电子控制悬架系统ppt课件.ppt

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1、第18章　电子控制悬架系统汽车电子本章主要内容电子控制主动悬架电子控制半主动悬架车高控制悬架18.1概　述悬架系统的作用是承受和传递车轮与车架之间所受的各种力和力矩，以及吸收和减缓汽车运行过程中所受的冲击和振动，提高车辆的平顺性和稳定性。行驶车辆的平顺性和稳定性是衡量悬架性能好坏的主要指标，但是二者对悬架的刚度和阻尼的要求是互相排斥的。18.1.1传统汽车悬架系统的不足传统悬架的刚度和阻尼只能是根据一定的载荷、某种路面情况和车速，兼顾各方面的要求，优化选定一种刚度和阻尼，这种刚度和阻尼一定的悬架称之为被动悬架。由于汽车在行驶过程中，载质量、路面情况及车速是变化

2、不定的，因此刚度和阻尼一定的被动悬架不可能在改善汽车行驶平顺性和操纵稳定性方面再有大的作为，已不能适应现代汽车对乘座舒适性和操纵稳定的更高要求。18.1.2电子控制悬架的作用与类型1．电子控制悬架的作用电子控制悬架系统由传感器、控制器和执行机构组成。电子控制悬架系统能自动控制车辆悬架的刚度、阻尼系数及车身高度根据汽车载质量、车速和路面情况的变化而改变悬架特性，因而可最大限度地提高汽车的行驶平顺性和操纵稳定性，适应了现代汽车对乘座舒适性、行车安全性更高的要求。18.1.2电子控制悬架的作用与类型2．电子控制悬架的类型电子控制悬架的优点是能随汽车载质量和工况变化而

3、自动改变悬架刚度和阻尼，以提高汽车的平顺性和稳定性。电子控制悬架则属于主动悬架，但根据是有源控制还是无源控制可分为半主动悬架和全主动悬架两类。18.1.2电子控制悬架的作用与类型(1)半主动悬架半主动悬架就是指可以根据汽车运行时的振动及工况变化情况，对悬架阻尼参数进行自动调整的悬架系统。为了减少执行元件所需的功率，一般都采用调节减振器的阻尼，使阻尼系数在几毫秒内由最小变至最大，使汽车振动频率被控制在理想的范围内。半主动悬架为无源控制，在汽车转向、起步及制动等工况时，不能对悬架的刚度和阻尼进行有效的控制。18.1.2电子控制悬架的作用与类型(2)全主动悬架全主动

4、悬架简称主动悬架，是一种有源控制悬架，所以它包括有提供能量的设备和可控制作用力的附加装置。它可根据汽车载质量、路面状况(振动情况)，行驶速度、起动、制动、转向等工况变化时，自动调整悬架的刚度和阻尼以及车身高度，从而能同时满足汽车行驶平顺性和稳定性等各方面的要求。根据悬架介质的不同，又可分为油气式主动悬架和空气式主动悬架两种。18.2电子控制悬架的结构与工作原理18.2.1半主动悬架系统1.半主动悬架的控制原理半主动悬架系统通常以车身振动加速度的均方根值作为控制目标参数，以悬架减振器的阻尼为控制对象，其控制模型如图18-1所示。18.2.1半主动悬架系统半主动悬

5、架的控制过程如图18-2所示。18.2.1半主动悬架系统在半主动悬架的ECU中，事先设定了一个以汽车行驶平顺性最优化控制为目标的控制参数。汽车行驶时，安装在车身上的车身加速度传感器将车身振动情况转换为相应的电信号，并输入ECU。ECU中的CPU立刻计算当前车身振动加速度的均方根值i，并与设定的目标参数进行比较，根据比较结果输出控制信号。如果i=，ECU不输出调整悬架阻尼控制信号，减振器保持原阻尼；如果i<，ECU则输出增大悬架阻尼信号；如果i>，ECU则输出减小悬架阻尼信号。18.2.1半主动悬架系统2.半主动悬架减振器结构原理半主动悬架减振器

6、分为有级调整式和无级调整式两种。(1)有级调整式半主动悬架系统有级调整式半主动悬架系统将悬架的阻尼(刚度)分为2～3级，根据载荷和工况的变化，由驾驶员选择或根据各传感器的信号自动选择。图18-3为一个三级式半主动减振器的简图。18.2.1半主动悬架系统在A、B、C三个不同截面上，设有三排阻尼孔的回转阀4，在A-A上有2个小孔，在B-B上有4个小孔，在C-C上有2个小孔，与阻尼调节杆1相连，执行器可使阻尼调节杆1转动来控制阻尼孔的开闭，以达到调节减振器阻尼大小的目的。18.2.1半主动悬架系统在减振器A-A、B-B、C-C三个阻尼孔所在位置的截面上，活塞杆3将三

7、个截面上的所有阻尼孔全部封闭，只有减振器下边底部的阻尼孔可开通工作，所以减振器阻尼最大，处于“硬状态”，也就是汽车载荷大，或运行在不良路面以及制动等工况下选用的阻尼。18.2.1半主动悬架系统当执行器将阻尼调节杆从“硬状态位置”沿反时针方向转过60°时，减振器A-A、B-B、C-C三个阻尼孔所在位置的截面上的阻尼孔全部打开，所以阻尼最小，处于“软状态”也就是汽车载荷较小和在好路面运行时所选用的阻尼。当执行器将阻尼调节杆从硬状态位置沿顺时针方向转过60°，减振器B-B截面上的阻尼孔打开，而A-A、C-C截面上的阻尼孔仍被关闭，所以此时阻尼较“硬状态”时小，较“软

8、状态”时大，处中间值称之“运动状态”。