技工学校-(第五章)汽车行驶系

1、第五章第五章 汽车行驶系统电子控制装置汽车行驶系统电子控制装置5-1 电子控制悬架系统电子控制悬架系统一、功用一、功用1. 什么是电控悬架什么是电控悬架简称简称EMS(Electronic Modulated Suspension)。普通悬架基础上的电子控制系统。普通悬架基础上的电子控制系统。2. 功用功用 在不同的使用条件下具有不同的弹簧刚度和减振器在不同的使用条件下具有不同的弹簧刚度和减振器阻尼力，既满足平顺性的要求又满足操纵稳定性的要求。阻尼力，既满足平顺性的要求又满足操纵稳定性的要求。二、分类二、分类1. 主动悬架主动悬架 根据载荷、车速、路面等条件的变化，自动调节弹簧根据载荷、车速、

2、路面等条件的变化，自动调节弹簧刚度、减振器阻尼、车身高度。按弹簧的种类又可分刚度、减振器阻尼、车身高度。按弹簧的种类又可分为空气弹簧主动悬架和油气弹簧主动悬架。为空气弹簧主动悬架和油气弹簧主动悬架。2. 半主动悬架半主动悬架 悬架系统中只有弹簧刚度或减振器阻尼之一可以调节。悬架系统中只有弹簧刚度或减振器阻尼之一可以调节。三、组成三、组成 电控悬架由传感器、电子控制单元和执行器三部分组电控悬架由传感器、电子控制单元和执行器三部分组成。成。车身加速度传感器车身加速度传感器车身高度传感器车身高度传感器车速传感器车速传感器方向盘转角传感器方向盘转角传感器节气门位置传感器节气门位置传感器车门传感器车门传

3、感器ECU电磁阀电磁阀步进电机步进电机气泵电机气泵电机1. 基本原理：通过监测车身振动加速度，然后控制减振基本原理：通过监测车身振动加速度，然后控制减振器阻尼力的大小。器阻尼力的大小。2. 可调阻尼减振器可调阻尼减振器v结构结构v原理原理四四 半主动悬架半主动悬架一、电控悬架的控制功能一、电控悬架的控制功能1. 车速与路面感应控制车速与路面感应控制v当车速高时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以提高当车速高时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以提高汽车高速行驶时的操纵稳定性。汽车高速行驶时的操纵稳定性。v当前轮遇到突起时，减小后轮悬架弹簧刚度和减振器当前轮遇到突起时，减小后轮悬架弹簧刚度和减振器阻尼力

4、，以减小车身的振动和冲击。阻尼力，以减小车身的振动和冲击。v当路面差时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以抑制当路面差时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以抑制车身的振动。车身的振动。五五 主动悬架主动悬架2. 车身姿态控制车身姿态控制v转向时侧倾控制：急转向时，提高弹簧刚度和减振器转向时侧倾控制：急转向时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以抑制车身的侧倾。阻尼力，以抑制车身的侧倾。v制动时点头控制：紧急制动时，提高弹簧刚度和减振制动时点头控制：紧急制动时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以抑制车身的点头。器阻尼力，以抑制车身的点头。v加速时后坐控制：急加速时，提高弹簧刚度和减振器加速时后坐控制：急加速时，提

5、高弹簧刚度和减振器阻尼力，以抑制车身的后坐。阻尼力，以抑制车身的后坐。3. 车身高度控制车身高度控制v高速感应控制：车速超过高速感应控制：车速超过90km/h，降低车身高度，以，降低车身高度，以减少空气阻力，提高汽车行驶的稳定性。减少空气阻力，提高汽车行驶的稳定性。v连续差路面行驶控制：车速在连续差路面行驶控制：车速在4090km/h，提高车身，提高车身高度，以提高汽车的通过性；车速在高度，以提高汽车的通过性；车速在90km/h以上，降以上，降低车身高度，以满足汽车行驶的稳定性。低车身高度，以满足汽车行驶的稳定性。v点火开关点火开关OFF控制：驻车时，当点火开关关闭后，降控制：驻车时，当点火开

