(chē)身水平保持車(chē)高一定和車(chē)身水平前大燈光束方向不變；前大燈光束方向不變； 車(chē)身升高車(chē)身升高壞路面，防止車(chē)橋碰撞路面；壞路面，防止車(chē)橋碰撞路面； 車(chē)身降低車(chē)身降低高速，減少空氣阻力，提高操縱穩(wěn)定性。高速，減少空氣阻力，提高操縱

3、穩(wěn)定性。2 2）減振器阻尼力控制減振器阻尼力控制 防止急起步或急加速時(shí)車(chē)尾下蹲；防止急起步或急加速時(shí)車(chē)尾下蹲； 防止緊急制動(dòng)時(shí)車(chē)頭下沉；防止緊急制動(dòng)時(shí)車(chē)頭下沉； 防止急轉(zhuǎn)彎時(shí)車(chē)身橫向搖動(dòng)；防止急轉(zhuǎn)彎時(shí)車(chē)身橫向搖動(dòng)； 防止換擋時(shí)車(chē)身縱向搖動(dòng)等。防止換擋時(shí)車(chē)身縱向搖動(dòng)等。3 3）彈簧剛度控制彈簧剛度控制 與減振器控制一致與減振器控制一致注：有些車(chē)具有上述注：有些車(chē)具有上述1 1個(gè)或個(gè)或2 2個(gè)功能，有些具有個(gè)功能，有些具有3 3個(gè)功能。個(gè)功能。電子懸架系統(tǒng)的功能電子懸架系統(tǒng)的功能1 1）按傳力介質(zhì)不同分）按傳力介質(zhì)不同分 氣壓式氣壓式和和油壓式油壓式2 2）按控制理論不同分按控制理論不同分 半主動(dòng)

4、式半主動(dòng)式有級(jí)半主動(dòng)式（阻尼力有級(jí)可調(diào)）有級(jí)半主動(dòng)式（阻尼力有級(jí)可調(diào)） 無(wú)級(jí)半主動(dòng)式（阻尼力連續(xù)可調(diào)）無(wú)級(jí)半主動(dòng)式（阻尼力連續(xù)可調(diào)） 主動(dòng)式主動(dòng)式全主動(dòng)式（頻帶寬大于全主動(dòng)式（頻帶寬大于15hz15hz） 慢全主動(dòng)式（頻帶寬慢全主動(dòng)式（頻帶寬36hz36hz）主動(dòng)式懸架能供給和控制動(dòng)力源（油壓、空氣壓），能根主動(dòng)式懸架能供給和控制動(dòng)力源（油壓、空氣壓），能根據(jù)傳感器檢測(cè)的汽車(chē)載荷、路況、車(chē)速、起步、制動(dòng)、轉(zhuǎn)據(jù)傳感器檢測(cè)的汽車(chē)載荷、路況、車(chē)速、起步、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向等狀況，自動(dòng)調(diào)節(jié)懸架剛度、阻尼力和車(chē)身高度，顯著向等狀況，自動(dòng)調(diào)節(jié)懸架剛度、阻尼力和車(chē)身高度，顯著提高汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性和乘坐舒適性。提高汽

5、車(chē)的操縱穩(wěn)定性和乘坐舒適性。電子懸架系統(tǒng)的種類(lèi)電子懸架系統(tǒng)的種類(lèi)基本組成：基本組成： ecuecu 傳感器傳感器 車(chē)高傳感器、車(chē)速傳感器、加速度傳感器、車(chē)高傳感器、車(chē)速傳感器、加速度傳感器、 轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器、節(jié)氣門(mén)位置傳感器轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器、節(jié)氣門(mén)位置傳感器 開(kāi)關(guān)信號(hào)開(kāi)關(guān)信號(hào)模式選擇開(kāi)關(guān)、制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)、停車(chē)開(kāi)關(guān)、模式選擇開(kāi)關(guān)、制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)、停車(chē)開(kāi)關(guān)、 車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)等車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)等 執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 可調(diào)阻尼力減振器、可調(diào)彈簧高度和彈性可調(diào)阻尼力減振器、可調(diào)彈簧高度和彈性 大小的彈性元件等大小的彈性元件等一般原理：一般原理：二二 電子控制懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理電子控制懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理（一）基本組

