電控變高度懸掛

1、現(xiàn)代汽車對(duì)懸架系統(tǒng)的要求現(xiàn)代汽車對(duì)懸架系統(tǒng)的要求l懸架是車架（或車身）與車橋（或車輪）懸架是車架（或車身）與車橋（或車輪）之間一切連接裝置的總稱。之間一切連接裝置的總稱。l在汽車行駛過(guò)程中，由于路面的不平整或在汽車行駛過(guò)程中，由于路面的不平整或者汽車自身運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，會(huì)使汽車表者汽車自身運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，會(huì)使汽車表現(xiàn)出各種運(yùn)動(dòng)形態(tài)，包括車身的垂直振動(dòng)、現(xiàn)出各種運(yùn)動(dòng)形態(tài)，包括車身的垂直振動(dòng)、俯仰運(yùn)動(dòng)和側(cè)傾運(yùn)動(dòng)等俯仰運(yùn)動(dòng)和側(cè)傾運(yùn)動(dòng)等。l垂直振動(dòng) + 前后俯仰 + 左右側(cè)傾l（路面不平） （加速、制動(dòng)） （轉(zhuǎn)彎） l上述運(yùn)動(dòng)形態(tài)的出現(xiàn)既會(huì)使乘上述運(yùn)動(dòng)形態(tài)的出現(xiàn)既會(huì)使乘員感到不適，也影響到汽車的各員感

2、到不適，也影響到汽車的各種性能。種性能。汽車行駛時(shí)的運(yùn)動(dòng)形式汽車行駛時(shí)的運(yùn)動(dòng)形式l（2 2）承受和傳遞汽車行駛過(guò)程中產(chǎn)生的各）承受和傳遞汽車行駛過(guò)程中產(chǎn)生的各種作用力，維持車輪正確的空間位置關(guān)系，種作用力，維持車輪正確的空間位置關(guān)系，以保證汽車的操縱穩(wěn)定性。以保證汽車的操縱穩(wěn)定性。l（3 3）確保車輪與地面良好的接觸，以提高）確保車輪與地面良好的接觸，以提高汽車的驅(qū)動(dòng)力，改善車輛的通過(guò)性能汽車的驅(qū)動(dòng)力，改善車輛的通過(guò)性能。傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)的缺陷傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)的缺陷l傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng)主要由緩和車身振動(dòng)的彈簧、衰減振動(dòng)的減振器、增加側(cè)傾剛度的橫向穩(wěn)定桿和起導(dǎo)向承力作用的連桿等組成。l傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)中所采用的

3、那些具有固傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)中所采用的那些具有固定剛度和確定阻尼的彈簧、減振器根定剛度和確定阻尼的彈簧、減振器根本無(wú)法滿足現(xiàn)代汽車對(duì)舒適性和操縱本無(wú)法滿足現(xiàn)代汽車對(duì)舒適性和操縱穩(wěn)定性的要求穩(wěn)定性的要求l例如：l從提高汽車舒適性的角度出發(fā)，一般希望懸架具有較軟的彈簧，以充分發(fā)揮其緩沖作用；l但是這樣勢(shì)必導(dǎo)致車身在形式過(guò)程中的位移變大，需要響應(yīng)地提高車身高度，從而導(dǎo)致叉車輛中心高度的增加，不利于改善車輛的行駛穩(wěn)定性。l另一方面，為了提高汽車的操縱穩(wěn)定性，一般要求懸架具有較大的彈簧剛度和減振器阻尼，這顯然與改善車輛的舒適性的要求相矛盾。 l綜合考慮上述因素，可以對(duì)懸架提出如下要求。l（1）具有適當(dāng)?shù)?，且?/p>

4、變的強(qiáng)度l（2）具有適當(dāng)?shù)膹椈蓜偠?，且能?duì)載荷的變化而變化。l（3）具有足夠的側(cè)傾剛度。l（4）具有良好的吸振能力。l（5）能夠保證車輪正確的定位參數(shù)。l隨著現(xiàn)代電子控制技術(shù)的飛速發(fā)展隨著現(xiàn)代電子控制技術(shù)的飛速發(fā)展l以電腦作為控制核心，對(duì)汽車懸架以電腦作為控制核心，對(duì)汽車懸架系統(tǒng)參數(shù)，包括系統(tǒng)參數(shù)，包括彈簧剛度、懸架阻彈簧剛度、懸架阻尼、側(cè)傾剛度和車身高度尼、側(cè)傾剛度和車身高度等實(shí)行適等實(shí)行適時(shí)控制已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)時(shí)控制已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)l這種懸架被稱為半主動(dòng)和主動(dòng)控制這種懸架被稱為半主動(dòng)和主動(dòng)控制懸架。懸架。l這將成為今后汽車懸架的發(fā)展方向這將成為今后汽車懸架的發(fā)展方向電控懸掛系統(tǒng)電控懸掛系統(tǒng)分類l1

