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1、任务二电子控制悬架系统,1.电子控制悬架系统的组成和功能 电子控制悬架系统分为电子控制半主动悬架系统和电子控制主动悬架系统。电子控制主动悬架系统又分为电子控制空气悬架系统和电子控制油气弹簧系统 电子控制半主动悬架系统主要由模式选择开关、传感器、悬架ECU、执行器和可调阻尼减振器等部件组成。 电子控制主动悬架系统主要由模式选择开关、传感器、悬架ECU、可调阻尼减振器、空气压缩机总成、高度控制阀和空气弹簧(或液压泵和油气弹簧)等部件组成。电子控制悬架系统能够提供很好的乘坐舒适性和操纵稳定性。,下一页,返回,任务二电子控制悬架系统,被动悬架(图7-9 )悬架系统主要由弹簧和减振器组成，其功能是缓和路
2、面不平引起的冲 击和振动，改善平顺性，以及保持轮胎与路面的 附着力，改善操纵稳定性悬架振动系统的主要 参数是弹簧刚度和减振器阻力系数，它们在设计 时一旦选定后通常不改变，这类悬架称为被动悬 架被动悬架的特性参数不能根据使用工况和路 面输入的变化来进行控制调整，难以满足汽车平 顺性和操纵稳定性的更高要求。平顺性一般用车 身的加速度响应来评价，操纵稳定性采用轮胎与L面间的动载来衡量。 半主动悬架(图7-10):半主动悬架系统通常只控制减振器阻尼力，以提高汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性。,上一页,下一页,返回,图7-9 被动悬架,返回,图7-10 半主动悬架,返回,任务二电子控制悬架系统,采用半主动悬
3、架的汽车，在平直的路面上行驶时，可以将减振器阻尼力调至最小，从而获得良好的舒适性;当汽车在坏路条件下行驶或转弯、制动时，则将减振器阻尼力调至最大，以获得良好的操纵稳定性、由于半主动悬架结构比较简单，工作时几乎不耗车辆动力，又能获得与主动悬架相近的性能，因此得到了较广泛的应用。 主动悬架(图7-11 ):一般由传感器检测系统运动的状态信号，反馈到电控单元ECU,然后由ECU发出指令给执行机构主动力发生器，构成闭环控制通常采用电液伺服液压缸作为主动力发生器，它由外部油源提供能量力发生器产生主动控制力作用于振动系统，自动改变弹簧刚度和减振器阻尼特性参数。,上一页,下一页,返回,图7-11 主动悬架,
4、返回,任务二电子控制悬架系统,2.电子控制空气弹簧悬架系统 1)组成 电子控制空气弹簧悬架为主动悬架系统，它主要由模式选择开关、车速传感器、转向传感器、车身高度传感器、节气门位置传感器、制动灯开关、门控灯开关、空挡启动开关、ECU、执行器、可调阻尼减振器、空气压缩机总成、高度控制阀、空气弹簧、空气悬架开关及悬架系统指示灯等组成。不同车型悬架系统的组成不同，各部件的车上布置也不同。空气弹簧结构如图7-12所示。 悬架系统控制方框图如图7-13所示:,上一页,下一页,返回,图7-12 刚度可调空气弹簧,返回,图7-13 悬架系统控制方框图,返回,任务二电子控制悬架系统,2)控制内容 (1)弹簧刚度
5、和减振器阻尼力控制。 当ECU接收到各传感器信号并通过计算机确定调整悬架刚度时，它便会发出控制信号，使执行器的步进电动机通电转动，驱动减振器的阻尼调节杆和空气弹簧气压缸的气阀控制杆旋转，从而改变悬架弹簧的刚度和减振器的阻尼力。弹簧刚度和减振器阻尼力控制及功能见表7-1。 (2)车身高度控制。 电子控制空气悬架系统的车身高度控制子系统主要由车身高度传感器、 悬架ECU、直流电动机、空气压缩机、高度控制电磁阀、排气电磁阀、调压阀和空气干燥器等组成，其工作原理如图7-14所示。,上一页,下一页,返回,表7-1弹簧刚度和减振器阻尼力控制及功能表,返回,图7-14 车身高度控制原理示意图,返回,任务二电
