第八章汽车电子控制悬架系统.ppt

第八章汽车电子控制悬架系统
第一节电子控制悬架系统的组成
第二节电子控制变高度悬架系统
第三节电子控制变刚度悬架系统
第四节电子控制变阻尼悬架系统
第五节变高度、变刚度、变阻尼悬架系统
第一节电子控制悬架系统的组成
一、电子控制悬架系统的功用
电子控制悬架系统的功用是:在汽车行驶路面、行驶速度和载荷变化时,自动调节车身高度、悬架刚度和减振器阻尼的大小,从而改善汽车的行驶平顺性(即乘坐舒适性)。阻尼指的是当振动的物体或振荡电路的能量逐渐减少时,振幅相应减小的现象。
在装备电子控制悬架系统的汽车上,当汽车急转弯、急加速或紧急制动时,乘坐人员能够感到悬架较为坚硬,而在正常行驶时能够感到悬架比较柔软;电控悬架还能平衡地面反力,使其对车身的影响减小到最低程度。因此,随着汽车电子技术的发展与进步,许多中高档轿车、大客车以及越野汽车都装备了电子控制悬架系统。
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第一节电子控制悬架系统的组成
二、电子控制悬架系统的组成
电子控制悬架系统主要由前车身高度传感器、后车身高度传感器、转向盘转向与转角传感器、节气门位置传感器和车速传感器、控制开关、电子调节悬架电控单元(EMS ECU)和执行器组成。车身高度传感器采集前后车身的高度信号、转向盘转向与转角传感器采集汽车行驶方向信号、节气门位置传感器采集驾驶员加或减速信号、车速传感器采集汽车行驶速度信号。传感器和控制开关向EMS ECU输入车身以及汽车行驶的状态信息,EMS ECU接收传感器和控制开关输入的电信号,并向执行元件发出控制指令,执行元件产生一定的机械动作,从而改变车身高度、空气弹簧的刚度或减振器的阻尼。
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第一节电子控制悬架系统的组成
不同汽车电子调节悬架系统的功能与零部件组成各不相同,丰田汽车电子调节悬架系统的组成如图8一1所示,主要由前后车身高度传感器、转向盘转向与转角传感器、高度控制开关、高度控制自动切断开关、驾驶模式选择开关、制动灯开关、悬架调节电控单元EMS ECU、前后悬架控制执行器、前后高度控制继电器、前后高度控制阀、储气筒与调节阀、高度控制空气压缩机、干燥器与排气阀总成等组成。
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第一节电子控制悬架系统的组成
三、电子控制悬架系统的分类
电子控制悬架系统采用的控制方式有控制车身高度、控制空气弹簧的刚度和控制油液减振器的阻尼等。根据电子控制悬架系统的功能不同,目前采用的电子控制悬架系统主要有以下几种类型:
(1)电子控制变高度空气弹簧悬架系统;
(2)电子控制变刚度空气弹簧悬架系统;
(3)电子控制变阻尼减振器悬架系统;
(4)电子控制变高度与变刚度空气弹簧悬架系统;
(5)电子控制变高度、变刚度空气弹簧与变阻尼减振器悬架系统
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第二节电子控制变高度悬架系统
一、变高度控制悬架系统的组成
车身高度控制系统的主要功用是当车内乘员或载荷变化时,自动调节车身高度,使汽车行驶姿态稳定,从而提高乘坐舒适性。
车身高度控制系统分为两大类型,一类是仅对两个后轮悬架进行控制;另一类是对全部四个车轮的悬架进行高度控制。两种类型的控制原理基本相同。
最早也是最简单的微机控制悬架系统是福特汽车公司礼貌(Courtesy)牌轿车上采用的电子控制变高度空气弹簧悬架系统。该系统仅对两个后轮悬架进行控制,主要由一只高度传感器、电控单元、空气压缩机、空气压缩机驱动电机、空气压缩机继电器、空气干燥器、排气电磁阀、空气软管、后轮空气减振器等组成。高度传感器采用磁感应式传感器,安装在后车架与悬架控制臂之间,用以检测车身后部高度的变化。
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第二节电子控制变高度悬架系统
目前,汽车普遍采用的车身高度控制系统组成简图如图8 -2所示,由4只高度传感器(每个减振器下面各设1只)、控制开关、电控单元EMS ECU、高度调节执行器(包括4个气压缸、两只高度控制电磁阀、空气压缩机、干燥器和空气管路)等组成。
二、变高度控制悬架系统的控制过程
变高度控制悬架系统在汽车乘员或载荷变化时,能够自动调节车身高度。当乘员或载荷增加时,系统将自动调高车身高度;反之,当乘员或载荷减小时,系统将自动调低车身高度。变高度控制悬架系统的控制过程如图8一3所示。

当车身高度传感器输入电控单元EMS ECU的信号表示车身高度在设定高度范围内时,EMS ECU将发出指令使空气压缩机停止转动,空气减振器内空气量保持不变,车身高度保持在正常位置。
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第二节电子控制变高度悬架系统

当汽车乘员或载荷增加使车身高度“偏低”或“过低”时,高度传感器将向悬架控制电控单元EMS ECU输入车身“偏低”或“