第四章电子控制悬架系统
电子控制悬架系统的工作原理
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主要部件的结构与功能
2
故障诊断
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电子控制悬架系统的工作原理
悬架:车身与车轮之间的一切传力连接装置的总称。一般都是由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成。
汽车悬架功能
能缓和冲击与吸收来自车轮振动的能量
在行驶过程中传递车轮与路面的驱动力和制动力
在汽车转向时,悬架还要承受来自车身的侧倾力
在汽车起步与制动时抑制车身的俯仰和“点头”
汽车悬架系统的分类
传统被动式、半主动式、主动式
传统被动式
由弹簧和减振器组成的机械式悬架。由于这种常规悬架系统内无能源供给装置,悬架的弹性和阻尼参数不会随外部状态而变化,因而称其为被动式悬架。在使用中很难满足高的行驶要求。
主动式
一种具有做功能力的悬架,通常包括产生力和转矩的主动作用器、测量元件和反馈控制器等。自动调整悬架刚度、阻尼以及车身高度等控制参数,同时满足汽车行驶平顺性和操纵稳定性的要求。缺点是能量消耗较大、成本较高、液压装置噪声较大。
半主动式
由可变特性的弹簧和减振器组成的悬架系统,它没有动力源为悬架系统提供连续的能量输入,工作时由于阻尼变化响应快,很像一个主动系统,因此称为半主动式系统。
汽车悬架控制系统的工作原理
在车辆行驶过程中,根据实际需要,使悬架系统的基本控制参数如刚度、阻尼可随时调节,从而达到最佳的平顺性与稳定的行车状态。半主动式及主动式悬架的基本工作原理也是相同的,例如若车身垂直振动位移过大,则ECU在接收到这一信号后,即指令执行器增加系统的刚度和阻尼,从而使悬架变“硬”,来控制车身的振动。
无级半主动式悬架系统控制原理说明图
三级可调减振器
调节电动机带动控制杆使回转阀转动,由此可以通、断油孔和控制油路截面积的变化,使控制阀具有小、中、大三个位置,产生三个阻尼值,以适应不同的行驶条件。
电磁铁控制可调减振器
要求舒适时,可选择较小阻尼级;要求高速时,可选择较高阻尼级。
高阻尼利于安全性的提高,但舒适性下降;低阻尼可降低系统自振频率,减少对车身的冲击,利于舒适性的提高,但安全性下降。
无级半主动式悬架系统
节流孔
步进电动机
ECU
阀杆
阀门
该装置的阻尼力能在几毫秒内由最小变到最大,其ECU从传感器接收速度、位移、加速度等信号,计算出相应的所需阻尼值,向步进电动机发出控制信号,经阀杆调节阀门,使节流孔阻尼连续变化。
被动式与半主动式悬架阻尼的变化范围
被动式悬架阻尼仅能在一个方向上变化,有级半主动式悬架阻尼可在几个方向上变化,无级半主动式悬架则可在整个平面内变化。
主动式悬架系统主要有两种设计,即由电磁阀驱动的主动式油气悬架和由步进电动机驱动的主动式空气悬架。
(1)主动式油气悬架系统的工作原理
(2)主动式空气悬架系统的工作原理
(3)带路况预测传感器的主动式悬架系统
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