汽车底盘电控技术-5-电控悬架系统ppt课件

1、电子控制悬架系统 电子控制悬架系统概述 电子控制悬架系统的构造与任务原理 典型车型电控悬架系统.一、电控悬架系统概述1、采用电控悬架的目的：传统悬架系统运用的是定刚度弹簧和定阻尼系数减震器，只能顺应特定的道路和行驶条件，无法满足变化莫测的路面情况和汽车行驶情况，只能被动地接受地面对车身的各种作用力，不能自动去进展调理。故又称为被动悬架系统。电控悬架系统的最大优点是悬架随不同的路况和行驶形状作出不同的反响，即可使汽车的乘坐温馨性令人称心，又能使支配稳定性到达最正确形状。.2、电控悬架系统的分类按传送介质不同，分气压式和油压式。按驱动机构和介质不同，分电磁阀驱动的油气自动式悬架和步进电机驱动的空气

2、自动悬架。按控制实际不同，分半自动式和自动式。自动悬架是一种能供应和控制动力源的安装，它根据各传感器检测的信号，自动调整悬架的刚度、阻尼力以及车身高度，从而显著提高汽车的支配稳定性和乘坐温馨性，悬架阻尼和刚度都可调。半自动悬架不需求外加动力源，因此耗费的能量小，本钱低，仅悬架刚度、阻尼之一可调。.3、电控悬架的功能电控悬架系统的根本目的是控制调理悬架的刚度和阻尼力。根本功能有：车高调整：不论负载多少，汽车高度均一定；在坏路面上行驶时，使车高升高，高速行驶时，车高降低。减震器阻尼力控制：调整减震器阻尼系数，防止汽车起步或急加速时车尾后坐；防止紧急制动时车头下沉；防止急转弯时车身横向摇动；防止汽车

3、换档时车身纵向摇动等。弹簧刚度控制：调整弹簧弹性系数，改善乘坐温馨性和支配稳定性。有些车型有其中一至二个功能，少数同时有三个功能。.二、电控悬架系统的构造与任务原理一、组成传感器：车高传感器、车速传感器、加速度传感器、转向盘转角传感器、节气门位置传感器等。开关：方式选择开关、制动灯开关、停车开关、车门开关等。执行器：可调阻尼力减震器、可调理弹簧高度和弹性大小的弹性元件等。ECU普通原理：利用传感器包括开关检测汽车行驶时路面的情况和车身的形状，输入ECU后进展处置，然后经过驱动电路控制悬架系统的执行器动作，完成悬架特性参数的调整。.二、传感器的构造与任务原理转向盘转角传感器加速度传感器车身高度传

4、感器车身高度传感器加速度传感器传感器位置.1、转向盘转角传感器【作用】检测转向盘的中间位置、转动方向、转向角度和转动角度。以判别转向时侧向力的大小和方向，以控制车身的侧倾。【类型】多采用光电式转向盘转角传感器。【安装位置】转向盘的转向轴上。【构造】在转向轴的带窄缝的圆盘上装有两组光电耦合器，转向盘转动时，可输出两组脉冲信号。根据此信号可判别转向盘的转角与转速；经过两组信号的相位来判别转向的方向。.光电式转角传感器的安装位置和构造 .光电式方向盘转角传感器 .光电式转角传感器的任务原理和电路原理 .转向盘转角传感器任务原理 当转动转向盘时，信号盘同时转动，两个光电耦合器的输出端产生与转向轴转角成

5、一定比例的通(ON)、断(OFF)的交变信号，悬架系统控制安装根据此信号的变化来判别转向盘的转角与转速。同时，根据脉冲信号的相位差来判别转向盘的偏转方向。 这是由于两个耦合元件在安装位置上使它们的ON、OFF变换的相位错开90，可以经过判别哪个耦合元件信号首先转变形状，来检测出转向轴的偏转方向。 例如，向左转时，左侧耦合元件总是先于右侧耦合元件到达ON形状；而向右转时，右侧耦合元件总是先于左侧耦合元件到达ON形状。 .2、车身高度传感器【作用】检测汽车行驶时车身高度的变化情况汽车悬架的位移量。【类型】片簧开关式、霍尔式、光电式。其中光电式运用较多。【光电式传感器原理】有一根靠连杆带动转动的转轴

