电子控制悬架系统(汽车电子控制技术)

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1、汽车电子控制技术汽车类专业应用型本科示范教材机械工业出版社出版主编于京诺第7章电子控制悬架系统学习目标·了解电控悬架系统的功用和组成。·了解电控悬架系统分类。·掌握电控悬架系统传感器和执行机构的结构和工作原理。·掌握电控悬架系统控制原理。7.1.1功用悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的所有传力连接装置的总称。它的作用除了缓冲和吸收来自车轮的振动之外，还把路面作用于车轮上的垂直反力（支承力）、纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力，以及这些反力所造成的力矩都传递到车架（或承载式车身）上，从而改变

2、了汽车行驶的平顺性和操纵稳定性，以保证车辆正常行驶。提示：电子控制悬架系统是通过控制悬架的刚度和减振器阻尼，克服传统的被动悬架系统对其性能改善的限制，使悬架特性与路面条件、装载质量、行驶车速等相适应，从而使汽车的平顺性和操纵稳定性在各种行驶条件下都能达到最佳组合。7.1电控悬架系统的功用及分类电子控制悬架系统的基本功能包括：减振器阻尼控制、弹簧刚度控制和车身高度调整。①减振器阻尼调节功能。该功能的作用是在急转弯、急加速和紧急制动等情况下，通过改变减振器阻尼，抑制车辆姿势的变化，防止车辆侧倾、前倾、后仰等，

3、提高车辆的操纵稳定性和乘坐舒适性。②弹簧刚度调节功能。该功能是利用控制弹簧刚度(弹性系数)的方法控制车辆在各种不同状况时的姿势，提高车辆的操纵稳定性。③车身高度调整功能。可以使得车辆根据载荷变化自动调节悬架高度以保持车身的正常高度和姿态。当汽车在坏路面行驶时可以使车身升高，增强其通过性；当汽车在高速行驶时，又可以使车身降低，减少空气阻力并提高行驶稳定性。7.1.2分类根据悬架的控制方式不同，电子控制悬架可分为半主动悬架和主动悬架两大类。1.半主动悬架半主动悬架通常是指只能对悬架的减振器阻尼进行调节的悬架。

4、根据减振器阻尼力调节方式不同，半主动式电控悬架又分为有级半主动式（阻尼力有级可调）和无级半主动式（阻尼力连续可调）两种。半主动悬架是无源控制，因此，消耗的能量很小，成本较低，但汽车在转向、起动、制动等工况时难以对弹簧刚度和减振器阻尼力进行有效的控制。2.主动悬架主动悬架能根据不同工况主动调节悬架的减振器阻尼、弹簧刚度以及车身高度，从而能够同时满足汽车行驶平顺性和操纵稳定性的要求。主动悬架是有源控制，在悬架系统中附加一个可控制作用力的装置（压缩空气源或者液压源），根据各传感器检测到汽车载荷、行驶速度、路面状

5、况变化和汽车起动、制动、转向等工况，自动调节悬架的弹簧刚度和减振器阻尼力，此外，还可以根据行驶情况的变化自动调节车身高度，显著提高汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性。7.2电控悬架系统的结构和工作原理7.2.1系统组成悬架系统因生产企业不同，其功能及零部件组成略有不同，但其电子控制系统总体上都是由各种传感器和控制开关、电子控制单元、执行机构等部分组成。电子控制悬架系统的传感器将汽车路面行驶的情况（包括：振动、车速、起步、加速、转向、制动等信息）转变为电信号，传送给电子控制单元（ECU）。悬架ECU将传感器传回的

6、电信号进行综合处理，然后发出对悬架的刚度、阻尼系数及车身高度进行调节的控制信号。悬架系统的执行机构，根据悬架ECU的控制信号执行动作，及时调整悬架的刚度、阻尼系数及车身高度。悬架系统的执行机构一般由电磁阀、步进电机、气泵电动机等组成。l-高度控制压缩机2-1号高度控制阀3-主节气门位置传感器4-门控灯开关5-悬架ECU6-2号高度控制继电器7-后悬架控制执行器8-高度控制连接器9-高度控制开关10-2号高度控制阀和溢流阀11-后高度控制传感器12-LRC开关13-高度控制开关14-转向传感器15-制动灯开

7、关16-前悬架控制执行器17-前高度控制传感器18-1号高度控制继电器19-IC调节器20-干燥器和排气阀7.2.2传感器和控制开关电控悬架系统传感器的作用是对汽车行驶状态进行检测，为ECU提供相应的电信号，以便ECU对悬架的阻尼、弹簧刚度和车身高度进行控制。1.车身高度传感器光电式车身高度传感器主要由光电耦合元件、遮光盘、壳体和防护盖等组成，结构如图7-2所示。1-光电耦合元件2-遮光盘3-盖4-电缆5-金属封油环6-壳体7-轴光电耦合元件由发光二极管和光电三极管组成，遮光盘固定在传感器轴上，遮光盘圆周

8、上制有弧度不等的透光槽，如图7-3所示。车身高度传感器轴通过连杆和拉紧螺栓与悬架臂连接。a）结构；b）导通状态；c）切断状态1-光电耦合元件2-传感器轴3-连杆4-遮光盘1-后悬架臂2-轮胎3-车架4-减振器5-螺旋弹簧6-连杆7-槽8-光电耦合元件9-遮光盘10-拉紧螺栓光电耦合元件固定在传感器壳体上，传感器壳体固定在车架上。因此，当车身高度变化时，光电耦合元件仅随车身上下移动，遮光盘将随悬架臂的摆动而转动。图7-5光电耦合