電控變高度懸掛

1、現(xiàn)代汽車對懸架系統(tǒng)的要求現(xiàn)代汽車對懸架系統(tǒng)的要求l懸架是車架（或車身）與車橋（或車輪）懸架是車架（或車身）與車橋（或車輪）之間一切連接裝置的總稱。之間一切連接裝置的總稱。l在汽車行駛過程中，由于路面的不平整或在汽車行駛過程中，由于路面的不平整或者汽車自身運動狀態(tài)的改變，會使汽車表者汽車自身運動狀態(tài)的改變，會使汽車表現(xiàn)出各種運動形態(tài)，包括車身的垂直振動、現(xiàn)出各種運動形態(tài)，包括車身的垂直振動、俯仰運動和側(cè)傾運動等俯仰運動和側(cè)傾運動等。l垂直振動 + 前后俯仰 + 左右側(cè)傾l（路面不平） （加速、制動） （轉(zhuǎn)彎） l上述運動形態(tài)的出現(xiàn)既會使乘上述運動形態(tài)的出現(xiàn)既會使乘員感到不適，也影響到汽車的各員感

2、到不適，也影響到汽車的各種性能。種性能。汽車行駛時的運動形式汽車行駛時的運動形式l（2 2）承受和傳遞汽車行駛過程中產(chǎn)生的各）承受和傳遞汽車行駛過程中產(chǎn)生的各種作用力，維持車輪正確的空間位置關系，種作用力，維持車輪正確的空間位置關系，以保證汽車的操縱穩(wěn)定性。以保證汽車的操縱穩(wěn)定性。l（3 3）確保車輪與地面良好的接觸，以提高）確保車輪與地面良好的接觸，以提高汽車的驅(qū)動力，改善車輛的通過性能汽車的驅(qū)動力，改善車輛的通過性能。傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)的缺陷傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)的缺陷l傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng)主要由緩和車身振動的彈簧、衰減振動的減振器、增加側(cè)傾剛度的橫向穩(wěn)定桿和起導向承力作用的連桿等組成。l傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)中所采用的

3、那些具有固傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)中所采用的那些具有固定剛度和確定阻尼的彈簧、減振器根定剛度和確定阻尼的彈簧、減振器根本無法滿足現(xiàn)代汽車對舒適性和操縱本無法滿足現(xiàn)代汽車對舒適性和操縱穩(wěn)定性的要求穩(wěn)定性的要求l例如：l從提高汽車舒適性的角度出發(fā)，一般希望懸架具有較軟的彈簧，以充分發(fā)揮其緩沖作用；l但是這樣勢必導致車身在形式過程中的位移變大，需要響應地提高車身高度，從而導致叉車輛中心高度的增加，不利于改善車輛的行駛穩(wěn)定性。l另一方面，為了提高汽車的操縱穩(wěn)定性，一般要求懸架具有較大的彈簧剛度和減振器阻尼，這顯然與改善車輛的舒適性的要求相矛盾。 l綜合考慮上述因素，可以對懸架提出如下要求。l（1）具有適當?shù)?，且?/p>

4、變的強度l（2）具有適當?shù)膹椈蓜偠龋夷軐d荷的變化而變化。l（3）具有足夠的側(cè)傾剛度。l（4）具有良好的吸振能力。l（5）能夠保證車輪正確的定位參數(shù)。l隨著現(xiàn)代電子控制技術的飛速發(fā)展隨著現(xiàn)代電子控制技術的飛速發(fā)展l以電腦作為控制核心，對汽車懸架以電腦作為控制核心，對汽車懸架系統(tǒng)參數(shù)，包括系統(tǒng)參數(shù)，包括彈簧剛度、懸架阻彈簧剛度、懸架阻尼、側(cè)傾剛度和車身高度尼、側(cè)傾剛度和車身高度等實行適等實行適時控制已經(jīng)成為現(xiàn)實時控制已經(jīng)成為現(xiàn)實l這種懸架被稱為半主動和主動控制這種懸架被稱為半主動和主動控制懸架。懸架。l這將成為今后汽車懸架的發(fā)展方向這將成為今后汽車懸架的發(fā)展方向電控懸掛系統(tǒng)電控懸掛系統(tǒng)分類l1

5、、根據(jù)懸架工作介質(zhì)的不同，可根據(jù)懸架工作介質(zhì)的不同，可以將懸架分為以將懸架分為油氣懸架系統(tǒng)油氣懸架系統(tǒng)和和空空氣懸架系統(tǒng)氣懸架系統(tǒng)兩類兩類l2 2、根據(jù)控制目的不同，將懸架控、根據(jù)控制目的不同，將懸架控制系統(tǒng)分為制系統(tǒng)分為車高控制系統(tǒng)車高控制系統(tǒng)、剛度剛度控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)、阻尼控制系統(tǒng)阻尼控制系統(tǒng)、綜綜合控制系統(tǒng)合控制系統(tǒng)等型式等型式電控懸架控制系統(tǒng)的控制內(nèi)容電控懸架控制系統(tǒng)的控制內(nèi)容（1 1）以改善壞路行駛能力和高速操縱穩(wěn)）以改善壞路行駛能力和高速操縱穩(wěn)定性為目的的車高控制；定性為目的的車高控制；-變高度懸變高度懸掛掛l（2 2）以改善舒適性和操縱穩(wěn)定性為目）以改善舒適性和操縱穩(wěn)定性為目的的

