汽车电控技术第9章_电子控制空气悬架系统
9-电控空气悬架系统ASC
(3)防止加、减速度及转向时,纵向
仰头、栽头及横向倾斜,保持前照灯光 的光轴不变,以提高行驶的安全性。
二、组成
、 各种执行元件组成,与电喷电脑ECU联网工作。
1. 悬架控制开关 在变速器手柄附近,为两个跷板式开关。驾驶员根据路面 和交通情况,选择自动控制工作模式,其仪表盘上工作模式指 示灯同步显示。
2. 手动高度控制开关
一般在后备箱中,是个电控开关,其作用是允许或禁止
车身高度变化,多在维修过程中使用。如在地沟上、举升器 上、拖车时,用来手动改变整车的车身高度。 3. 转向角度传感器 多为光电式,安装在转向组合开关上,检测转向盘转动
方向和转角大小。与车速传感器、轮速传感器配合,判定和
改变减振器阻尼力及空气弹簧的刚度,保持车身横向水平。
电控空气悬架系统ASC
一、优点
利用压缩空气和油液,作为悬架弹 簧,其弹簧的刚度和减振能力及车身高 度能自动控制。电控空气悬架系统有以 下三个个功能: (1) 在水平路面上高速行驶时,使车 身变低、弹簧变软,以提高行驶的舒适 性。 (2)在凸凹不平的路面上行驶时,使 车身变高、弹簧变硬,以消除颠波, 提高通过性和操纵稳定性。
缸压缩空气量的多少来实现。
10. ASC-ECU电脑 与电喷ECU联网工作,根据各种传感器信号和选择开关信 号,发令调节空气悬架的减振阻尼力、悬架刚度、车身高度, 并有报警、自诊、失效保护功能(停止调节)。
End
工作模式,改变减振器的阻尼力和空气弹簧的刚度,自动转 为“高、硬模式”,以抵抗仰头、栽头、倾斜等症候的产生, 提高汽车的行驶和操纵稳定性。 当以上工况消失后,又自动恢复原设定工作模式。从而, 实现空气悬架“软、中、硬”三档次的自动转换。
(2)高度控制开关:HI(高)或NORM(正常)工作模式, 车身高度即按需求自动调节,实现“高、中、低”三档次的自 动转换。
汽车悬挂系统新技术——电控空气悬架及主动悬架PPT课件
另外,主动悬架具有控制车身运动的功能。当汽车制动 或拐弯时的惯性引起弹簧变形时,主动悬架会产生一个与 惯力相对抗的力,减少车身位置的变化。例如德国奔驰 2000款CL型跑车,当车辆拐弯时悬架传感器会立即检测出 车身的倾斜和横向加速度,电脑根据传感器的信息,与预 先设定的临界值进行比较计算,立即确定在什么位置上将 多大的负载加到悬架上,使车身的倾斜减到最小。
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电控悬架工作时,阀门的相互作用控制通向空气弹簧元件的气流量。 传感器检测出汽车的行驶状态并反馈至ECU,ECU综合这些反馈信息 计算并输出指令控制空气弹簧元件的电动机和阀门,从而使电控悬架 随行驶及路面状态不同而变化:在一般行驶中,空气弹簧变软、阻尼 变弱,获得舒适的乘坐感;在急转弯或者制动时,则迅速转换成硬的 空气弹簧和较强的阻尼,以提高车身的稳定性。同时,该系统的电控 减振器还能调整汽车高度,可以随车速的增加而降低车身高度(减小离 地间隙),减少风阻以节省能源;在车速比较慢时车身高度又可恢复正 常。
汽车不同的行驶状态对悬架有不同的要求。一般行驶时需要 柔软一点的悬架以求舒适感,当急转弯及制动时又需要硬一点的 悬架以求稳定性,两者之间有矛盾。另外,汽车行驶的不同环境 对车身高度的要求也是不一样的。一成不变的悬架无法满足这种 矛盾的需求,只能采取折中的方式去解决。在电子技术发展的带 动下,工程师设计出一种可以在一定范围内调整的电子控制悬架 来满足这种需求。这种悬架称为电控悬架,目前比较常见的是电 控空气悬架形式。
空气弹簧元件是由电控减振器、阀门、双气室所组成。电控减 振器顶部有一个小型电动机,可通过它转动一个调整量孔大小的控 制杆将阻尼分成多级,从而实现控制阻尼的目的。阀门也充当了一 个调节气流的作用,通常双气室是连通的,合起来的总容积起着空 气弹簧的作用,比较柔软;但当关闭双气室之间的阀门时,则以一 个气室的容量来承担空气弹簧的作用,就会变得硬,因此阀门起到 控制"弹簧"变软变硬的作用。
汽车电子控制技术课件:电子控制悬架系统-
當空氣閥轉到如圖5-14所示的位置時,主、副氣室的氣 體通道被關閉,主、副氣室之間的氣體不能相互流動,此時 的空氣彈簧只有主氣室的氣體參加工作,空氣彈簧的剛度為 “硬”。
圖5-14 空氣彈簧的剛度為“硬”
主氣室是可變容積的,在它的下部有一個可伸展的隔膜, 壓縮空氣進入主氣室可升高懸架高度,反之使懸架下降。車 輛高度則是由l號和2號高度控制閥及排氣閥通過增減主氣室 內的壓縮空氣量來調節。
②空氣彈簧的變剛度原理。
懸架空氣彈簧剛度的改變是根據壓縮空氣通過空氣閥由主氣 室進入副氣室空氣量的改變來調節的,空氣彈簧的彈性係數 (剛度)可分為兩個階段來調節。
當空氣閥轉到如圖5-13所示的位置時,主、副氣室的氣 體通道被打開,主氣室的氣體經空氣閥的中間孔與副氣室的 氣體相通,相當於空氣彈簧的工作容積增大,空氣彈簧的剛 度為“軟”。
5.1.1 汽車懸架的作用