5、、根據(jù)懸架工作介質(zhì)的不同，可根據(jù)懸架工作介質(zhì)的不同，可以將懸架分為以將懸架分為油氣懸架系統(tǒng)油氣懸架系統(tǒng)和和空空氣懸架系統(tǒng)氣懸架系統(tǒng)兩類兩類l2 2、根據(jù)控制目的不同，將懸架控、根據(jù)控制目的不同，將懸架控制系統(tǒng)分為制系統(tǒng)分為車高控制系統(tǒng)車高控制系統(tǒng)、剛度剛度控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)、阻尼控制系統(tǒng)阻尼控制系統(tǒng)、綜綜合控制系統(tǒng)合控制系統(tǒng)等型式等型式電控懸架控制系統(tǒng)的控制內(nèi)容電控懸架控制系統(tǒng)的控制內(nèi)容（1 1）以改善壞路行駛能力和高速操縱穩(wěn)）以改善壞路行駛能力和高速操縱穩(wěn)定性為目的的車高控制；定性為目的的車高控制；-變高度懸變高度懸掛掛l（2 2）以改善舒適性和操縱穩(wěn)定性為目）以改善舒適性和操縱穩(wěn)定性為目的的

6、減振器阻尼控制與彈簧剛度控制；的的減振器阻尼控制與彈簧剛度控制；-變剛度變阻尼懸掛變剛度變阻尼懸掛（5 5）綜合以上各種考慮的綜合性懸架）綜合以上各種考慮的綜合性懸架。變高度懸掛變高度懸掛l一、功能：一、功能：l1、車高自動(dòng)調(diào)平控制、車高自動(dòng)調(diào)平控制l不管車上人員或行李怎么變化，都不管車上人員或行李怎么變化，都能夠?qū)⒏叨日{(diào)到原來(lái)的位置能夠?qū)⒏叨日{(diào)到原來(lái)的位置l2、車身高度人工調(diào)節(jié)、車身高度人工調(diào)節(jié)l駕駛員可以通過(guò)車內(nèi)的高度開(kāi)關(guān)，駕駛員可以通過(guò)車內(nèi)的高度開(kāi)關(guān)，對(duì)車身高度進(jìn)行調(diào)節(jié)對(duì)車身高度進(jìn)行調(diào)節(jié)l3、高車速控制、高車速控制檢測(cè)到車輛車速達(dá)到要求后會(huì)自將檢測(cè)到車輛車速達(dá)到要求后會(huì)自將車高調(diào)到正常位

7、置車高調(diào)到正常位置l4、壞路控制、壞路控制檢測(cè)到車輛行駛在壞路后會(huì)自將車檢測(cè)到車輛行駛在壞路后會(huì)自將車身高度調(diào)到高的位置身高度調(diào)到高的位置l5、駐車控制、駐車控制l如果車身高度在高的位置，車輛駐如果車身高度在高的位置，車輛駐車后，會(huì)自動(dòng)調(diào)回正常位置車后，會(huì)自動(dòng)調(diào)回正常位置空氣懸掛空氣懸掛（以凌志以凌志LS400電控空氣懸掛為例電控空氣懸掛為例）l組成：組成：l空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)l空氣干燥器空氣干燥器l空氣彈簧空氣彈簧 l高度傳感器等高度傳感器等空氣彈簧空氣彈簧高度控制高度控制電磁閥電磁閥空氣干燥器空氣干燥器空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)空氣濾清器空氣濾清器ECU高度傳感器排氣閥排氣閥高度開(kāi)關(guān)高度開(kāi)關(guān)高

