電控變高度懸掛

汽車電控懸架控制技術(shù)----曾國文現(xiàn)代汽車對(duì)懸架系統(tǒng)的要求懸架是車架（或車身）與車橋（或車輪）之間一切連接裝置的總稱。在汽車行駛過程中，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。垂直振動(dòng)+前后俯仰+左右側(cè)傾（路面不平）（加速、制動(dòng)）（轉(zhuǎn)彎）

上述運(yùn)動(dòng)形態(tài)的出現(xiàn)既會(huì)使乘員感到不適，也影響到汽車的各種性能。汽車行駛時(shí)的運(yùn)動(dòng)形式普通懸架系統(tǒng)的作用：（1）盡可能緩沖和吸收地面對(duì)車輪造成的各種振動(dòng)，保持行駛中的汽車車身具有良好的姿態(tài)，以改善乘坐舒適性。（2）承受和傳遞汽車行駛過程中產(chǎn)生的各種作用力，維持車輪正確的空間位置關(guān)系，以保證汽車的操縱穩(wěn)定性。（3）確保車輪與地面良好的接觸，以提高汽車的驅(qū)動(dòng)力，改善車輛的通過性能。傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)的缺陷傳統(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。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、減振器根本無法滿足現(xiàn)代汽車對(duì)舒適性和操縱穩(wěn)定性的要求例如：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；但是這樣勢(shì)必導(dǎo)致車身在形式過程中的位移變大，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。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。

綜合考慮上述因素，可以對(duì)懸架提出如下要求。（1）具有適當(dāng)?shù)?，且可變的?qiáng)度（2）具有適當(dāng)?shù)膹椈蓜偠?，且能?duì)載荷的變化而變化。（3）具有足夠的側(cè)傾剛度。（4）具有良好的吸振能力。（5）能夠保證車輪正確的定位參數(shù)。隨著現(xiàn)代電子控制技術(shù)的飛速發(fā)展以電腦作為控制核心，對(duì)汽車懸架系統(tǒng)參數(shù)，包括彈簧剛度、懸架阻尼、側(cè)傾剛度和車身高度等實(shí)行適時(shí)控制已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)這種懸架被稱為半主動(dòng)和主動(dòng)控制懸架。這將成為今后汽車懸架的發(fā)展方向電控懸掛系統(tǒng)分類1、根據(jù)懸架工作介質(zhì)的不同，可以將懸架分為油氣懸架系統(tǒng)和空氣懸架系統(tǒng)兩類2、根據(jù)控制目的不同，將懸架控制系統(tǒng)分為車高控制系統(tǒng)、剛度控制系統(tǒng)、阻尼控制系統(tǒng)、綜合控制系統(tǒng)等型式電控懸架控制系統(tǒng)的控制內(nèi)容（1）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；---變高度懸掛（2）以改善舒適性和操縱穩(wěn)定性為目的的減振器阻尼控制與彈簧剛度控制；----變剛度變阻尼懸掛（5）綜合以上各種考慮的綜合性懸架。變高度懸掛一、功能：1、車高自動(dòng)調(diào)平控制不管車上人員或行李怎么變化，都能夠?qū)⒏叨日{(diào)到原來的位置2、車身高度人工調(diào)節(jié)駕駛員可以通過車內(nèi)的高度開關(guān)，對(duì)車身高度進(jìn)行調(diào)節(jié)3、高車速控制檢測(cè)到車輛車速達(dá)到要求后會(huì)自將車高調(diào)到正常位置4、壞路控制檢測(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5、駐車控制如果車身高度在高的位置，車輛駐車后，會(huì)自動(dòng)調(diào)回正常位置空氣懸掛