汽車懸架是指連接車架(或承載式車身)與車橋(或車 輪)的一系列傳力裝置。
汽車懸架的作用有: ①承受載荷; ②傳遞動力; ③緩和衝擊。
汽車懸架
除此之外,汽車的懸架對汽車車輪的定位有較大的影響, 進而影響汽車行駛性能、操縱性能及乘坐的舒適性。
5.1.2 汽車懸架的分類
1.按照結構形式分
LRC開關用於選擇減振器和空氣彈簧的工作模式(NORM 或SPORT);高度控制開關用於選擇所希望的車身高度 (NORM或HIGH)。
當LRC開關設在SPORT位置時,組合儀錶內的LRC指示 燈亮;當高度控制開關設在HIGH位置時,組合儀錶內的高度 控制指示燈亮。
2.高度控制通斷開關信號
高度控制通斷開關位於行李箱的工具儲藏室內。將開關 撥至OFF位置,懸架控制系統中止車輛高度控制。當車輛被 舉升、停在不平的路面或車輛被拖曳時,可避免空氣彈簧中 壓縮空氣排出,從而可防止車身高度的下降。
模块9 汽车电控悬架控制系统《汽车电子控制技术》教学课件
二、电控悬架系统的分类
1.按有、无动力源分类
按有、无动力源可分为半主动悬架和主动悬架两大类。
2.按悬架介质的不同分类
按悬架介质的不同可分为两种类型,一种是控制液压来调 节悬架的阻尼力及弹簧刚度和车身高度,另外一种是控制气压 来调节车身高度和阻尼弹簧的刚度。这些控制形式根据厂家的 设计需要,既可以独立使用,也可以综合使用。
图9-12车身高度控制机构悬架结构
如图9-13所示为空气压缩机的结构图。图9-14所示为二位二通电磁阀控 制的车身高度控制阀,通过控制向主气室内进气(将进气路与主气室相通) 和排气(将主气室与大气相通),实现车身高度的调节。
图9-4差动变压器式加速度传感器的工作原理 l、2-二次绕组;3、6–次绕组;4-电源;5-心杆
(2)钢球位移式加速度传感器 钢球位移式加速度传感器的结构如图9-5所示。根据所检测的力(横向力 、纵向力或垂直力)不同,加速度传感器的安装方向也不一样。
图9-5 钢球位移式加速度传感器结构
3.车身高度传感器 车身高度传感器又称为车身位置传感器。车身高度一般都采用光电式高度 传感器进行检测,结构如图9-6所示,主要由光电耦合元件、遮光盘、壳体和 防护盖等组成。实际结构中,光电式车身高度传感器固定在车架上,传感器 轴的外端装有导杆,导杆的另一端通过一连杆与独立悬架的下摆臂连接,如 图9-7所示。
光电耦合元件输出信号状态
车高区间
车身高度定判结果
备注
SH1
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1
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0
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15
过高
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1
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ECAS电子控制空气悬架系统详解
ECAS电子控制空气悬架系统详解ECAS简介传统的空气悬架控制模式是采用机械高度阀,即通过高度阀阀门的开启调节对气囊的充放气,从而保持车辆恒定的行驶高度。
随着系统应用的推广和车辆控制技术的发展,电子控制逐渐取代传统的机械控制电子控制系统不仅提高了操作的舒适性和反应的灵敏度,而且可以附加很多辅助功能。
威伯科汽车控制系统有限公司早在1986年就开始了电子控制空气悬架系统ECAS(electronic-controlled air suspension)的开发和应用,它是世界上最为先进并且应用最为广泛的电控空气悬架控制系统。
ECAS系统主要由电子控制单元(ECU)、电磁阀、高度传感器、气囊等部件组成。
它的基本工作原理是高度传感器负责检测车辆高度(车架和车桥间的距离)的变化,并把这一信息传递给ECU,除高度信息外,ECU还接受其它的输入信息,如车速信息、制动信息、车门信息和供气压力信息等,然后ECU综合所有的输入信息,判断当前车辆状态按照其内部的控制逻辑,激发电磁阀工作,电磁阀实现对各个气囊的充放气调节。
1.电控单元电控单元(ECU)通常安装在驾驶室或者电气仓内,可实现不同高度值的管理和储存,控制包括正常高度在内的多个车辆高度,ECU 负责与诊断工具进行数据交换,同时监测系统所有部件的操作,检测并储存系统故障。
2.电磁阀电磁阀通常安装在车架或车架横梁上。
ECAS电磁阀是高度集成化和模块化的设计。
取决于不同的配置,在通用的外部壳体内可以布置不同数量的电磁阀部件。
ECAS组合电磁阀可大大节省了零部件数量和安装空间以及装配费用。
为了降低排气噪声,电磁阀排气口带有消音器。
3.高度传感器高度传感器的外形看起来与机械高度阀相似,它们的安装方式和安装位置完全相同,通常布置在车架上。
传感器内部包含线圈和枢轴,当车桥与车身之间的距离发生变化时,高度横摆杆转动并带动相应的电枢在线圈中上下直线运动,造成线圈的感应系数变化,ECU检测此感应系数的变化并将其转换成高度数字信号。