6、成與一般原理（一）基本組成與一般原理1 1、轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器 作用：檢測(cè)轉(zhuǎn)向盤(pán)中間位置、轉(zhuǎn)動(dòng)方向、轉(zhuǎn)動(dòng)角度和作用：檢測(cè)轉(zhuǎn)向盤(pán)中間位置、轉(zhuǎn)動(dòng)方向、轉(zhuǎn)動(dòng)角度和 轉(zhuǎn)動(dòng)速度。轉(zhuǎn)動(dòng)速度。 ecuecu根據(jù)車(chē)速傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器信號(hào)，判斷轉(zhuǎn)向時(shí)側(cè)根據(jù)車(chē)速傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器信號(hào)，判斷轉(zhuǎn)向時(shí)側(cè) 向力的大小和方向，以控制車(chē)身側(cè)傾。向力的大小和方向，以控制車(chē)身側(cè)傾。例：豐田例：豐田temstems的光電式轉(zhuǎn)角傳感器的光電式轉(zhuǎn)角傳感器 （二）傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理（二）傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理根據(jù)遮光器的根據(jù)遮光器的on/offon/off信號(hào)判斷轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速；信號(hào)判斷轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速；根據(jù)

7、兩個(gè)光電耦合器接收到的根據(jù)兩個(gè)光電耦合器接收到的onon信號(hào)先后判斷轉(zhuǎn)向。信號(hào)先后判斷轉(zhuǎn)向。豐田豐田tems的光電式轉(zhuǎn)角傳感器工作原理的光電式轉(zhuǎn)角傳感器工作原理 作用：直接檢測(cè)車(chē)身橫向加速度（轉(zhuǎn)向時(shí)）和縱向加作用：直接檢測(cè)車(chē)身橫向加速度（轉(zhuǎn)向時(shí)）和縱向加速度（加速、制動(dòng)時(shí)），以控制車(chē)身姿勢(shì)。速度（加速、制動(dòng)時(shí)），以控制車(chē)身姿勢(shì)。1 1）差動(dòng)變壓器式加速度傳感器）差動(dòng)變壓器式加速度傳感器一次線圈（勵(lì)磁線圈）通交流電，汽車(chē)加、減速或轉(zhuǎn)向時(shí)，一次線圈（勵(lì)磁線圈）通交流電，汽車(chē)加、減速或轉(zhuǎn)向時(shí)，心桿產(chǎn)生位移，二次線圈（檢測(cè)線圈）輸出電壓發(fā)生變化，心桿產(chǎn)生位移，二次線圈（檢測(cè)線圈）輸出電壓發(fā)生變化，電壓

8、與汽車(chē)縱向力或橫向力一一對(duì)應(yīng)。電壓與汽車(chē)縱向力或橫向力一一對(duì)應(yīng)。2、加速度傳感器、加速度傳感器2 2）球位移式加速度傳感器）球位移式加速度傳感器鋼球在縱向力或橫向力作鋼球在縱向力或橫向力作用下產(chǎn)生位移，造成線圈用下產(chǎn)生位移，造成線圈輸出電壓變化。輸出電壓變化。注：注：根據(jù)檢測(cè)力（橫向、根據(jù)檢測(cè)力（橫向、縱向、垂直）的不同，加縱向、垂直）的不同，加速度傳感器安裝方向不同。速度傳感器安裝方向不同。 作用：檢測(cè)車(chē)身高度變化（懸架位移量），以控制車(chē)作用：檢測(cè)車(chē)身高度變化（懸架位移量），以控制車(chē) 身高度。身高度。1 1）片簧開(kāi)關(guān)式高度傳感器）片簧開(kāi)關(guān)式高度傳感器四組觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，兩個(gè)三極管，構(gòu)成四個(gè)檢測(cè)區(qū)域

9、：四組觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，兩個(gè)三極管，構(gòu)成四個(gè)檢測(cè)區(qū)域：低、正常、高、超高低、正常、高、超高3、車(chē)身高度傳感器、車(chē)身高度傳感器汽車(chē)載荷變化時(shí)，汽車(chē)載荷變化時(shí)，ecuecu根據(jù)四個(gè)觸點(diǎn)開(kāi)根據(jù)四個(gè)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的通斷，對(duì)車(chē)高進(jìn)關(guān)的通斷，對(duì)車(chē)高進(jìn)行判斷。行判斷。傳感器中有兩個(gè)光電耦合器，每個(gè)光電耦合器有四個(gè)發(fā)光傳感器中有兩個(gè)光電耦合器，每個(gè)光電耦合器有四個(gè)發(fā)光二極管和光敏三極管組成。二極管和光敏三極管組成。傳感器的轉(zhuǎn)軸一端連接導(dǎo)桿，另一端連接遮光圓盤(pán)。傳感器的轉(zhuǎn)軸一端連接導(dǎo)桿，另一端連接遮光圓盤(pán)。當(dāng)車(chē)高發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)桿上下擺動(dòng)，從而通過(guò)轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)圓當(dāng)車(chē)高發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)桿上下擺動(dòng)，從而通過(guò)轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，光電耦合器輸