6、子控制悬架系统,3.电子控制油气弹簧悬架系统 电子控制油气弹簧悬架系统属于主动式悬架系统，其基本原理如图7-15所示。它的主要特点是采用了油气弹簧 油气弹簧的形式主要有带隔膜式、不带隔膜式和带反压气室式三种。 控制车高的油气弹簧由高度控制阀进行控制，当某一个车轴或车轮的载荷增大时，判定“车高低了”，则向油缸充油;当判定了“车高高了”，则放油。高度控制还可以保持车的水平、减少转向时的侧倾，高速时降低车高还可以减少风阻，提高稳定性。油气弹簧的车高控制如图7-16所示。,上一页,返回,图7-15 油气弹簧悬架基本原理,返回,图7-16油气弹簧的车高控制,返回,任务三安全气囊控制系统,1.安全气囊系统
7、的功能 安全气囊(Safe Air Bag)系统的全称是辅助防护系统(Supplemental Restraint System)或辅助防护安全气囊系统，英文缩写为SRS 安全气囊系统(SRS)是座椅安全带的辅助装置，只有在使用安全带的条件下，该系统才能充分发挥保护驾驶员和乘员的作用。当汽车发生碰撞时，汽车与汽车或汽车与障碍物之间的碰撞称为一次碰撞。一次碰撞后，汽车速度将急剧变化，驾驶员和乘员就会受到惯性力的作用而向前运动，并与车内的方向盘、挡风玻璃或仪表台等构件发生碰撞，这种碰撞称为二次碰撞。为了减轻或避免驾驶员与乘员在二次碰撞中遭受伤害，汽车上装备了座椅安全带和SRS等被动保护装置。如图7
8、-17所示。,下一页,返回,图7-17 SRS被动保护装置,返回,任务三安全气囊控制系统,2.安全气囊系统的组成 各型汽车SRS采用的控制部件的结构、数量和安装位置各有不同，但是其基本组成大致相同。 安全气囊主要由碰撞传感器、安全气囊系统控制组件(SRS ECU )、安全气囊组件(SRS组件)和安全气囊系统指示(SRS指示灯)四部分组成。 安全气囊系统控制组件通常称为SRS电脑，简称SRS ECU，一般安装在换挡操作手柄前面或后面的装饰板内、后排座椅下面中部位置或后备箱内。当SRS ECU内部装有碰撞传感器时，SRS ECU应当安装在汽车纵向轴线上，以便该传感器准确检测碰撞信号。丰田轿车SRS
9、 ECU结构框图如图7-18所示，由备用电源电路、故障记忆电路、故障诊断与监测电路和点火引爆电路等组成。,上一页,下一页,返回,图7-18 SRS电路组成框图,返回,任务三安全气囊控制系统,安全气囊组件又称为SRS组件，由气囊、螺旋弹簧(即螺旋线束)、气体发生器以及点火器等组成。SRS指示灯用于指示安全气囊系统的工作状态。当系统发生异常时，指示灯自动发亮报警。 安全气囊组件又称为SRS组件，由气囊、螺旋弹簧(即螺旋线束)、气体发生器以及点火器等组成。SRS指示灯用于指示安全气囊系统的工作状态。当系统发生异常时，指示灯自动发亮报警。 3.安全气囊控制原理 当汽车遭受正面碰撞和侧面碰撞时，安全气囊
10、系统的工作原理完全相同。下面以图7-19正面碰撞为例，说明安全气囊系统控制原理。,上一页,下一页,返回,图7-19 安全气囊系统控制原理,返回,任务三安全气囊控制系统,4.安全气囊动作过程 根据德国博世(BOSCH)公司在奥迪(Audi)轿车上试验研究表明:当汽车以车速50 km/h与前面障碍物碰撞时，安全气囊系统SRS的动作时序如图7-20所示。 目前世界各国广泛采用模拟人体进行碰撞试验。SRS动作过程与经历时间之间的关系见表7-2。 5.防止误爆机构 图7-21、图7-22所示的线束连接图中，从SRS ECU至SRS气囊点火器之间的连接器2, 5, 8均采用了防止气囊误爆机构。防止误爆机构为一块铜质弹簧片，称为短路片，其作用是:当连接器拔开。插头拔下或插头与插座未完全结合)时，短路片(弹簧片)自动将靠近SRS气1_点火器一侧插座上的两个引线端子短接，防止静电或误:i电将点火器电路接ZIF)而造成气囊膨开。,上一页,返回,图7-20安全气囊系统的动作时序图,返回,表7-2 SRS动作过程与经历时间之间的关系表,返回,图7-21轿车安全气囊系统连接器示意图,返回,图7-22安全气囊系统防误爆机构结构原理,返回,