6、关关闭后，降低车身高度，便于乘客的乘降。低车身高度，便于乘客的乘降。v自动高度控制：当乘客和载质量变化时，保持车身高自动高度控制：当乘客和载质量变化时，保持车身高度恒定。度恒定。二、电控悬架的组成、结构和原理二、电控悬架的组成、结构和原理1. 组成组成1-1号高度控制继电器号高度控制继电器 2-车身高度传感器车身高度传感器3-前悬架控制执行器前悬架控制执行器4-制动灯开关制动灯开关5-转向传感器转向传感器6-高度控制开关高度控制开关7-LRC开关开关8-后车身位移传感器后车身位移传感器 9-2号离度控制阀和溢流阀号离度控制阀和溢流阀10-高度控制高度控制ON/OFF开关开关11-高度控制连接器

7、高度控制连接器12-后悬架控制执行器后悬架控制执行器13-2号高度控制继电器号高度控制继电器14-悬架电脑悬架电脑15-门控灯开关门控灯开关16-主节气门位置传感器主节气门位置传感器17-1号高度控制阀号高度控制阀18-高度控制压缩机高度控制压缩机19-干燥器和排气阀干燥器和排气阀21-IC调节器调节器2. 传感器传感器1) 光电式车身高度传感器光电式车身高度传感器2) 光电式方向盘转角传感器光电式方向盘转角传感器3. 空气悬架刚度和阻尼的调节控制空气悬架刚度和阻尼的调节控制1) 空气悬架的结构空气悬架的结构1-执行器执行器2-副气室副气室3-减振器阻尼调节杆减振器阻尼调节杆4-主气室主气室5

8、-减振器活塞杆减振器活塞杆6-滚动膜滚动膜7-减振器减振器2) 刚度调节原理刚度调节原理 悬架刚度的调节是由步进电机带动气阀转动，改变主、悬架刚度的调节是由步进电机带动气阀转动，改变主、副气室之间通路的大小，从而改变刚度。副气室之间通路的大小，从而改变刚度。v上图所示，气阀处于此位置时，大小气体通路全部被上图所示，气阀处于此位置时，大小气体通路全部被封住，主、副气室的气体不能相互流动，可压缩的气封住，主、副气室的气体不能相互流动，可压缩的气体容积最小，悬架处于高刚度状态。体容积最小，悬架处于高刚度状态。v如果气阀顺时针转如果气阀顺时针转60，气阀将大气体通路打开，两，气阀将大气体通路打开，两气

9、室之间的气体流量大，参加工作的气体容积增大，气室之间的气体流量大，参加工作的气体容积增大，悬架处于低刚度状态。悬架处于低刚度状态。v如果气阀逆时针转如果气阀逆时针转60，气阀将小气体通路打开，两，气阀将小气体通路打开，两气室之间的气体流量小，参加工作的气体容积减小大，气室之间的气体流量小，参加工作的气体容积减小大，悬架处于中刚度状态。悬架处于中刚度状态。3) 阻尼的调节阻尼的调节 转动调节杆，使转阀转动，转阀上的阻尼孔分别处于转动调节杆，使转阀转动，转阀上的阻尼孔分别处于开闭状态，改变阻尼孔的节流面积，实现阻尼大小的开闭状态，改变阻尼孔的节流面积，实现阻尼大小的调节。调节。4. 车身高度调节控

10、制车身高度调节控制1-压缩机和调压器压缩机和调压器2-电动机电动机3-干燥器和排气阀干燥器和排气阀4-高度控制电磁阀高度控制电磁阀5-空气悬架空气悬架6-指示灯指示灯7-ECU8-车身高度传感器车身高度传感器 （1 1）流量控制式电子控制动力转向）流量控制式电子控制动力转向(EPS) (EPS) 这是种通过车速传感器调节向动力转向装置供应压力油，改变压力油的输入、输出流量，以控制操纵力的方法。这种方法的优点是在原来动力转向基础上增加了压力油流量控制功能。即增加一个旁通流量控制阀。图14-32所示为流量控制式电子控制动力转向示意图。 电子控制动力转向装置电子控制动力转向装置 如图所示为旁通流量控