《电子控制悬架系统》课件
电子控制悬架系统广泛应用于高端汽车和飞机,为乘坐者带来更舒适、更安全的行驶体验。
系统组成
传感器
通过感知汽车或飞机 的行驶状态和路面情 况,将数据传输给控 制器,从而实现智能 调节。
控制器
根据传感器提供的数 据,计算出合适的悬 架调节方案,并向电 动调节阀发送指令。
电动调节阀
根据控制器的指令, 调节阀门打开程度, 控制液压系统的工作 状态,从而实现悬架 高度和硬度的调节。
执行器
执行器负责实际调节 悬架的高度和硬度, 根据电动调节阀的指 令对悬架进行精确控 制。
工作原理
1
系统工作流程
传感器感知车辆行驶状态和路面情况 -> 控制器分析数据并制定调节方案 -> 电动 调节阀调节阀门打开程度 -> 执行器实际操控悬架
2
悬架高度调节
根据车辆载荷和行驶情况,智能调节悬架高度,以保持车辆稳定性和乘坐舒适性。
《电子控制悬架系统》 PPT课件
探索电子控制悬架系统的奥秘,了解悬架系统的工作原理、应用实例以及未 来的发展趋势。
概述
什么是电子控制悬架系统
电子控制悬架系统(Electronic Control Suspension System)是一种能够实时调节汽车或飞机 悬架高度和硬度的先进技术。
系统优点
该系统可以提供精准的悬架调节,从而提高行驶舒适性、稳定性和操控性,同时还能适应不 同的行驶环境和路况。
应用前景
技术趋势
电子控制悬架系统的发展趋势包括更智能的系统、更高效的能量利用以及更精准的悬架调节。
发展前景
随着科技的进步和需求的增加,电子控制悬架系统在汽车产业和航空工业中将扮演越来越重 要的角色。
总结
汽车悬挂系统新技术——电控空气悬架及主动悬架课件
电控空气悬架系统的优点与不足
• 优点 • 高度可调:电控空气悬架系统可以根据车辆载重和行驶状态自动调节悬挂系统的高度,从而提高车辆的通
过性和舒适性。 • 刚度可调:系统可以根据路面情况和行驶状态自动调节空气弹簧的刚度,从而提供更好的操控性和舒适性
。 • 智能控制:电控空气悬架系统能够根据车辆行驶状态和路面信息进行实时调整,提高车辆的适应性和安全
未来汽车悬挂系统的发展方向和挑战
发展方向
未来汽车悬挂系统将朝着更加智能化、电动化和轻量化的方 向发展,以适应新能源汽车和智能驾驶的需求。
挑战
随着悬挂系统技术的不断发展,也面临着一些挑战,如如何 提高悬挂系统的性能和可靠性,如何降低成本和提高生产效 率等。
THANKS
电控空气悬架及主动悬架的技术特点和应用前景
电控空气悬架及主动悬架的技术特点
电控空气悬架能够根据车辆行驶状态和路面情况自动调节悬挂系统的刚度和高度,提高行驶平顺性和操控性; 主动悬架则能够根据车辆行驶状态和路面情况主动调节悬挂系统的刚度和阻尼,进一步提高车辆的操控性和稳 定性。
应用前景
随着消费者对车辆舒适性和操控性的要求不断提高,电控空气悬架及主动悬架的应用前景越来越广阔,未来将 在更多车型中得到应用。
适用范围
由于电控空气悬架系统的成本较高,因此其适用范围主要集中在高端市场和 豪华车型中。同时,该系统也适用于一些特殊用途的车辆,如运输车、救援 车等。
03
主动悬架系统
主动悬架系统的结构与原理
主动悬架系统的结构
主动悬架系统主要包括传感器、控制器和执行器。传感器负责监测车辆行驶状态 和路面信息,控制器根据传感器信号计算出最佳的悬挂系统状态,执行器则根据 控制器的指令调整悬挂系统的工作参数。
项目五-电控空气悬架系统ppt课件
G343-后部车身加速度传感器 G76-左后车身水平高度传 感器 G77-右后车身水平高度传感器
G78-左前车身水平高度调节器 G289-右前车身水平高度
传感器 G291-空气悬架压力传感器
N148-左前减振器支柱阀
N149-右前减振器支柱阀
N150-左后减振器支柱阀 N151-右后减振器支柱阀
N311-蓄电器阀
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有两种方法可以关闭这种模式,即按照上述步骤 操作,在最后一步选择 “OFF(关闭)”,或以超过15km /h的车速行车。
8.应急运行状态 如果识别出系统部件故障或信号故障,一般来说 就没有保证系统功能的可靠性了。根据故障的严重程 度,会起动一个应急运行程序。故障码会存人故障存 储器,组合仪表上的报警灯会点亮。当悬架的调节功 能完全失效时,该系统就会被中断供电,于是悬架就 呈“硬”状态。应急状态是为了保证行驶稳定性,这 样可避免悬架过软。
20世纪40年代末,汽车悬架由工字形系统改变为长短臂系统, 从而掀起了悬架系统发展的开端。
4
2.20世纪70、80年代 20世纪70、80年代,在前轮驱动的轿车上,麦弗逊撑杆式 悬架取代了长短臂悬架系统。传统的汽车悬架主要由弹性元件、 减振器及稳定杆组成。其中弹性元件、减振器和轮胎的综合特 性,决定了汽车的行驶操纵稳定性和乘坐的舒适性。由于弹性 元件、减振器均是决定刚度的元件,它们对路面状况和汽车的 行驶状况(如汽车直线行驶时的加速和制动,汽车转弯)的适应 性均受到了很大的局限。 因此,在汽车设计时,为了对它们进行兼顾,只能采用折 中措施,根据汽车的行驶状况、道路状况、悬架结构等进行最 优化设计,如改进悬架的结构和有关参数。近年来的轿车越来 越多地采用横臂式独立悬架(单横臂式和双横臂式)、纵臂式独 立悬架(单纵臂式和双纵臂式),车轮沿主销移动的悬架(烛式和 麦弗逊式),使汽车的有关性能得到较大的最优化折中处理。
