电控悬架结构原理及检修

第2章 电控悬架结构原理及检修
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2.1.3 电控悬架的类型
半主动悬架——刚度、阻尼系数可调整一个 全主动悬架——刚度和阻尼系数均可调整 根据介质不同： ➢ 油气式主动悬架 ➢ 空气式主动悬架
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2.2 电控悬架架构及原理
2.2.1 半主动悬架的基本结构和工作原理
控制模型
使弹簧刚度和减振力视需要变成“中等”或“坚硬”状态，以抑制汽车车身在悬架上下垂，从而改善 汽车在不平坦路面上行驶时的乘坐舒适性
颠动控制
使弹簧刚度和减振力变成“中等”或“坚硬”状态，抑制汽车在不平坦路面上行驶时的颠动
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2.2.3 典型汽车电控悬架介绍
TEMS ——TOYOTA electronic modulated suspension 1.雷克萨斯LS400轿车电控空气悬架控制功能
控制项目
表2-3 雷克萨斯LS400轿车电控空气悬架系统控制功能表
功能
防侧倾控制
使弹簧刚度和减振力变成“坚硬”状态，能抑制侧倾而使汽车的姿势变化减至最小，以改善操纵性
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2.1.2 电控悬架的基本组成
各种传感器
电控单元
执行机构
图2-1 悬架电子控制系统的组成
传感器名称 车身加速度传感器
车身高度传感器 车速传感器
转向盘转角传感器 车门传感器 制动灯开关
节气门位置传感器 模式选择开关
表2-1 电控悬架传感器类型及用途 传感器用途
检测车身的振动，可间接反映汽车行驶的路面状况 检测车身相对车桥的位移，可反映车身的平顺性和车身的高度 检测车轮的转速，反映车速和用于计算车身侧倾程度 检测转向盘转角，用于计算车身侧倾程度 检测车门的开关状态 检测制动灯电路的通断，提供汽车制动信号 检测节气门的开度，提供汽车加速度信号 可供驾驶员手动选择“软”或“硬”两种模式
图2-4 阻尼力可连续调节的半主动悬架
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三级可调式：使回转阀转动，控制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 。
图2-5 三级可调式减振器阻尼变换原理
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Байду номын сангаас
2.2.2 主动悬架的基本结构和工作原理
图2-10 雪铁龙XM轿车的主动式油气弹簧悬架系统
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传感器： ①转向盘转角传感器。 ②加速度传感器。 ③制动压力传感器。 ④车速传感器。 ⑤车身高度传感器。
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工作原理：
图a：软状态
阀芯左移→气室容积增 大→气压降低→刚度 增大
图b：硬状态
阀芯右移→气室容积减 小→气压升高→刚度 增大
图2-11 油气弹簧主动悬架的工作原理
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3．带路况预测传感器的主动悬架
基本组成：悬架弹簧、单向液压 执行器、控制阀
图2-12 带路况预测传感器的主动悬架
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基本工作：
ECU根据车速可以估算出测得的凸起物和实际车轮 通过凸起物之间的滞后时间，控制选择阀应恰好在车 轮通过凸起物时打开，使悬架的阻尼系数作短暂变化， 车轮过了凸起物后，选择阀再次关闭。
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2020/5/13
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学习目标 1．掌握电控悬架的功用、组成及工作原理 2．掌握电控悬架主要元件的结构、原理及检测 3．熟悉电控悬架常见故障的诊断
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学习主要内容 ➢ 电控悬架的类型及基本组成； ➢ 半主动悬架的基本结构和工作原理； ➢ 主动悬架的基本结构和工作原理； ➢ 丰田LS400电控悬架介绍； ➢ 电控悬架检修及故障诊断。
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工作原理
图2-7 电子控制空气式悬架原理图
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1）车速与路面感应控制 （1）高速感应控制。高速→刚度、阻尼增大。 （2）前后车轮相关控制 。前轮遇凸起 →后轮刚度、阻
尼增大。 （3）坏路面感应控制。坏路面行驶 →刚度、阻尼增大。 2）车身姿态控制 （1）转向车身侧倾控制。急转弯时→刚度、阻尼增大。 （2）制动车身点头控制。汽车紧急制动时 →刚度、阻尼
增大。 （3）起步车身俯仰控制。突然起步或突然加速时 →刚度、
阻尼增大。
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3）车身高度控制 （1）高速感应控制 。高速时→车身高度降低。 （2）连续坏路面行驶控制 。坏路面时→车身高度升高。
图2-9 车身高度调整过程
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2.油气弹簧主动悬架 组成：
防点头控制
使弹簧刚度和减振力变成“坚硬”状态，能抑制汽车制动时点头而使汽车的姿势变化减至最小
防下坐控制
使弹簧刚度和减振力变成“坚硬”状态，能抑制汽车加速时后部下坐而使汽车的姿势变化减至最小
高车速控制
不平整路面 控制
使弹簧刚度变成”坚硬”状态或使减振力变成“中等”状态，能改善汽车高速时的行驶稳定性和操纵 性
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学习重点难点
主动悬架主要元件的结构原理及检查。
教学方法及教具
讲授、现场教学、课件
教学时数
8课时
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2.1 电控悬架概述
2.1.1 被动悬架与主动悬架
引入：悬架的基本组成、主要作用 被动悬架——刚度、阻尼系数固定； 主动悬架——刚度、阻尼系数可调。
作用：根据车身高度、车速、转向角度及速率、制动等信 号，由电控单元控制悬架执行机构，进而改变悬架的刚 度、减振器的阻尼力及车身高度等参数，从而使汽车具 有良好的乘坐舒适性和操纵稳定性 。
1.空气弹簧主动悬架 基本组成及作用
（1）车身高度传感器。 （2）节气门开度传感器。 （3）转向盘转角传感器。 （4）车速传感器。 （5）制动灯开关。 （6）模式选择开关。 （7）车门传感器 。
图2-2 半主动悬架控制模型图
1-控制器； 2-整形放大电路； 3-加速度传感器； 4-悬架质量； 5-阻 尼可调减振器； 6-悬架弹簧； 7-非悬架质量 ； 8-轮胎的当量质量
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基本原理：改变阻尼孔的大小
连续可调式：ECU接收速度、位移、加速度等传感器信 号，计算出相应的阻尼值，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 。