11、制阀结构示意图。在阀体内有主滑阀和稳压滑阀，在主滑阀前端与电磁线圈的柱塞连接，由调节螺钉调节旁通流量。 流量控制式电子控制动力转向系统结构简单。但是当流向动力转向机构的液压油降低到极限值时，转向控制部的弹性刚度下降到接近转向刚度，所以在低供给区域内对于快速转向会产生压力油不足。由于响应性降低，必须在折中范围内设定操纵力的变化特性，从而减少了操纵力选择的自由度。 （2）反力控制式电子控制动力转向 这是种利用车速传感器、油压反作用室，改变压力油输入、输出的增益幅度以控制转向操纵力的方法。图14-34所示为反力控制式电子控制动力转向示意图。 （）、电动助力转向器 如图所示为汽车电子控制动力转向系统。

12、主要由转矩传感器、车速传感器、电子控制器（ECU）、电动机和电磁离合器等组成。当操纵转向盘时，电子控制器根据转矩传感器和车速传感器信号，选定电动机的电流和转向，调整转向助力的大小。电动机的转矩由电磁离合器通过减速机构减速增矩后，加在转向机构上。使之得到一个与汽车工况向适应的转向作用力。 电子控制电动式转向系统不再使用液压装置，完全依靠电动机实现动力转向，使结构更加紧凑。 5-35-3 汽车巡航控制系统汽车巡航控制系统一、汽车巡航控制系统概述一、汽车巡航控制系统概述v汽车巡航控制系统系统英文为CRUISE CONTROL SYSTEM(缩写为CCS)，是现代汽车的一种舒适装备。根据其特点又称“恒

13、速控制系统”、“车速控制系统”或“巡航控制系统”等。v 设置巡航控制系统，驾驶员可以将车速设定在一个固定的速度上，车辆将准确地按照所设定的速度行驶，驾驶员可以不必踩踏油门从而大大减轻长途驾车的疲劳，同时匀速行驶也可以减少燃油的消耗。v 巡航控制系统的主要优点是：无论由于风力和道路坡度变化，引起汽车的行驶阻力怎样变化，只要在发动机功率允许范围内，汽车的行驶速度便可保持不变。而当汽车以定速行驶时，驾驶员负担明显减轻，使其可轻松驾驶，提高了行驶的舒适性。此外，可使汽车燃油的供给与发动机功率间的配合处于最佳状态，有效地降低了燃油的消耗，减少了有害气体的排放。 如图9-2所示为现代汽车巡航控制系统基本结

14、构示意图。巡航控制系统主要由指令开关、传感器、巡航控制系统ECU和油门执行器四部分组成。各种开关与ECU被配置在车室内；执行元件、真空泵则配置在发动机室内，执行元件的控制线缆与加速踏板相联接。 二、汽车巡航系统的结构汽车巡航系统的结构 在汽车巡航控制系统中，电子控制装置可根据行驶阻力的变化，自动调节发动机油门开度，使行驶车速保持恒定。巡航控制系统的方框图如图9-1所示。 三、汽车巡航系统的工作原理三、汽车巡航系统的工作原理四、巡航控制系统的基本组成元件的结构及作用四、巡航控制系统的基本组成元件的结构及作用 1 1指令开关指令开关 指令开关主要包括主控开关、离合器开关、变速器空档起动开关、制动器

15、开关（包括驻车制动期）和电源开关（点火开关）等。 (1)主控开关 主控开关控制巡航系统的起动、关闭、控制调节巡航工作状态。主控开关一般为组合式开关，安装在方便驾驶员操作的转向盘下方或其它部位，如图9-3所示。它由主开关和控制开关组成 。 (2)离合器开关（仅对安装手动变速器车辆） 当汽车在巡航状态下行驶，出现驾驶员干预，如变换变速器档位、制动等情况，驾驶员踩踏离合器踏板，离合器开关既由断开变为闭合，离合器开关的闭合，使电控单元立即自动关闭巡航工作状态。离合器开关装在驾驶室离合器踏板的上部，靠驾驶员踩踏离合器踏板的机械动作，使其闭合。 (3)变速器空档起动开关（仅对安装自动变速器车辆） 变速器空档起动开关的作用与离合器开关类似。空档起动开关的安装位置紧靠变速器操纵杆，并与变速器操纵杆联动，当变速器操纵杆置于空档时，空档起动开关由断开变成闭合。 (4)制动器灯开关 当驾驶员踩踏制动踏板时，在制动（接通）