汽车电控技术第9章 电子控制空气悬架系统
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1.LRC开关 . 开关
选择减振器阻尼力和弹簧刚度(SPORT-运动自动;NORM-正常自动), LRC关的操作可通过仪表盘中的指示灯显示出来,处于“SPORT”时,仪 表盘中“SPORT”灯亮;处于“NORM”时,指示灯灭。
2.高度控制开关 高度控制开关
选择汽车目标高度(HEIGHT-高;NORM-正常),高度控制开关的操作,也 通过仪表盘中的“NORM”和“HI”灯显示,高度控制开关变换到一个位置 时,很快显示,但离达到目标高度需要一定时间。
第9章 电子控制空气悬架系统
第9章 电子控制空气悬架系统 章
1
第9章 电子控制空气悬架系统
电控空气悬架系统的功能 电控空气悬架系统的基本组成、控制原理和结构特点 电控空气悬架系统中弹簧刚度调节、减振器阻尼力调节、车身高度调节的基 本方法。
2
第9章 电子控制空气悬架系统
9.1 概 述
电控空气悬架是利用压缩空气充当弹簧起作用,弹簧的刚度和车身 的高度是根据汽车行驶状况进行自动控制,减振器的减振力控制也用来抑 制汽车行驶和停止中车身姿势的变化。 其具体功能有三个方面: (1)在水平路面上高速行驶时,使车身变低、弹簧变软,以提高舒服性。 (2)在凹凸不平的路面行驶时,车身变高,使悬架变硬,以消除颠波, 提高通过性。 (3)防止纵向仰头和栽头及横向倾斜,保持前照灯光轴不变,提高安全 性。 空气悬架的控制包括减振力和弹簧刚度控制以及汽车高度控制两方面。 空气悬架的控制包括减振力和弹簧刚度控制以及汽车高度控制两方面。
9.2
电控空气悬架的组成
空气悬架包括:每一车轮有一个可充气的气缸和减振器;一个空气压 缩机;干燥器;各种控制阀;高度控制传感器;转向角度传感器等,能精 确地检测车身高度和行驶状态。
第09章 电控悬架系统
第9章电控悬架系统9.1 概述车辆行驶在复杂的环境里,即路况(路面不平度等级)、车速以及工况(加速、制动、转向、直线行驶)经常要发生变化。
例如汽车在急速起步或急速加速时会产生“加速后仰”现象,汽车高速行驶紧急制动时会产生“制动点头”现象;汽车在急转弯行驶时会产生“转向侧倾”现象。
上述情况会对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性产生不利的影响。
被动悬架由于其结构特点,很难保证汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性同时达到最佳。
因此,为解决这一问题产生了根据工况要求保证汽车的性能达到最佳的电控悬架。
电控悬架采用传感器技术、控制技术和机电液一体化技术对汽车的行驶工况进行监测。
由控制计算机根据一定的控制逻辑产生控制指令控制执行元件产生动作,保证汽车具有良好的行驶性能.9.1.1 电控悬架的功能1 调节车身高度。
汽车载荷变化时,电控悬架系统能自动维持车身高度不变,汽车即使在凸凹不平道路上行驶也可保持车身平稳。
2 提高车辆的行驶平顺性和操纵稳定性,抑制车辆姿态的变化(后仰、点头、侧倾) 。
当汽车急速起步或加速行驶时,由于惯性力及驱动力的作用,会使车尾下蹲产生"后仰"现象。
电控悬架能够及时地改变悬架的俯仰角刚度,抑制后仰的发生。
当汽车在高速行驶中紧急制动时,由于惯性力和轮胎与地面摩擦力的作用,会使车头下沉产生制动点头现象。
电控悬架能使汽车在这种工况下车头的下沉量得到抑制。
当汽车急转弯时,由于离心力的作用汽车车身向一侧倾斜,转弯结束后离心力消失。
汽车在这样的工况下会产生汽车车身的横向晃动.电控悬架在这种工况下能够减少车身倾斜的程度、抑制车身横向摇动的产生。
因此,电控悬架在一定程度上能使悬架适应负荷状况、路面不平度和操纵情况的变化.3 提高车轮与地面的附着力,改善汽车制动性能和提高汽车抵抗侧滑能力。
普通汽车在制动时车头向下俯冲,由于前、后轴载荷发生变化,使后轮与地面的附着条件恶化,延长了制动过程。
电控悬架系统可以在制动时使车尾下沉,充分利用车轮与地面的附着条件,加速制动过程,缩短制动距离。
汽车电控技术:汽车电子控制悬架系统
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第五节变高度、变刚度、 变阻尼悬架系统
一、变高度、变刚度、变阻尼悬架系统的组成
在现代汽车采用的电子控制悬架系统中,通常同时使用了空气 弹簧和变阻尼减振器。同前述悬架系统一样,减振器的螺旋弹簧用于 支撑汽车的质量,减振器控制系统用于调节减振器的阻尼,空气弹簧 用于调节车身高度和刚度。如图11所示为三菱公司采用的电子控制悬 架系统。