8、度指示燈高度指示燈l過(guò)濾灰塵砂過(guò)濾灰塵砂粒粒給懸掛系給懸掛系統(tǒng)打氣加統(tǒng)打氣加壓壓過(guò)濾壓縮空過(guò)濾壓縮空氣中的水份氣中的水份通過(guò)加氣和通過(guò)加氣和排氣排氣,執(zhí)行升執(zhí)行升高、降低高、降低單獨(dú)控制各個(gè)單獨(dú)控制各個(gè)空氣彈簧的充、空氣彈簧的充、放氣放氣給給ECU提提供車身高供車身高度信息度信息控制系控制系統(tǒng)排氣、統(tǒng)排氣、使車身使車身降低降低指示車指示車身高度，身高度，亮?xí)r高、亮?xí)r高、熄滅時(shí)熄滅時(shí)低低提供人工調(diào)節(jié)，提供人工調(diào)節(jié)，ON時(shí)高、時(shí)高、OFF時(shí)低時(shí)低讀取各傳感器信號(hào)，讀取各傳感器信號(hào)，分析判斷車況，并控分析判斷車況，并控制各部件工作，使車制各部件工作，使車身升高或降低身升高或降低l可調(diào)空氣彈簧減振器總

9、成是系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它是一個(gè)帶有充氣室的液壓減振器 若想抬高車身，空氣壓縮機(jī)會(huì)通過(guò)空氣干燥器向空氣彈簧內(nèi)充氣，使得空氣彈簧伸張，車身高度變大； 反之，則可將空氣彈簧上的排氣閥打開(kāi)，空氣彈簧內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)過(guò)排氣閥和空氣干燥器被排向大氣，空氣彈簧縮短，車身高度隨之降低。 升高控制過(guò)程升高控制過(guò)程lECU檢測(cè)高度開(kāi)關(guān)和高度傳感器檢測(cè)高度開(kāi)關(guān)和高度傳感器的信號(hào)的信號(hào),如果計(jì)算出需要升高如果計(jì)算出需要升高,則控則控制空氣壓縮機(jī)打氣制空氣壓縮機(jī)打氣,同時(shí)依次控制同時(shí)依次控制相應(yīng)的高度控制電磁閥打開(kāi)相應(yīng)的高度控制電磁閥打開(kāi),壓縮壓縮空氣進(jìn)入空氣彈簧空氣進(jìn)入空氣彈簧,使車身升高使車身升高降低控制過(guò)程降低控制過(guò)

10、程lECU檢測(cè)高度開(kāi)關(guān)和高度傳感器檢測(cè)高度開(kāi)關(guān)和高度傳感器的信號(hào)的信號(hào),如果計(jì)算出需要降低如果計(jì)算出需要降低,則控則控制排氣閥打開(kāi)制排氣閥打開(kāi),同時(shí)依次控制相應(yīng)同時(shí)依次控制相應(yīng)的高度控制電磁閥打開(kāi)的高度控制電磁閥打開(kāi),使空氣彈使空氣彈簧里面的壓縮空氣排出簧里面的壓縮空氣排出,車身高度車身高度降低降低l在汽車行駛時(shí)，為了最大限度地降低車身在汽車行駛時(shí)，為了最大限度地降低車身振動(dòng)對(duì)判斷車身高度帶來(lái)的影響，讀數(shù)時(shí)振動(dòng)對(duì)判斷車身高度帶來(lái)的影響，讀數(shù)時(shí)間間隔會(huì)適當(dāng)延長(zhǎng)。間間隔會(huì)適當(dāng)延長(zhǎng)。l若在該段時(shí)間內(nèi)所測(cè)得車高信號(hào)處于若在該段時(shí)間內(nèi)所測(cè)得車高信號(hào)處于“過(guò)過(guò)高區(qū)高區(qū)”比例達(dá)比例達(dá)75%80%75%80%

11、以上，則電腦將以上，則電腦將根據(jù)高度傳感器的輸入信號(hào)，進(jìn)行降低的根據(jù)高度傳感器的輸入信號(hào)，進(jìn)行降低的操作。操作。l此后，通過(guò)檢測(cè)當(dāng)發(fā)現(xiàn)車高信號(hào)處于此后，通過(guò)檢測(cè)當(dāng)發(fā)現(xiàn)車高信號(hào)處于“過(guò)過(guò)低區(qū)低區(qū)”或或“低車身區(qū)低車身區(qū)”所占比例達(dá)到所占比例達(dá)到10%10%以上時(shí)，終止放氣，完成一次車高調(diào)節(jié)以上時(shí)，終止放氣，完成一次車高調(diào)節(jié)l行駛中的升高控制，與此相反行駛中的升高控制，與此相反部件結(jié)構(gòu)部件結(jié)構(gòu)l1、空氣壓縮機(jī)、空氣壓縮機(jī)l A、定子永磁直流電機(jī)、定子永磁直流電機(jī)l B、空氣壓縮機(jī)構(gòu)、空氣壓縮機(jī)構(gòu)2、空氣干燥器、空氣干燥器l由硅膠作為吸濕劑由硅膠作為吸濕劑l 排氣閥安裝在其下面，作用排氣閥安裝在其下

