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1电子控制悬架系统电子控制悬架系统《汽车概论》电子控制悬架系统的组成电子控制悬架系统的工作原理电子控制悬架系统的控制功能2传统的汽车悬架只能保证在一种特定的道路状态和速度下达到性能最优，因而不能同时满足汽车行驶平顺性和操纵稳定性的要求。例如在高速公路等路况较好的路面上行驶时，降低弹簧刚度，平顺性会更好，乘坐更舒适，但是在急转弯、紧急制动或加速时，容易发生汽车横摆、侧倾和俯仰，使操纵稳定性变差；相反，增加弹簧刚度虽可提高操纵稳定性，但会使车辆对路面不平度更敏感，平顺性降低。一、电子控制悬架系统1、传统的汽车悬架系统电子控制悬架系统(electroniccontrolsuspensionsystem)可以根据路面条件、载荷质量、行驶速度、转向、制动器信号等，由电子控制器控制电磁式或步进电机式执行元件，调整空气悬架中的压缩空气，改变悬架系统的刚度、调节减振器的阻尼力的大小、甚至可以调节车身高度，从而抑制车辆倾斜、制动时前部“点头”和高速行驶时后部“下坐”，从而使车辆的行驶平顺性（乘坐舒适性）和操纵稳定性在各种行驶条件下达到最佳的组合。2、电子悬架控制系统3任何电子控制悬架系统都由传感器、电子控制单元(ECU)、执行器等三部分组成。二、电子控制悬架系统的组成传感器将汽车行驶的路面情况(汽车的振动)和车速及起动、加速、转向、制动等工况转变为电信号，输送给ECU，传感器将汽车行驶的路面情况(汽车的振动)和车速及起动、加速、转向、制动等工况转变为电信号，输送给ECU。CU将传感器送人的电信号进行综合处理，输．出对悬架的刚度、阻尼、车身高度进行调节的控制信号。具体来说，电子控制悬架系统主要由空气弹簧、普通螺旋弹簧、电子控制单元、车速传感器、G传感器、转角传感器、节气门位置传感器、高度传感器、阻尼力转换执行器、电磁阀、空气压缩机、储气筒、空气管路和继电器等组成。ECU将传感器送入的电信号进行综合处理，输出对悬架的刚度、阻尼、车身高度进行调节的控制信号。执行器按照ECU的控制信号，准确地动作，及时地调节悬架的刚度、阻尼系数及车身的高度。4二、电子控制悬架系统的组成1-1号高度控制继电器2-车身高度传感器3-前悬架控制执行器4-制动灯开关5-转向传感器6-高度控制开关7-LRC开关8-后车身位移传感器9-2号离度控制阀和溢流阀10-高度控制ON/OFF开11-高度控制连接器12-后悬架控制执行器13-2号高度控制继电器、14-悬架电脑、15-门控灯开关、16-主节气门位置传感器17-1号高度控制阀、18-高度控制压缩机、19-干燥器和排气阀、21-IC调节器5二、电子控制悬架系统的组成几种常见的传感器车高传感器车高传感器用于把车身高度的变化转变为电信号，并输入电子控制装置。它与悬架的连杆相连，当车身高度发生变化时，连杆带动车高传感器的遮光盘轴转动。6二、电子控制悬架系统的组成几种常见的传感器车高传感器光电式车高传感器的随轴转动的圆盘上制有均匀分布的窄缝，遮光器由发光二极管和光敏晶体管组成，圆盘的转动可使遮光器的输出进行ON、OFF转换，从而由电子控制装置检测出圆盘的转动角度。当车身高度发生变化时，传感器转轴即驱动圆盘转动，从而使电子控制装置检测出车身高度的变化。7二、电子控制悬架系统的组成光电式转角传感器几种常见的传感器该传感器安装在转向轴上，用来检测转向轴的回转方向、回转速度。电子控制装置根据两遮光器输出端ON、OFF变换的速度，即可检测出转向轴的回转速度。