电控悬架系统方案

《电控悬架系统方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电控悬架系统方案（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 电子控制悬架系统 本章主要内容： 电子控制悬架系统概述 电子控制悬架系统的结构与工作原理 典型车型电控悬架系统及检修 小结 2制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 电控悬架系统概述 采用电控悬架的目的： 传统悬 架系统使用的是定刚度弹簧和定阻尼系数减震器，只 能适应特定的道路和行驶条件，无法满足变化莫测的路面情 况和汽车行驶状况，只能被动地接受地面对车身的各种作用 力，不能主动去进行调节。故又称为被动悬架系统。 电控悬架系统的最大优点是悬架随不同的路况和行驶状态作 出不同的反应，即可使汽车的乘坐舒适性令人满

2、意，又能使 操纵稳定性达到最佳状态。 3制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 电控悬架系统的分类 按传递 介质不同，分气压式和油压式。 按驱动 机构和介质不同，分电磁阀驱动 的油气主动式悬架和步进电 机驱动 的空气主动悬 架。 按控制理论不同，分半主动式和主动式。 主动悬 架是一种能供给和控制动力源的装置，它根据各传感器检测的信号 ，自动调整悬架的刚度、阻尼力以及车身高度，从而显著提高汽车的操纵稳 定性和乘坐舒适性。 半主动悬 架不需要外加动力源，因而消耗的能量小，成本低。 4制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 电控悬架的功能 电控悬架系统的基

3、本目的是控制调节悬 架的刚度和阻尼力。 基本功能有： 车高调整：不论负载 多少，汽车高度均一定；在坏路面上行驶时 ，使车 高升高，高速行驶时 ，车高降低。 减震器阻尼力控制：调整减震器阻尼系数，防止汽车起步或急加速时车 尾后坐；防止紧急制动时车头 下沉；防止急转弯时车 身横向摇动 ；防止 汽车换 档时车 身纵向摇动 等。 弹簧刚度控制：调整弹簧弹性系数，改善乘坐舒适性和操纵稳 定性。 有些车车型有其中一至二个功能，少数同时时有三个功能。 5制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 电控悬架系统的结构与工作原理 一、组成 传感器：车高传感器、车速传感器、加速度传感器、转向盘转

4、 角传感器 、节气门位置传感器等。 开关：模式选择 开关、制动灯开关、停车开关、车门 开关等。 执行器：可调阻尼力减震器、可调节弹 簧高度和弹性大小的弹性元件等 。 ECU 一般原理： l 利用传感器（包括开关）检测 汽车行驶时 路面的状况和车身的状态，输 入ECU后进行处理，然后通过驱动电 路控制悬架系统的执行器动作，完 成悬架特性参数的调整。 6制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 二、传感器的结构与工作原理 转向盘转 角传感器加速度传感器 车身高度传感器 车身高度传感器 加速度传感器 传传感器位置 7制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 1

5、、转向盘转角传感器 【作用】检测转 向盘的中间位置、转动 方向、转向角度和转动 角度。以判 断转向时侧 向力的大小和方向，以控制车身的侧倾 。 【类类型】多采用光电式转向盘转 角传感器。 【安装位置】转向盘的转向轴上。 【结结构】在转向轴的带窄缝的圆盘 上装有两组光电耦合器，转向盘转动时 ，可输出两组脉冲信号。根据此信号可判断转向盘的转角与转速；通过 两组信号的相位来判断转向的方向。 8制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 光电式转角传感器的安装位置和结构 9制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 光电式转角传感器的工作原理和电路原理 10制作：闵

6、思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 转向盘转角传感器工作原理 当转动转 向盘时 ，信号盘同时转动 ，两个光电耦合器的输出端产生与 转向轴转 角成一定比例的通(ON)、断(OFF)的交变信号，悬架系统控制 装置根据此信号的变化来判断转向盘的转角与转速。同时，根据脉冲信 号的相位差来判断转向盘的偏转方向。这是因为两个耦合元件在安装位 置上使它们的ON、OFF变换 的相位错开90，可以通过判断哪个耦合元 件信号首先转变 状态，来检测 出转向轴的偏转方向。 例如，向左转时 ，左侧耦合元件总是先于右侧耦合元件达到ON状态；而 向右转时 ，右侧耦合元件总是先于左侧耦合元件达到ON状态。

7、11制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 2、车身高度传感器 【作用】检测 汽车行驶时车 身高度的变化情况（汽车悬 架的位移量）。 【类类型】片簧开关式、霍尔式、光电式。其中光电式应用较多。 【光电电式传传感器原理】有一根靠连杆带动转动 的转轴 ，转轴 上固定一个开 有许多窄槽的圆盘 ，圆盘 两边装有四组光电耦合器。当车身高度变化时 ，通过连 杆可使转轴转动 ，因而四组光电耦合器可感应出四组脉冲信号 ，通过这 四组脉冲信号的不同组合，可反映车高的高度范围。 12制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 13制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽

8、车防抱死制动系统 光电电耦合元件的状态态与车车高的对对照表 车高 光电耦合元件的状态 车高范围计算结果 1234 高 低 OFFOFFONOFF15过高 OFFOFFONON14 ONOFFONON13高 ONOFFONOFF12 ONOFFOFFOFF11 ONOFFOFFON10普通 ONONOFFON9 ONONOFFOFF8 ONONONOFF7 ONONONON6低 OFFONONON5 OFFONONOFF4 OFFONOFFOFF3 OFFONOFFON2过低 OFFOFFOFFON1 OFFOFFOFFOFF0 14制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统