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第二节电子控制变高度悬架系统
4.系统保护措施 从减振器中放出的空气经过干燥器时,带走了干燥剂中的湿气。
这样,干燥剂经过一段时间使用后不会被湿气浸透。这种保护干燥剂 的再生干燥系统为许多空气悬架系统所采用。干燥器中空气的最小压 力保持在不低于55~165 kPa,从而保证系统中有一定量的空气。这样 在乘员或载荷减少使减振器伸长时,空气弹簧的气压腔不致凹瘪。
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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第二节电子控制变高度悬架系统
2.车身高度降低时悬架系统的控制过程 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“过低” 的信号。EMS ECU接收到车身高度降低的信号时,立即向压缩机继 电器和高度控制电磁阀发出电路接通指令,在接通高度控制空气压缩 机继电器电路使压缩机运转的同时,接通高度控制电磁阀线圈电路使 电磁阀打开,压缩空气进入空气弹簧的气压腔(气室),气压腔充气量 增加便使车身高度上升。
电子控制悬架系统 汽车电子控制技术 教学PPT课件
5. 空气供给总成 空气供给总成安装在发动机舱内左前部,这样就 可避免在乘员舱内产生噪音,而且还可以实现有效 的冷却效果。 因而这种布置可以延长压缩机的接通时司。从而 提高调节的质量。 工作过程: 工作原理与四轮驱动车上使用的空气供给总成是 一样的。为了防止压缩机过热,在必要时(气缸盖温 度太高)空气供给总成会被切断。最大静态系统压力 为16 bar。
电子控制悬架系统
情境一 自动变速器概述
一、汽车悬架的作用 汽车悬架是指连接车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)的一系列传力装置,
因此汽车悬架具有以下作用: 1.承载 即承受汽车各方向的载荷,这些载荷包括垂直方向、纵向和侧向的各种力。 2.传递动力 即将车轮与路面间产生的驱动力和制动力传递给车身,使汽车向前行驶、
下降:先是前桥下降,然后是后桥下降。
图4-14 车身高度调节
四、特殊工况的调节 1. 转弯 转弯时,悬架的调节过程就被终止,转弯结束又接着进 行调节。 车辆是否在转弯可根据转向角传感器和横向加速度传感 器的信号来判断。如图4-15所示。 减振的阻尼力与因此可以有效地避免出现不必要的车身 运动(如摇晃)。
减速或停车。 3.缓冲 即缓和汽车和路面状况等引起的各种振动和冲击,以提高乘员乘坐的舒适
性。 除此之外,汽车的悬架对汽车车轮的定位有较大的影响,进而影响汽车
行驶性能、操纵性能及乘坐的舒适性。如图4-1所示。
• 图4-1 汽车悬架
二、基本原理 车辆在路上行驶时,车轮经过凸凹不平处就会受到冲击力,该力由 悬架和车轮悬挂系统传递到车身上。汽车悬架的作用就是吸收并化解这 个冲击力。 一般说来,汽车悬架应分为悬架系统和减振系统这两部分。在这两 个系统的共同作用下,可以达到下述使用要求: 行驶安全性:保持车轮与路面接触,这对于保证制动和转向具有重 要意义。 工作安全性:保护汽车部件,使之不受过高的负荷。 行驶舒适性:大大降低对乘员不利的负荷,避免损坏运载的精密货 物。 弹性元件是悬架中的“承载”元件,它将车轮悬挂与车身连在一起。 轮胎和座椅的弹性对悬架起到补充作用。 弹性元件有:钢质弹簧、充气/空气弹簧、橡胶/弹性体,或者是上 述形式的组合。轿车上普遍采用钢质弹簧悬架,钢质弹簧采用的形式很 多,但其中最普遍的是螺旋弹簧。如图4-2所示。
汽车底盘电控技术电子悬架系统
2)光电式高度传感器
传感器中有两个光电耦合器,每个光电耦合器有四个发光 二极管和光敏三极管组成。 传感器的转轴一端连接导杆,另一端连接遮光圆盘。 当车高发生变化时,导杆上下摆动,从而通过转轴驱动圆 盘转动,光电耦合器输出ON/OFF信号。
二 电子控制悬架系统的结构与工作原理
(一)基本组成与一般原理
基本组成: ECU 传感器— 车高传感器、车速传感器、加速度传感器、 转向盘转角传感器、节气门位置传感器 开关信号—模式选择开关、制动灯开关、停车开关、 车门开关等
执行机构— 可调阻尼力减振器、可调弹簧高度和弹性 大小的弹性元件等
一般原理:
注:有些车具有上述1个或2个功能,有些具有3个功能。
电子悬架系统的种类
1)按传力介质不同分 气压式和油压式
2)按控制理论不同分 半主动式—有级半主动式(阻尼力有级可调) 无级半主动式(阻尼力连续可调) 主动式—全主动式(频带宽大于15Hz) 慢全主动式(频带宽3~6Hz)
主动式悬架能供给和控制动力源(油压、空气压),能根 据传感器检测的汽车载荷、路况、车速、起步、制动、转 向等状况,自动调节悬架刚度、阻尼力和车身高度,显著 提高汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性。
