汽车底盘电控技术—电子悬架 课件.ppt

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1、电子控制悬架系统第三部分主要内容：1、电子控制悬架的功能与种类2、电子控制悬架的结构与工作原理3、典型汽车电子控制悬架系统汽车悬架的作用：缓冲和吸收来自车轮的振动，传递驱动力和制动力。悬架和车轮决定汽车的舒适性和操纵稳定性。传统悬架的组成：弹簧、减振器和导向机构传统悬架的特点：定刚度弹簧和定阻尼系数减振器，只能被动承受地面对车身的各种作用力—被称为被动悬架系统电子控制悬架系统能根据路况和行驶条件主动调节弹簧刚度或减振器阻尼系数，提高乘坐舒适性和操纵稳定性。—被称为主动悬架系统或半主动悬架系统。一电子控制悬

2、架的功能和种类1）车高调节保持车高一定和车身水平—前大灯光束方向不变；车身升高—坏路面，防止车桥碰撞路面；车身降低—高速，减少空气阻力，提高操纵稳定性。2）减振器阻尼力控制防止急起步或急加速时车尾下蹲；防止紧急制动时车头下沉；防止急转弯时车身横向摇动；防止换挡时车身纵向摇动等。3）弹簧刚度控制与减振器控制一致注：有些车具有上述1个或2个功能，有些具有3个功能。电子悬架系统的功能1）按传力介质不同分气压式和油压式2）按控制理论不同分半主动式—有级半主动式（阻尼力有级可调）无级半主动式（阻尼力连续可调）主动式

3、—全主动式（频带宽大于15Hz）慢全主动式（频带宽3~6Hz）主动式悬架能供给和控制动力源（油压、空气压），能根据传感器检测的汽车载荷、路况、车速、起步、制动、转向等状况，自动调节悬架刚度、阻尼力和车身高度，显著提高汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性。电子悬架系统的种类基本组成：ECU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、节气门位置传感器开关信号—模式选择开关、制动灯开关、停车开关、车门开关等执行机构—可调阻尼力减振器、可调弹簧高度和弹性大小的弹性元件等一般原理：二电子控制悬架系统的结

4、构与工作原理（一）基本组成与一般原理1、转向盘转角传感器作用：检测转向盘中间位置、转动方向、转动角度和转动速度。ECU根据车速传感器和转角传感器信号，判断转向时侧向力的大小和方向，以控制车身侧倾。例：丰田TEMS的光电式转角传感器（二）传感器的结构与工作原理根据遮光器的ON/OFF信号判断转向盘的转角和转速；根据两个光电耦合器接收到的ON信号先后判断转向。丰田TEMS的光电式转角传感器工作原理作用：直接检测车身横向加速度（转向时）和纵向加速度（加速、制动时），以控制车身姿势。1）差动变压器式加速度传感器一

5、次线圈（励磁线圈）通交流电，汽车加、减速或转向时，心杆产生位移，二次线圈（检测线圈）输出电压发生变化，电压与汽车纵向力或横向力一一对应。2、加速度传感器2）球位移式加速度传感器钢球在纵向力或横向力作用下产生位移，造成线圈输出电压变化。注：根据检测力（横向、纵向、垂直）的不同，加速度传感器安装方向不同。作用：检测车身高度变化（悬架位移量），以控制车身高度。1）片簧开关式高度传感器四组触点开关，两个三极管，构成四个检测区域：低、正常、高、超高3、车身高度传感器汽车载荷变化时，ECU根据四个触点开关的通断，对车

6、高进行判断。传感器中有两个光电耦合器，每个光电耦合器有四个发光二极管和光敏三极管组成。传感器的转轴一端连接导杆，另一端连接遮光圆盘。当车高发生变化时，导杆上下摆动，从而通过转轴驱动圆盘转动，光电耦合器输出ON/OFF信号。2）光电式高度传感器作用：判断汽车是否进行急加速。4、节气门位置传感器5、车速传感器汽车车身的侧倾程度取决于车身和转向半径。常用的车身传感器有：舌簧开关式、磁阻元件式、磁脉冲式、光电式。6、模式选择开关作用：决定减振器阻尼力大小四种运行模式：自动标准；自动运动；手动标准；手动运动（三）悬

7、架ECU1、阻尼控制执行机构1）可调阻尼减振器组成：缸筒、活塞、活塞控制杆、回转阀等ECU通过控制杆控制回转阀相对活塞杆转动，使油孔通断，改变流通面积，调节减振器阻尼力。（四）执行机构的结构与工作原理A、C孔相通为软；B孔与活塞杆上油孔相通为中；A、B、C孔均不通为硬。作用：由ECU控制控制杆的旋转，改变减振器的阻尼力。2）直流电动机式执行器ECU通过控制横向稳定杆液压缸内的油压，调节横向稳定杆的扭转刚度，从而调节侧倾刚度。1）横向稳定杆执行器2、侧倾刚度控制执行机构2）液压缸位于横向稳定杆与悬架下控制臂

8、之间，改变缸内油压来改变横向稳定杆扭转刚度。空气悬架气动缸组成：惰性气体（氮气）、减振器、主副气室、悬架执行元件等。原理：压缩空气进入主气室，可提高悬架高度；改变主副气室通道面积可改变悬架刚度；改变减振器阻尼孔的大小可改变阻尼力。3、弹簧刚度控制执行机构三电典型汽车电子控制悬架系统丰田电子悬架系统原理丰田电子悬架系统控制功能