第六章_电控悬架系统.ppt

第六章电控悬架系统
第一节概述
第二节电控悬架系统的结构与工作原理
第三节典型汽车电控悬架系统介绍
第四节电控悬架系统的检修
第一节概述
悬架是连接车身和车轮之间一切传力装置的总称。它主要由弹簧(如钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧等)、减振器和导向机构等组成。当汽车在不同的路面上行驶时,由于悬架系统实现了车身和车轮之间的弹性支撑,有效地降低了车身与车轮的振动,从而改变了汽车行驶的平顺性和操纵稳定性。同时,它也引起在汽车起步、制动、转向时车身的俯仰、点头和侧倾等现象,影响汽车的平顺性和操纵稳定性。
为解决被动悬架的不足,国外在20世纪60年代就提出了主动悬架的概念。所谓主动悬架,是在悬架系统中采用有源或无源控制元件组成一个闭环控制系统,根据车辆的运动状况和路面状况主动做出反应,以抑制车身的振动和摆动,使悬架始终处于最佳的减振状态。
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第一节概述
一、主动悬架的电控系统基本组成
主动悬架的电控系统基本组成见图6-l。传感器将汽车行驶的路面情况(汽车的振动)和车速及启动、加速、转向、制动等工况转变为电信号,输送给电子控制器,控制器将传感器送入的电信号进行综合处理,输出对悬架的刚度和阻尼及车身高度进行调节的控制信号。
执行机构按照电子控制器的控制信号,准确地动作,及时地调节悬架的刚度和阻尼系数及车身的高度。
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图6-l 悬架电子控制系统的组成
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第一节概述
二、分类
电控悬架系统主要有半主动悬架和主动悬架两种。
半主动悬架是指悬架元件中的弹簧刚度和减振器阻尼系数之一可以根据需要进行调节。
为减少执行元件所需的功率,主要采用调节减振器的阻尼系数法,只需提供调节控制阀、控制器和反馈调节器所消耗的较小功率即可。可以根据路面的激励和车身的响应对悬架的阻尼系数进行自适应调整,使车身的振动被控制在某个范围之内。半主动悬架是无源控制,因此,汽车在转向、启动、制动等工况时不能对刚度和阻尼进行有效的控制。
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第二节电控悬架系统的结构与工作原理
一、半主动悬架系统的结构和工作原理
从行驶平顺性和舒适性出发,弹簧刚度和减振器的阻尼系数应能随汽车运行状态而变化,使悬架系统性能总是处于最优状态附近。但是,弹簧刚度选定后,又很难改变,因此从改变减振器阻尼入手,将阻尼分为两级或三级,由驾驶员选择或根据传感器信号自动选择所需要的阻尼级。
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。半主动悬架的控制模型见图6-2。
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图6-2 半主动悬架控制模型图
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第二节电控悬架系统的结构与工作原理
图6-4所示为一个由外部电磁铁控制的减振器简图。满足舒适性要求时,可选择较低阻尼级;车辆高速行驶时,可选择较高阻尼级。高阻尼可提高车辆行驶安全性,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,利于提高舒适性,但安全性下降。
悬架阻尼的改变一般是通过控制步进电动机驱动可调阻尼减振器中的有关部件,改变阻尼孔的大小实现的,可调阻尼减振器的原理见图6-5。
图6-6所示的悬架阻尼调节装置为三级可调式减振器。三级可调式减振器旁路控制阀调节电动机带动控制杆使回转阀转动,便可通、断油孔和控制油路截面积的变化,使控制阀具有小、中、大 3个位置,产生 3个阻尼值,以适应不同的行驶条件。
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图6-4 外部电磁铁控制
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图6-5 阻尼力可连续调节
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