(四)执行机构的结构与工作原理
1、阻尼控制执行机构 1)可调阻尼减振器
组成:缸筒、活塞、活塞控制杆、回转阀等
ECU通过控制杆控制回转阀相对活塞杆转动,使油孔通断,改变流 通面积,调节减振器阻尼力。
A、C孔相通 为软; B孔与活塞杆 上油孔相通为 中; A、B、C孔均 不通为硬。
2)直流电动机式执行器
主要内容:
1、电子控制悬架的功能与种类 2、电子控制悬架的结构与工作原理 3、典型汽车电子控制悬架系统
电子控制空气悬架系统
第9章 电子控制空气悬架系统
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丰田雷克萨斯LS-400车系空气悬 架控制系统的电路图
第9章 电子控制空气悬架系统
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第9章 电子控制空气悬架系统
9.3 空气悬架刚度及阻尼力调节
9.3.1空气悬架刚度的调节
主、副气室之间的通路靠气阀控制,开关气阀的控制杆由悬架控制执 行器驱动,当气阀处于不同的位置时,即大开、小开、关闭时,可实现空 气弹簧低、中、高三种状态的刚度调节。
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9.3.3车身高度的调节
第9章 电子控制空气悬架系统
车身高度调节装置由空气压缩机、直流电机、高度控制电磁阀、排气
电磁阀、调压阀、空气干燥器等组成。
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第9章 电子控制空气悬架系统
9.4 空气悬架系统主要组成部件结构原理
9.4.1悬架控制开关
悬架控制开关安装在变速器操作手柄附近,是两个跷板式开关,它包括:
9.4.9可充气气缸
每个可充气气缸由一个充满低压氮气的可调减振力的减振器,一个储存压缩 空气的主空气室和一个副空气室组成。
减振器的减振力是改变旁通活塞节油流口的流量来改变的。
9.4.10悬架ECU
根据各种传感器的信号,以及悬架控制开关操作方法的选择(LRC开关和高 度控制开关),悬架ECU控制减振器减振力,悬架弹簧刚度和汽车高度, ECU还具有自我诊断功能。
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第9章 电子控制空气悬架系统
9.4.4 高度控制传感器
高度控制传感器安装在每个油气缸悬架上,持续不断地检测车身与悬 架下臂之间的距离,每个传感器由一个有槽圆盘和4对遮光器组成,有槽 圆盘与连接杆合成一个组件并随之一起旋转,有槽圆盘的LED与每个遮光 器的光敏晶体管之间旋转 。
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第9章 电子控制空气悬架系统
汽车电控内容3:ECAS(电控空气悬架系统电子控制)(2课时)
电控悬架系统的输入信号
1.悬架控制开关信号 悬架控制开关由水平调节控制(Level Regulation Control,LRC)开关和高
度控制开关组成。
LRC开关用于选择减振器和空气弹簧的工作模式(NORM或SPORT);高度 控制开关用于选择所希望的车身高度(NORM或HIGH)。
(a)前高度传感器
(b)后高度传感器
光电式高度传感器的结构
这些通断信号送到悬架ECU,悬架ECU检测出车身高度的变化,LS400 乘用 车使用了四个遮光器,通过各遮光器通/断信号的组合,可把车身高度从低至高 分为16级,以便对车身高度进行精确的控制。
加速度传感器信号
加速度传感器用于测量车身的垂直加速度。加速度传感器共有三个,两个前 加速度传感器分别装在前左、前右高度传感器内,一个后加速度传感器装在行李 箱右侧的下面。
当遮光盘在两只发光二极管和光电三极管之间通过时,从发光二极管发出的光 线被交替切断和通过,光电三极管也就被这光线交替接通和切断。这样,三极管 VT1和VT2(图中未示出)就按照来自光电三极管的信号而发出通断信号。
发电机IC调节器信号
IC调节器的L端子直接与悬架ECU连接,悬架ECU据此判断发动机是否运转。 悬架ECU利用这一信号,进行如转角、高度等传感器的检查和失效保护。
横向加速度传感器主要用于检测汽车转向时,汽车因离心力的作片而产生的横向 加速度,并将产生的电信号输送给电控单元ECU,使电控单元能判断悬架系统阻尼 力改变的大小及空气弹簧中空气压力的调节情况,以维持车身的最佳姿势。
加速度传感器的结构及工作原理
两个压电陶瓷盘固定在膜片两侧,并支承在传感器中心。当加速度作用在整 个传感器时,压电陶瓷盘在其自身重量作用下弯曲变形。根据压电陶瓷的特性,它 们将产生与其弯曲率成正比例变化的电荷。这些电荷由传感器内的电子电路转换成 与加速率成正比例变化的电压,输送到悬架ECU。
电子控制动力转向和空气悬架系统
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第10章 电子控制动力转向系统