（以凌志LS400電控空氣懸掛為例）組成：空氣壓縮機(jī)空氣干燥器空氣彈簧高度傳感器等空氣彈簧高度控制電磁閥空氣干燥器空氣壓縮機(jī)空氣濾清器ECU高度傳感器排氣閥高度開關(guān)高度指示燈過濾灰塵砂粒給懸掛系統(tǒng)打氣加壓過濾壓縮空氣中的水份通過加氣和排氣,執(zhí)行升高、降低單獨(dú)控制各個(gè)空氣彈簧的充、放氣給ECU提供車身高度信息控制系統(tǒng)排氣、使車身降低指示車身高度，亮?xí)r高、熄滅時(shí)低提供人工調(diào)節(jié)，ON時(shí)高、OFF時(shí)低讀取各傳感器信號(hào)，分析判斷車況，并控制各部件工作，使車身升高或降低可調(diào)空氣彈簧減振器總成是系統(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，空氣彈簧內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)過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。升高控制過程ECU檢測(cè)高度開關(guān)和高度傳感器的信號(hào),如果計(jì)算出需要升高,則控制空氣壓縮機(jī)打氣,同時(shí)依次控制相應(yīng)的高度控制電磁閥打開,壓縮空氣進(jìn)入空氣彈簧,使車身升高降低控制過程ECU檢測(cè)高度開關(guān)和高度傳感器的信號(hào),如果計(jì)算出需要降低,則控制排氣閥打開,同時(shí)依次控制相應(yīng)的高度控制電磁閥打開,使空氣彈簧里面的壓縮空氣排出,車身高度降低在汽車行駛時(shí)，為了最大限度地降低車身振動(dòng)對(duì)判斷車身高度帶來的影響，讀數(shù)時(shí)間間隔會(huì)適當(dāng)延長。若在該段時(shí)間內(nèi)所測(cè)得車高信號(hào)處于“過高區(qū)”比例達(dá)75%~80%以上，則電腦將根據(jù)高度傳感器的輸入信號(hào)，進(jìn)行降低的操作。此后，通過檢測(cè)當(dāng)發(fā)現(xiàn)車高信號(hào)處于“過低區(qū)”或“低車身區(qū)”所占比例達(dá)到10%以上時(shí)，終止放氣，完成一次車高調(diào)節(jié)行駛中的升高控制，與此相反部件結(jié)構(gòu)1、空氣壓縮機(jī)A、定子永磁直流電機(jī)B、空氣壓縮機(jī)構(gòu)2、空氣干燥器由硅膠作為吸濕劑排氣閥安裝在其下面，作用是為在排氣時(shí)，能讓干燥器排出水份，實(shí)現(xiàn)自潔硅膠排氣閥壓縮機(jī)前高度控制電磁閥大氣升高過程降低過程3、高度控制電磁閥與排氣閥a.由一組線圈和一個(gè)鐵心組成b.是一個(gè)常閉的電磁閥通電時(shí)，就打開閥門c.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)（10公斤左右）時(shí)，安全閥打開，保護(hù)空氣系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)一步損壞前高度控制電磁閥后高度控制閥4、高度指示燈有兩個(gè)作用：一、為系統(tǒng)指示高度，熄滅時(shí)、指示正常（低）位置。常亮?xí)r，指示高的位置。二、又作為系統(tǒng)故障燈，當(dāng)閃亮?xí)r，說明有故障5、高度傳感器車身高度傳感器的類型：光電式、霍爾式和線性式等A、光電式在早期車輛當(dāng)中使用較多，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、造價(jià)較高B、線性式在近幾年來說使用較多，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)便宜C、霍爾式，使用較少在控制系統(tǒng)中，高度傳感器是檢測(cè)部分，裝在車身與懸架之間用來檢測(cè)車身高度的變化，向電腦提供車身高度信息A、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)開有許多窄槽的圓盤

它兩端的發(fā)光二極管和光敏三極管一道構(gòu)成遮光器

圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)可在遮光器輸出電路中出現(xiàn)開關(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，用來識(shí)別懸架高度的變化，采用數(shù)個(gè)這樣一來的遮光器，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。

ECU傳感器IG供電12V基準(zhǔn)信號(hào)正時(shí)信號(hào)高度信號(hào)搭鐵信號(hào)信號(hào)特征：是屬于數(shù)字信號(hào)用萬用表不能準(zhǔn)確測(cè)量其信號(hào)要用示波器進(jìn)行測(cè)量B、線性式5VECU信號(hào)線搭鐵線信號(hào)特點(diǎn)：A、車身高度正常時(shí)----2.5V左右B、車身高度高位時(shí)----3V左右C、信號(hào)范圍----------0.5V~4.5VC、霍爾式高度傳感器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)位置不同，車身高度分為三個(gè)區(qū)域檢測(cè)6、高度控制總開關(guān)可以停止汽車高度控制在對(duì)車輛進(jìn)行牽引可舉升時(shí)要關(guān)掉此開關(guān)，能防止懸掛內(nèi)的空氣排出，對(duì)懸掛造成損壞（ucf20已取消了這個(gè)開關(guān)，可直接關(guān)點(diǎn)火開關(guān)控制）7、門控?zé)糸_關(guān)當(dāng)全部門都關(guān)好時(shí)，輸出一個(gè)12V的電位給電腦。當(dāng)其中有一個(gè)門打開時(shí)會(huì)輸出一個(gè)0V電位給電腦。當(dāng)進(jìn)行駐車控制時(shí)，只要打開了門就會(huì)停止下降，關(guān)好門后又會(huì)繼續(xù)剛才的動(dòng)作液壓懸掛與空氣懸掛相比，控制原理上是相通的，只是部件不一樣。組成：液壓泵控制閥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關(guān)高度指示燈故障現(xiàn)象分析1、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？怎么排除？2、車輛升高時(shí)，壓縮機(jī)工作時(shí)間過長，是什么原因造成的？怎么排除？3、不能進(jìn)行升高、降低工作。是什么原因造成的？怎么排除？系統(tǒng)的故障診斷對(duì)于具有調(diào)節(jié)車身高度的空氣懸架系統(tǒng)來說，它只在發(fā)動(dòng)機(jī)工作一段時(shí)間（如15s）以后，且所有車門和行李箱均已關(guān)閉的條件下，空氣彈簧會(huì)自動(dòng)修正因負(fù)荷改變?cè)斐傻能嚿砀叨茸兓?。即使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，系統(tǒng)仍能在所有車門和行李箱均關(guān)閉一段時(shí)間（如15s）后，對(duì)車身高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保持汽車良好的停車姿態(tài)。變高度懸架系統(tǒng)一般在下列情形之下不工作：（1）當(dāng)行李箱蓋或任意一扇車門開啟時(shí)(門開：0V，門關(guān)：12V)；（2）當(dāng)制動(dòng)踏板被踩下時(shí)(制動(dòng)時(shí):12V，松開制動(dòng)時(shí)：0V)；（3）當(dāng)節(jié)氣門全開時(shí)；（4）當(dāng)充電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)(充電系統(tǒng)故障時(shí)：0V，正常充電時(shí)：12V)。檢測(cè)診斷懸架系統(tǒng)故障過程中應(yīng)特別注意：（1）在檢查懸架系統(tǒng)之前，必須確認(rèn)汽車各輪胎的充氣壓力是否正常，車輪定位參數(shù)是否準(zhǔn)