12、面，作用是為在排氣時(shí)，能讓干燥器排出水是為在排氣時(shí)，能讓干燥器排出水份，實(shí)現(xiàn)自潔份，實(shí)現(xiàn)自潔硅膠硅膠排氣閥排氣閥壓縮機(jī)前高度控制電磁閥大氣大氣升高過(guò)程降低過(guò)程降低過(guò)程l3 3、高度控制電磁閥與排氣閥、高度控制電磁閥與排氣閥l a.a.由一組線圈和一個(gè)鐵心組成由一組線圈和一個(gè)鐵心組成l b.b.是一個(gè)常閉的電磁閥通電時(shí)，是一個(gè)常閉的電磁閥通電時(shí)，就打開(kāi)閥門(mén)就打開(kāi)閥門(mén)l c.c.在后高度電磁閥上面還安裝有在后高度電磁閥上面還安裝有安全閥，當(dāng)空氣管路氣壓高出標(biāo)準(zhǔn)安全閥，當(dāng)空氣管路氣壓高出標(biāo)準(zhǔn)（1010公斤左右）時(shí)，安全閥打開(kāi)，公斤左右）時(shí)，安全閥打開(kāi)，保護(hù)空氣系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)一步損壞保護(hù)空氣系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)一步

13、損壞前高度控制電磁閥后高度控制閥l4 4、高度指示燈、高度指示燈l 有兩個(gè)作用：有兩個(gè)作用：l一、為系統(tǒng)指示高度，熄滅時(shí)、指一、為系統(tǒng)指示高度，熄滅時(shí)、指示正常（低）位置。常亮?xí)r，指示示正常（低）位置。常亮?xí)r，指示高的位置。高的位置。l二、又作為系統(tǒng)故障燈，當(dāng)閃亮?xí)r，二、又作為系統(tǒng)故障燈，當(dāng)閃亮?xí)r，說(shuō)明有故障說(shuō)明有故障l5、高度傳感器、高度傳感器l車身高度傳感器的類型：光電式、車身高度傳感器的類型：光電式、霍爾式和線性式等霍爾式和線性式等lA A、光電式光電式在早期車輛當(dāng)中使用較在早期車輛當(dāng)中使用較多，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、造價(jià)較高多，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、造價(jià)較高lB B、線性式線性式在近幾年來(lái)說(shuō)使用較多，

14、在近幾年來(lái)說(shuō)使用較多，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)便宜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)便宜lC C、霍爾式霍爾式，使用較少，使用較少l在控制系統(tǒng)中，高度傳感器是檢測(cè)在控制系統(tǒng)中，高度傳感器是檢測(cè)部分，裝在車身與懸架之間用來(lái)檢部分，裝在車身與懸架之間用來(lái)檢測(cè)車身高度的變化，向電腦提供車測(cè)車身高度的變化，向電腦提供車身高度信息身高度信息A A、光電式、光電式遮光板 光電藕合器遮光板 光電藕合器擺臂傳感器軸在傳感器內(nèi)部有一根由連桿帶動(dòng)的傳感器軸， 軸上固定一個(gè)開(kāi)有許多窄槽的圓盤(pán) 它兩端的發(fā)光二極管和光敏三極管一道構(gòu)成遮光器 圓盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)可在遮光器輸出電路中出現(xiàn)開(kāi)關(guān)電量轉(zhuǎn)換 這種不斷轉(zhuǎn)換的電量作為電信號(hào)輸入電腦，用來(lái)識(shí)別懸架高度的變化

15、，采用數(shù)個(gè)這樣一來(lái)的遮光器，傳感器就可以將車身高度劃分為若干個(gè)區(qū)域，如果采用4個(gè)光電藕合器，則可以根據(jù)其通斷狀態(tài)，組合成16個(gè)車高區(qū)域。 ECUECU傳感器傳感器IG供電供電12V基準(zhǔn)信號(hào)基準(zhǔn)信號(hào)正時(shí)信號(hào)正時(shí)信號(hào)高度信號(hào)高度信號(hào)搭鐵信號(hào)搭鐵信號(hào)l信號(hào)特征：信號(hào)特征：l是屬于數(shù)字信號(hào)是屬于數(shù)字信號(hào)l用萬(wàn)用表不能準(zhǔn)確測(cè)量其信號(hào)用萬(wàn)用表不能準(zhǔn)確測(cè)量其信號(hào)l要用示波器進(jìn)行測(cè)量要用示波器進(jìn)行測(cè)量B、線性式、線性式l 5VECU信號(hào)線搭鐵線l信號(hào)特點(diǎn)：信號(hào)特點(diǎn)：lA A、車身高度正常時(shí)、車身高度正常時(shí)-2.5V-2.5V左右左右lB B、車身高度高位時(shí)、車身高度高位時(shí)-3V-3V左右左右lC C、信號(hào)范圍