同时两遮光器ON、OFF变换的相位错开90°，因此可以通过判断哪个遮光器首先变为ON状态检测出转向轴的回转方向。车速传感器检测车速，给ECU提供车速信号，一般与ABS系统共同使用8三、电子控制悬架系统的工作原理1、空气悬架刚度和阻尼调节装置1-执行器2-副气室3-减振器阻尼调节杆4-主气室5-减振器活塞杆6-滚动膜7-减振器9二、电子控制悬架系统的组成悬架刚度的调节是由步进电机带动气阀转动，改变主、副气室之间通路的大小，从而改变刚度。如图所示，气阀处于此位置时，大小气体通路全部被封住，主、2、刚度调节原理副气室的气体不能相互流动，可压缩的气体容积最小，悬架处于高刚度状态。如果气阀顺时针转60°，气阀将大气体通路打开，两气室之间的气体流量大，参加工作的气体容积增大，悬架处于低刚度状态。如果气阀逆时针转60°，气阀将小气体通路打开，两气室之间的气体流量小，参加工作的气体容积减小，悬架处于中刚度状态。10三、电子控制悬架系统的工作原理可调阻尼力的减振器主要由缸筒、活塞及活塞控制杆和回转阀等组成。活塞杆为一空心杆，在活塞杆的中心装有控制杆，控制杆的上端与执行器相连，控制杆的下端装有回转阀，回转阀上有三个油孔，活塞杆上有两个直孔，缸筒中的油液一部分经活塞上的阻尼孔在缸筒的上下两腔流动；一部分经回转阀与活塞杆上连通的孔在缸筒的上下两腔间流动。3、阻尼力的调节11三、电子控制悬架系统的工作原理流通面积较大，减振器的阻尼力为软；当只有回转阀B油孔与活塞杆油孔相连时，减振器的阻尼力为中等；当回转阀上三个油孔均被堵住时，仅有活塞上的阻尼孔起衰减作用，此时减振器的阻尼力为硬。当ECU促使执行器工作时，通过控制杆带动回转阀相对活塞杆转动，使回转阀与活塞杆上的油孔连通或切断，从而增加或减小油液的流通面积，使油液的流动阻力改变，达到调节减振器阻尼力的目的。当回转阀上的A、C油孔相连时，3、阻尼力的调节121-压缩机和调压器2-电动机3-干燥器和排气阀4-高度控制电磁阀5-空气悬架6-指示灯7-ECU8-车身高度传感器三、电子控制悬架系统的工作原理空气压缩机中的压缩空气被送至气室中，电子控制装置根据在前轮和后轮附近的车高传感器的输出信号，判断出车身高度，再控制供气阀和排气阀，使弹簧伸长或压缩，从而改变车身高度。4、车身高度调节13(1)防倾斜控制使弹簧刚度和减震力变成“坚硬”状态，以抑制倾斜，使汽车姿势变化减至最小，以改善操纵性能。(2)防“点头”控制使弹簧刚度和减震力变成“坚硬”状态，以拟制汽车制动“点头”而使汽车的姿势变化减至最小。(3)防“下坐”控制使弹簧刚度和减震力变成“坚硬”状态，以抑制汽车加速时后部“下坐”，使汽车的姿势变化减至最小。四、电子控制悬架系统的控制功能14(4)高车速控制使弹簧刚度变成“坚硬”状态和减震力变成“中等”状态，改善汽车高速行驶时的稳定性和操纵性。(5)不平稳道路控制使弹簧刚度和减震力变成“中等”或“坚硬”状态，以控制汽车在不平坦道路上行驶时的乘坐舒适性。(6)跳动控制使弹簧刚度和减震力变成“中等”或“坚硬”状态，以抑制汽车在不平坦道路上行驶时的颠簸。四、电子控制悬架系统的控制功能15(7)自动角度控制不管乘客和行李质量如何，使汽车保持水平位置。通过操纵高度控制开关使汽车的目标高度变成“正常”或“高”的状态。(8)高车速控制当高度控制开关在“高”的位置时，汽车高度会降到“正常”状态，这样可改善高速行驶时的空气动力性和稳定性。(9)点火开关控制当该开关断开后，因乘客和行李质量变化而使汽车高度变为高于目标高度时，能使汽车高度降低到目标高度，从而改变汽车驻车时的姿势。四、电子控制悬架系统的控制功能16作业布置思考题的第11小题，做在作业本上。P112