9、【作用】检测车 身横向加速度和纵向加速度。横向加速度传感器主要用于 检测 汽车转 向时，汽车因离心力的作用而产生的横向加速度，以判断悬 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。 【类类型】差动变压 器式和钢球位移式。 【别别名】G传感器 3、加速度传感器 15制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 差动变压 器式加速度传感器 弹簧 封入硅油 检测线 圈励磁线圈 心杆 心杆 二次绕组 一次绕组 电源 二次绕组 一次绕组 汽车转 弯、加减速时，心杆在 横向力或纵向力作用下移动，使 检测线 圈的输出电压发 生变化。 16制作：闵思鹏 汽车

10、底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 钢球位移式加速度传感器 汽车转 弯、加减速时，钢球在 横向力或纵向力作用下移动， 使检测线 圈的输出电压发 生 变化。 17制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 4、信号开关 车门 开关 停车灯开关 阻尼模式指示灯和车身高度指示灯 高度控制开关 阻尼模式选择 开关 18制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 【位置】变速器旁。 【作用】根据汽车的行驶状况和 路面情况选择悬 架的运行模 式，从而决定减震器的阻尼力 大小。 【运行模式】标准（Norm）、运 动（Sport）两种。 丰田凌志车称此开关为LRC开

11、关 LRCLexus Riding Control 凌志 乘坐控制 阻尼模式选择 开关 开关位置 阻尼力 软 硬 乘坐舒适操纵稳 定 5、模式选择开关 19制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 【作用】改变车 身高度设置。 【运行模式】低（Low）、高 （Hight）两种。 6、高度控制开关 开关位置 车身高 度 高 车身高 度控制开 关 低 阻尼模式 指示灯 车身高度 指示灯 20制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 三、执行机构的结构与工作原理 EMS ECU 悬架控制执行器 高度控制阀 压缩 机和干 燥器组成带减震器的 气动缸 21制作：闵

12、思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 1、阻尼力控制执行机构 可调阻尼力减振器 1阻尼调节 杆 2阻尼孔 3活塞杆 4回转阀 22制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 可调阻尼力减振器工作原理 当回转阀 上的A、B、C三个截面的阻尼孔全部被回转阀 封住，这时 只有减 振器下面的主阻尼孔在工作，所以此时阻尼为最大，减振器被调节 到“硬” 状态。 当回转阀 从“硬”状态位置顺时针转动 60时， B截面的阻尼孔打开，A、C两 截面的阻尼孔仍关闭。因为多了一个阻尼孔参加工作，减振器处于“运动” 状态，也称为中间状态。 当回转阀 从“硬”状态位置逆时针转动 60时

13、，A、B、C三个截面的阻尼孔全 部打开，此时减振器的阻尼最小，减振器处于“软”状态。 23制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 凌志LS400 ucF20型可调调减振器 24制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 直流电动机式执行器 25制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 2、弹簧刚度控制的执行机构 空气悬架气动缸 空气悬架气动缸主、副气室设计为 一 体。主气室容积可变，压缩空气进入 主气室可升高悬架的高度。 主气室与副气室之间有一个通道，气 体可以相互流通。改变主、副气室的 气体通道的大小，就可以改变空气悬 架的刚度。

14、悬架的上方与车身相连，下方与车轮 相连，随着车身与车轮的相对运动， 主气室的容积在不断变化。 减振器的活塞通过中心杆(阻尼调整杆) 和悬架控制执行器相连接。执行器带 动调整杆可以改变活塞阻尼孔的大小 ，从而改变减振器的阻尼系数。 26制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 1阻尼调节 杆 2空气阀控制杆 3主副气室通路 4副气室 5主气室 6气阀体 7小气体通路 8阀体 9大气体通路 悬架刚度的调节原理 27制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 悬架刚度可以在低、中、高三种状态间变 化。 当阀芯的开口转到对准图示的低位置时，气体通道的大口被打开。主

15、气 室的气体经过阀 芯的中间孔、阀体侧面通道与副气室的气体相通，两气 室之间的空气流量越大，相当于参与工作的气体容积增大，悬架刚度处 于低状态。 当阀芯开口转到对准图示的中间位置时，气体通道的大口被关闭、小口 被打开。两气室之间的流量小，悬架刚度处于中间状态。 当阀芯开口转到对准图示的高位置时，两气室之间的气体通道全部被封 闭，两气室之间的气体相互不能流动。压缩 空气只能进入主气室，悬架 在振动过 程中，只有主气室的气体单独承担缓冲工作，悬架刚度处于高 状态。 28制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 3、车高控制的执行机构 丰田车自动高度控制气路 29制作：闵思鹏 汽

16、车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 电机 干燥器 压缩 机 压缩机和干燥器总成 30制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 电磁阀 电磁阀 来自压缩 机 至气动缸 高度控制阀 31制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 32制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 4、侧倾刚 度控制的执行机构 横向稳定杆执行器 两个行星轮装在与变速传动轴为 一体的行星架上，齿圈为固定元 件，太阳轮为 主动元件，行星架 及变速传动轴为 从动元件。变 速传动轴 的外端装有驱动 杆。因 此，直流电动 机可通过执 行器内 部的蜗杆蜗轮 和行星齿轮 机构使 驱动 杆转动 。 7太阳轮 8行星架 9限位开关(SW2) 10限位开关(SW1) 11直流电动机 12蜗轮 13弹簧 1驱动 杆 2从动杆 3变速传动 杆 4蜗杆 5行星轮 6齿圈 33制作：闵思鹏 汽车底盘电 控系统原理与维修汽车防抱死制动系统 液压缸 液压缸安装在横向稳定杆与悬