10.4.2电控电动转向助力系统EPS的组成
电控电动转向助力系统EPS由装在转向器输入端的转矩传感器、电磁离合器、 电动机及变速器(减速机构)、电脑(EPS/ECU)等元件组成
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第10章 电子控制动力转向系统
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第10章 电子控制动力转向系统
10.4.4三种转矩传感器的工作原理
2.电动油泵
转子式油泵由直流电机驱动。
3.转角传感器信号 转角传感器采用光电式,安装于方向盘的转轴上。
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第10章 电子控制动力转向系统 4.发动机转速信号SP和车速信号VSS 由CAN数据总线提供信号,用来判定发动机和汽车的运动状态(静止状态或 运动状态),及车速的高低。 5.控制阀及动力缸 扭杆式的分配阀完成“渐进随动”转向控制和安全保护等8项功能: (1)不转-不助; (2)小转-小助; (3)大转-大助; (4)停转-停助、维 持; 5)车速低、助力大-轻便; (6)车速高、助力小-有手感,防止发 飘。 (7)单边冲击或爆胎-反向助力,保位直行; (8)助力系统失效仍能手动机械转向。
1、减小转向时的操纵力 2、根据车速的高低和行驶条件的变化(静态或动态;好路或坏路),提供合 适的转向助力,提高汽车行驶的安全性、操纵性和稳定性。 3、当遇到巨大的单边冲击或爆胎时,转向轮会猛然向一方偏转,阻止车轮偏 转,从而提高了汽车行驶的安全性。
10.1.2 电控动力转向系统的具体功能和要求
1、原地转向或汽车低车速行驶转向时,应操纵轻便,路感良好。 2、中、高速行驶转向时,应根据车速的高低,适当助力。 3、失效安全保护,即转向助力系统失效后,仍能维持手动机械转向,但方向 盘所需的操纵力变大,仍能维持安全行驶。
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9.4.11失效保护
当悬架控制系统发生一个故障时,ECU不仅贮存诊断编码,也阻止或暂停悬 架控制。
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第9章 电子控制空气悬架系统
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第9章 电子控制空气悬架系统 步进电机的转子由永久磁铁制成,定子有两对磁极,其—上绕有AB、C-D两相绕组,其基本工作原理。 当电流从A B绕组的A端流入,B端流出时,永磁转子将在定子磁极磁场作用 下,处于“低状态”位置; 当A-B绕组不通电,C-D绕组接通电源时,永磁转子处于“高状态”位置; 当电流从A-B绕组的B端流入,A端流出时永磁转子处于图示“中状态”位置。
第9章 电子控制空气悬架系统
第9章 电子控制空气悬架系统
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第9章 电子控制空气悬架系统
电控空气悬架系统的功能 电控空气悬架系统的基本组成、控制原理和结构特点 电控空气悬架系统中弹簧刚度调节、减振器阻尼力调节、车身高度调节的基 本方法。
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第9章 电子控制空气悬架系统
9.1
电控空气悬架是利用压缩空气充当弹簧起作用,弹簧的刚度和车身 的高度是根据汽车行驶状况进行自动控制,减振器的减振力控制也用来抑 制汽车行驶和停止中车身姿势的变化。 其具体功能有三个方面:
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第9章 电子控制空气悬架系统
9.3.3车身高度的调节
车身高度调节装置由空气压缩机、直流电机、高度控制电磁阀、排气 电磁阀、调压阀、空气干燥器等组成。
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第9章 电子控制空气悬架系统
9.4
空气悬架系统主要组成部件结构原理
9.4.1悬架控制开关
悬架控制开关安装在变速器操作手柄附近,是两个跷板式开关,它包括:
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第9章 电子控制空气悬架系统
9.4.2高度控制ON/OFF开关
安装在汽车的后背厢中,其作用是允许或禁止汽车高度调节时使用
9.4.3转向角度传感器
转向角度传感器安装在转向轴上,并检测转向的方向和角度。这个传 感器由一个带槽的圆盘和一对遮光器组成,带槽圆盘随方向盘一起转动。 每个遮光器是由一个发光二极管LED和一个光敏晶体管组成,彼此面对面 相对安装,它将两个部件之间光信号转换成开关信号。
概
述