16、、信號(hào)范圍-0.5V4.5V0.5V4.5VC、霍爾式高度傳感器、霍爾式高度傳感器l霍爾式高度傳感器由兩個(gè)霍爾集成霍爾式高度傳感器由兩個(gè)霍爾集成電路、磁體構(gòu)成，由于二者的相對(duì)電路、磁體構(gòu)成，由于二者的相對(duì)位置不同，車身高度分為三個(gè)區(qū)域位置不同，車身高度分為三個(gè)區(qū)域檢測(cè)檢測(cè)6、高度控制總開(kāi)關(guān)、高度控制總開(kāi)關(guān)7、門(mén)控?zé)糸_(kāi)關(guān)、門(mén)控?zé)糸_(kāi)關(guān)l當(dāng)全部門(mén)都關(guān)好時(shí)，輸出一個(gè)當(dāng)全部門(mén)都關(guān)好時(shí)，輸出一個(gè)12V的電位給電腦。當(dāng)其中有一個(gè)門(mén)打的電位給電腦。當(dāng)其中有一個(gè)門(mén)打開(kāi)時(shí)會(huì)輸出一個(gè)開(kāi)時(shí)會(huì)輸出一個(gè)0V電位給電腦。電位給電腦。l當(dāng)進(jìn)行駐車控制時(shí)，只要打開(kāi)了門(mén)當(dāng)進(jìn)行駐車控制時(shí)，只要打開(kāi)了門(mén)就會(huì)停止下降，關(guān)好門(mén)后又會(huì)繼續(xù)

17、就會(huì)停止下降，關(guān)好門(mén)后又會(huì)繼續(xù)剛才的動(dòng)作剛才的動(dòng)作液壓懸掛l與空氣懸掛相比，控制原理上是相與空氣懸掛相比，控制原理上是相通的，只是部件不一樣。通的，只是部件不一樣。l組成：組成：l液壓泵液壓泵l控制閥控制閥l油氣彈簧等油氣彈簧等油氣彈簧高度控制電磁閥液壓泵油壺ECU高度傳感器泄壓閥高度開(kāi)關(guān)高度指示燈故障現(xiàn)象分析故障現(xiàn)象分析l1、車輛放一晚上后，發(fā)現(xiàn)有一邊、車輛放一晚上后，發(fā)現(xiàn)有一邊低了下去，是什么原因造成的？怎低了下去，是什么原因造成的？怎么排除？么排除？l2、車輛升高時(shí)，壓縮機(jī)工作時(shí)間、車輛升高時(shí)，壓縮機(jī)工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，是什么原因造成的？怎么排過(guò)長(zhǎng)，是什么原因造成的？怎么排除？除？ l3、不能

18、進(jìn)行升高、降低工作。是、不能進(jìn)行升高、降低工作。是什么原因造成的？怎么排除？什么原因造成的？怎么排除？系統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)的故障診斷l(xiāng)對(duì)于具有調(diào)節(jié)車身高度的空氣懸架系統(tǒng)對(duì)于具有調(diào)節(jié)車身高度的空氣懸架系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它只在發(fā)動(dòng)機(jī)工作一段時(shí)間（如來(lái)說(shuō)，它只在發(fā)動(dòng)機(jī)工作一段時(shí)間（如15s15s）以后，且所有車門(mén)和行李箱均已關(guān)）以后，且所有車門(mén)和行李箱均已關(guān)閉的條件下，空氣彈簧會(huì)自動(dòng)修正因負(fù)閉的條件下，空氣彈簧會(huì)自動(dòng)修正因負(fù)荷改變?cè)斐傻能嚿砀叨茸兓?。荷改變?cè)斐傻能嚿砀叨茸兓?。l即使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，系統(tǒng)仍能在所有車門(mén)即使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，系統(tǒng)仍能在所有車門(mén)和行李箱均關(guān)閉一段時(shí)間（如和行李箱均關(guān)閉一段時(shí)間（如15s15s）后，）后，對(duì)車身高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保持汽車良好對(duì)車身高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，