6、，转轴上固定一个开有许多窄槽的圆盘，圆盘两边装有四组光电耦合器。当车身高度变化时，经过连杆可使转轴转动，因此四组光电耦合器可感应出四组脉冲信号，经过这四组脉冲信号的不同组合，可反映车高的高度范围。.光电耦合元件的形状与车高的对照表车高光电耦合元件的状态车高范围计算结果1234高低OFFOFFONOFF15过高OFFOFFONON14ONOFFONON13高ONOFFONOFF12ONOFFOFFOFF11ONOFFOFFON10普通ONONOFFON9ONONOFFOFF8ONONONOFF7ONONONON6低OFFONONON5OFFONONOFF4OFFONOFFOFF3OFFONOFF

7、ON2过低OFFOFFOFFON1OFFOFFOFFOFF03、加速度传感器【作用】检测车身横向加速度和纵向加速度。横向加速度传感器主要用于检测汽车转向时，汽车因离心力的作用而产生的横向加速度，以判别悬架系统阻尼力改动的大小及空气弹簧中空气压力的调理情况，以维持车身的最正确姿态。【类型】差动变压器式和钢球位移式。【别名】G传感器.差动变压器式加速度传感器弹簧封入硅油检测线圈励磁线圈心杆心杆 二次绕组一次绕组电源二次绕组一次绕组 汽车转弯、加减速时，心杆在横向力或纵向力作用下挪动，使检测线圈的输出电压发生变化。.钢球位移式加速度传感器汽车转弯、加减速时，钢球在横向力或纵向力作用下挪动，使检测线圈

8、的输出电压发生变化。.4、信号开关车门开关停车灯开关阻尼方式指示灯和车身高度指示灯高度控制开关阻尼方式选择开关.5、方式选择开关【位置】变速器旁。【作用】根据汽车的行驶情况和路面情况选择悬架的运转方式，从而决议减震器的阻尼力大小。【运转方式】规范Norm、运动Sport两种。丰田凌志车称此开关为LRC开关LRCLexus Riding Control 凌志乘坐控制阻尼方式选择开关开关位置阻尼力软硬乘坐温馨支配稳定.6、高度控制开关【作用】改动车身高度设置。【运转方式】低Low、高Hight两种。开关位置车身高度高车身高度控制开关低阻尼方式指示灯车身高度指示灯.三、执行机构的构造与任务原理EMS

9、 ECU悬架控制执行器高度控制阀紧缩机和枯燥器组成带减震器的气动缸.1、阻尼力控制执行机构 可调阻尼力减振器 1阻尼调理杆 2阻尼孔 3活塞杆 4回转阀 .可调阻尼力减振器任务原理当回转阀上的A、B、C三个截面的阻尼孔全部被回转阀封住，这时只需减振器下面的主阻尼孔在任务，所以此时阻尼为最大，减振器被调理到“硬形状。当回转阀从“硬形状位置顺时针转动60时， B截面的阻尼孔翻开，A、C两截面的阻尼孔仍封锁。由于多了一个阻尼孔参与任务，减振器处于“运动形状，也称为中间形状。当回转阀从“硬形状位置逆时针转动60时，A、B、C三个截面的阻尼孔全部翻开，此时减振器的阻尼最小，减振器处于“软形状。 .凌志L

10、S400 ucF20型可调减振器 .2、弹簧刚度控制的执行机构 空气悬架气动缸 空气悬架气动缸主、副气室设计为一体。主气室容积可变，紧缩空气进入主气室可升高悬架的高度。主气室与副气室之间有一个通道，气体可以相互流通。改动主、副气室的气体通道的大小，就可以改动空气悬架的刚度。悬架的上方与车身相连，下方与车轮相连，随着车身与车轮的相对运动，主气室的容积在不断变化。减振器的活塞经过中心杆阻尼调整杆和悬架控制执行器相衔接。执行器带动调整杆可以改动活塞阻尼孔的大小，从而改动减振器的阻尼系数。 .利用弹簧实现车高调整.1阻尼调理杆 2空气阀控制杆 3主副气室通路 4副气室 5主气室 6气阀体 7小气体通路

11、 8阀体 9大气体通路 悬架刚度的调理原理.悬架刚度可以在低、中、高三种形状间变化。当阀芯的开口转到对准图示的低位置时，气体通道的大口被翻开。主气室的气体经过阀芯的中间孔、阀体侧面通道与副气室的气体相通，两气室之间的空气流量越大，相当于参与任务的气体容积增大，悬架刚度处于低形状。当阀芯开口转到对准图示的中间位置时，气体通道的大口被封锁、小口被翻开。两气室之间的流量小，悬架刚度处于中间形状。当阀芯开口转到对准图示的高位置时，两气室之间的气体通道全部被封锁，两气室之间的气体相互不能流动。紧缩空气只能进入主气室，悬架在振动过程中，只需主气室的气体单独承当缓冲任务，悬架刚度处于高形状。 .悬架综合控制