10、出盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，光電耦合器輸出on/offon/off信號(hào)。信號(hào)。 2）光電式高度傳感器）光電式高度傳感器作用：判斷汽車(chē)是否進(jìn)行急加速。作用：判斷汽車(chē)是否進(jìn)行急加速。4、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、節(jié)氣門(mén)位置傳感器5 5、車(chē)速傳感器、車(chē)速傳感器 汽車(chē)車(chē)身的側(cè)傾程度取決于車(chē)身和轉(zhuǎn)向半徑。汽車(chē)車(chē)身的側(cè)傾程度取決于車(chē)身和轉(zhuǎn)向半徑。常用的車(chē)身傳感器有：舌簧開(kāi)關(guān)式、磁阻元件式、磁脈沖常用的車(chē)身傳感器有：舌簧開(kāi)關(guān)式、磁阻元件式、磁脈沖 式、光電式。式、光電式。6 6、模式選擇開(kāi)關(guān)、模式選擇開(kāi)關(guān) 作用：決定減振器阻尼力大小作用：決定減振器阻尼力大小四種運(yùn)行模式：自動(dòng)四種運(yùn)行模式：自動(dòng) 標(biāo)準(zhǔn)；自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)；自動(dòng) 運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)； 手

11、動(dòng)手動(dòng) 標(biāo)準(zhǔn)；手動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)；手動(dòng) 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)（三）懸架（三）懸架ecu1 1、阻尼控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)、阻尼控制執(zhí)行機(jī)構(gòu) 1 1）可調(diào)阻尼減振器）可調(diào)阻尼減振器 組成：缸筒、活塞、活塞控制桿、回轉(zhuǎn)閥等組成：缸筒、活塞、活塞控制桿、回轉(zhuǎn)閥等ecuecu通過(guò)控制桿控制回轉(zhuǎn)閥相對(duì)活塞桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使油孔通斷，改變流通過(guò)控制桿控制回轉(zhuǎn)閥相對(duì)活塞桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使油孔通斷，改變流通面積，調(diào)節(jié)減振器阻尼力。通面積，調(diào)節(jié)減振器阻尼力。（四）執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與工作原理（四）執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與工作原理a、c孔相通孔相通為為軟軟；b孔與活塞桿孔與活塞桿上油孔相通為上油孔相通為中中；a、b、c孔均孔均不通為不通為硬硬。作用：由作用：由ecuecu

12、控制控制桿的控制控制桿的旋轉(zhuǎn)，改變減旋轉(zhuǎn)，改變減振器的阻尼力。振器的阻尼力。2）直流電動(dòng)機(jī)式執(zhí)行器）直流電動(dòng)機(jī)式執(zhí)行器ecuecu通過(guò)控制橫向穩(wěn)定桿液壓缸內(nèi)的油壓，調(diào)節(jié)橫向穩(wěn)定通過(guò)控制橫向穩(wěn)定桿液壓缸內(nèi)的油壓，調(diào)節(jié)橫向穩(wěn)定桿的扭轉(zhuǎn)剛度，從而調(diào)節(jié)側(cè)傾剛度。桿的扭轉(zhuǎn)剛度，從而調(diào)節(jié)側(cè)傾剛度。1 1）橫向穩(wěn)定桿執(zhí)行器）橫向穩(wěn)定桿執(zhí)行器2、側(cè)傾剛度控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)、側(cè)傾剛度控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)2 2）液壓缸）液壓缸 位于橫向穩(wěn)定桿與懸架下控制臂之間，改變缸內(nèi)油壓位于橫向穩(wěn)定桿與懸架下控制臂之間，改變缸內(nèi)油壓來(lái)改變橫向穩(wěn)定桿扭轉(zhuǎn)剛度。來(lái)改變橫向穩(wěn)定桿扭轉(zhuǎn)剛度?？諝鈶壹軞鈩?dòng)缸空氣懸架氣動(dòng)缸組成：組成：惰性氣體（氮?dú)猓p惰性氣體（氮?dú)猓?、減振器、主副氣室、懸架振器、主副氣室、懸架執(zhí)行元件等。執(zhí)行元件等。原理：原理：壓縮空氣進(jìn)入主氣室，壓縮