(1)在水平路面上高速行驶时,使车身变低、弹簧变软,以提高舒服 性。 (2)在凹凸不平的路面行驶时,车身变高,使悬架变硬,以消除颠波, 提高通过性。 (3)防止纵向仰头和栽头及横向倾斜,保持前照灯光轴不变,提高安全 性。 空气悬架的控制包括减振力和弹簧刚度控制以及汽车高度控制两方面。 空气悬架的控制包括减振力和弹簧刚度控制以及汽车高度控制两方面。
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第9章 电子控制空气悬架系统
9.1.1减振力和弹簧刚度的控制
1、防侧倾控制 2、防制动栽头控制 3、防后坐控制 4、高速控制 5、不平道路、颠动或跳动控制
9.1.2汽车高度控制
1、自动水平控制 2、高速控制 3、点火开关OFF控制
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第9章 电子控制空气悬架系统
9.2
电控空气悬架的组成
空气悬架包括:每一车轮有一个可充气的气缸和减振器;一个空气压 缩机;干燥器;各种控制阀;高度控制传感器;转向角度传感器等,能精 确地检测车身高度和行驶状态。
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第9章 电子控制空气悬架系统
9.4.4 高度控制传感器
高度控制传感器安装在每个油气缸悬架上,持续不断地检测车身与悬 架下臂之间的距离,每个传感器由一个有槽圆盘和4对遮光器组成,有槽 圆盘与连接杆合成一个组件并随之一起旋转,有槽圆盘的LED与每个遮光 器的光敏晶体管之间旋转 。
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第9章 电子控制空气悬架系统
主、副气室之间的通路靠气阀控制,开关气阀的控制杆由悬架控制执 行器驱动,当气阀处于不同的位置时,即大开、小开、关闭时,可实现空 气弹簧低、中、高三种状态的刚度调节。
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第9章 电子控制空气悬架系统
悬架刚度的调节原理
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第9章 电子控制空气悬架系统
9.3.2悬架阻尼的调节
悬架阻尼大小的调节是通过改变减振器阻尼孔截面积的大小实现的
空气悬架系统的组成
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第9章 电子控制空气悬架系统 各种车系的空气 悬架控制系 统,都由传感 器、悬架 ECU、控制开 关、悬架执行 器等4部分组 成
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第9章 电子控制空气悬架系统
丰田雷克萨斯LS-400车系空气悬 架控制系统的电路图
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第9章 电子控制空气悬架系统
9.3
空气悬架刚度及阻尼力调节
9.3.1空气悬架刚度的调节
9.4.9可充气气缸
每个可充气气缸由一个充满低压氮气的可调减振力的减振器,一个储存压缩 空气的主空气室和一个副空气室组成。 减振器的减振力是改变旁通活塞节油流口的流量来改变的。
9.4.10悬架ECU
根据各种传感器的信号,以及悬架控制开关操作方法的选择(LRC开关和高 度控制开关),悬架ECU控制减振器减振力,悬架弹簧刚度和汽车高度, ECU还具有自我诊断功能。
9.4.5高度控制用空气压缩机
空气压缩机和电机提供压缩空气以增加汽车高度,压缩机使用往复活塞和连 杆式,压缩电机是直流电机。
9.4.6高度控制干燥器和排气阀
高度控制干燥器分离压缩机产生的压缩空气中的水分,其中充满氧化硅胶。 高度控制排气阀固定在干燥器的末端,当它接收到ECU发出的降低汽车高度 信号时,它从系统中释放压缩空气到大气中。
1.LRC开关
选择减振器阻尼力和弹簧刚度(SPORT-运动自动;NORM-正常自动), LRC关的操作可通过仪表盘中的指示灯显示出来,处于“SPORT”时,仪表 盘中“SPORT”灯亮;处于“NORM”时,指示灯灭。
2.高度控制开关
选择汽车目标高度(HEIGHT-高;NORM-正常),高度控制开关的操作,也 通过仪表盘中的“NORM”和“HI”灯显示,高度控制开关变换到一个位置 时,很快显示,但离达到目标高度需要一定时间。
9.4.7第1和第2高度控制阀
按照悬架ECU的信号,高度控制阀控制压缩空气流向或流出可充气气缸,ECU 使高度控制阀的电磁线圈通电后,电磁线圈将高度控制阀打开并将压缩空 气引向充气气缸,从而使汽车高度上升。
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第9章 电子控制空气悬架系统
9.4.8悬架控制执行器
悬架控制执行器驱动减振器的旋转阀和可充气气缸的空气阀,持续不断地改 变减振器减振力和悬架弹簧刚度。