12、 .3、车高控制的执行机构 丰田车自动高度控制气路.车身高度控制停车程度控制特殊行驶工况高度控制自动程度控制 气压式油压式.车高控制系统的控制流程. LEXUS LS400电子控制悬架系统是采用空气弹簧的半自动式电控悬架，弹簧刚度和汽车车身高度控制可根据驾驶条件自动控制。减振器的阻尼大小也由电子控制，以抑制车辆侧倾，制动时前部点头和高速行驶时后部下沉等汽车姿态变化，因此能明显坚持乘坐的温馨性和支配的稳定性。 三 LEXUS LS400电子控制悬架系统 .LEXUS LS400电控悬架系统控制功能弹簧刚度和减振阻尼控制 防侧倾控制 使弹簧刚度和减振阻尼变成“硬”状态。该项控制能抑制侧倾，使汽车的

13、姿势变化减至最小，以改善操纵性 防“点”头控制 使弹簧刚度和减振阻尼变成“硬”状态。该项控制能抑制汽车制动“点”头，使汽车的姿势变化减至最小 防后仰控制 使弹簧刚度和减振阻尼变成“硬”状态。该项控制能抑制汽车加速时后仰，使汽车的姿势变化减至最小 高车速控制 使弹簧刚度变成“硬”状态和使减振阻尼变成“中”状态。该项控制能改善汽车高速行驶时的稳定性和操纵性 弹簧刚度和减振阻尼控制不平整道路控制 使弹簧刚度和减振阻尼视需要变成“中”或“软”状态，以抑制汽车车身在悬架上下跳动，改善汽车在不平坦道路上行驶时的乘坐舒适性 颠动控制 使弹簧刚度和减振阻尼变成“中”或“软”状态。它能抑制汽车在不平坦道路上行驶

14、时的颠动 跳振控制 使弹簧刚度和减振阻尼变成“中”或“软”状态。该项控制能抑制汽车在不平坦道路上行驶时的上下跳振 路面感应半主动控制 对应于不同的道路，提供四轮独立的减振阻尼最佳控制。相应地，汽车可在各种不同的道路和行驶状况下保持恒定姿态 车身高度控制 自动高度控制 不管乘员和行李重量情况如何，使汽车高度保持在某一个恒定的高度位置。操作高度控制开关能使汽车的目标高度变为“正常”或“高”的状态 高车速控制 当高度控制开关在“hight（高）”位置时，汽车高度会降低到“正常”状态。这就改善高速行驶时的空气动力学和稳定性 点火开关关断控制 当点火开头关断后因乘员重量和行李重量变化而使汽车高度变为高于

15、目标高度时，能使汽车高度降低到目标高度。这就能改善汽车驻车时的姿势 LEXUS LS400电控悬架系统的组成.悬架控制开关。由LRC开关和高度控制开关组成。LRC开关有“SPORT(运动)和“NORM(规范)两种方式。 高度控制开关用于选择控制车身高度，有“High(高)和“NORM(规范)两种方式。高度控制ON/OFF开关。安装在汽车尾部后备箱的左边。处于ON位置时，系统可进展车身高度自动控制；当处于OFF位置时，系统不执行车身高度控制。如当车辆被举升或停在不平的路面时不能对车身高度进展调理。车身高度指示灯。指示灯位于组合仪表上，用于指示所选择的车身高度。LRC指示灯。此灯也位于组合仪表上，

16、用于指示当前减振器和空气弹簧的任务方式(“NORMAL AUTO或“SPORT AUTO)。选择“SPORT AUTO方式时灯亮，否那么灯熄灭。高度控制插座。衔接该插座上的相应端子，能不经过ECU而直接控制空气紧缩机电动机、高度控制电磁阀及排气电磁阀，从而使检修方便。此插座上还提供了用于去除存储器中缺点代码的端子。转向盘转角传感器。光电式高度传感器。光电式.l号和2号高度控制阀。分别装在前、后悬架上，1号高度控制阀用于前悬架，此阀中有两个电磁阀，分别控制左右空气弹簧。2号高度控制阀用于后悬架，它也是由两个电磁阀组成，它与1号高度控制阀不同的是，它们不是单独控制，而是同时动作。在2号高度控制阀中还装有一个平安阀，用于防止管路中压力过高。悬架电控单元ECU。用于控制减振器的阻尼力、悬架的刚度及车身高度。悬架控制执行器。悬架控制执行器直流电