6、減振器阻尼控制與彈簧剛度控制；的的減振器阻尼控制與彈簧剛度控制；-變剛度變阻尼懸掛變剛度變阻尼懸掛（5 5）綜合以上各種考慮的綜合性懸架）綜合以上各種考慮的綜合性懸架。變高度懸掛變高度懸掛l一、功能：一、功能：l1、車高自動調(diào)平控制、車高自動調(diào)平控制l不管車上人員或行李怎么變化，都不管車上人員或行李怎么變化，都能夠?qū)⒏叨日{(diào)到原來的位置能夠?qū)⒏叨日{(diào)到原來的位置l2、車身高度人工調(diào)節(jié)、車身高度人工調(diào)節(jié)l駕駛員可以通過車內(nèi)的高度開關，駕駛員可以通過車內(nèi)的高度開關，對車身高度進行調(diào)節(jié)對車身高度進行調(diào)節(jié)l3、高車速控制、高車速控制檢測到車輛車速達到要求后會自將檢測到車輛車速達到要求后會自將車高調(diào)到正常位

7、置車高調(diào)到正常位置l4、壞路控制、壞路控制檢測到車輛行駛在壞路后會自將車檢測到車輛行駛在壞路后會自將車身高度調(diào)到高的位置身高度調(diào)到高的位置l5、駐車控制、駐車控制l如果車身高度在高的位置，車輛駐如果車身高度在高的位置，車輛駐車后，會自動調(diào)回正常位置車后，會自動調(diào)回正常位置空氣懸掛空氣懸掛（以凌志以凌志LS400電控空氣懸掛為例電控空氣懸掛為例）l組成：組成：l空氣壓縮機空氣壓縮機l空氣干燥器空氣干燥器l空氣彈簧空氣彈簧 l高度傳感器等高度傳感器等空氣彈簧空氣彈簧高度控制高度控制電磁閥電磁閥空氣干燥器空氣干燥器空氣壓縮機空氣壓縮機空氣濾清器空氣濾清器ECU高度傳感器排氣閥排氣閥高度開關高度開關高

8、度指示燈高度指示燈l過濾灰塵砂過濾灰塵砂粒粒給懸掛系給懸掛系統(tǒng)打氣加統(tǒng)打氣加壓壓過濾壓縮空過濾壓縮空氣中的水份氣中的水份通過加氣和通過加氣和排氣排氣,執(zhí)行升執(zhí)行升高、降低高、降低單獨控制各個單獨控制各個空氣彈簧的充、空氣彈簧的充、放氣放氣給給ECU提提供車身高供車身高度信息度信息控制系控制系統(tǒng)排氣、統(tǒng)排氣、使車身使車身降低降低指示車指示車身高度，身高度，亮時高、亮時高、熄滅時熄滅時低低提供人工調(diào)節(jié)，提供人工調(diào)節(jié)，ON時高、時高、OFF時低時低讀取各傳感器信號，讀取各傳感器信號，分析判斷車況，并控分析判斷車況，并控制各部件工作，使車制各部件工作，使車身升高或降低身升高或降低l可調(diào)空氣彈簧減振器總

9、成是系統(tǒng)的執(zhí)行機構，它是一個帶有充氣室的液壓減振器 若想抬高車身，空氣壓縮機會通過空氣干燥器向空氣彈簧內(nèi)充氣，使得空氣彈簧伸張，車身高度變大； 反之，則可將空氣彈簧上的排氣閥打開，空氣彈簧內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)過排氣閥和空氣干燥器被排向大氣，空氣彈簧縮短，車身高度隨之降低。 升高控制過程升高控制過程lECU檢測高度開關和高度傳感器檢測高度開關和高度傳感器的信號的信號,如果計算出需要升高如果計算出需要升高,則控則控制空氣壓縮機打氣制空氣壓縮機打氣,同時依次控制同時依次控制相應的高度控制電磁閥打開相應的高度控制電磁閥打開,壓縮壓縮空氣進入空氣彈簧空氣進入空氣彈簧,使車身升高使車身升高降低控制過程降低控制過

10、程lECU檢測高度開關和高度傳感器檢測高度開關和高度傳感器的信號的信號,如果計算出需要降低如果計算出需要降低,則控則控制排氣閥打開制排氣閥打開,同時依次控制相應同時依次控制相應的高度控制電磁閥打開的高度控制電磁閥打開,使空氣彈使空氣彈簧里面的壓縮空氣排出簧里面的壓縮空氣排出,車身高度車身高度降低降低l在汽車行駛時，為了最大限度地降低車身在汽車行駛時，為了最大限度地降低車身振動對判斷車身高度帶來的影響，讀數(shù)時振動對判斷車身高度帶來的影響，讀數(shù)時間間隔會適當延長。間間隔會適當延長。l若在該段時間內(nèi)所測得車高信號處于若在該段時間內(nèi)所測得車高信號處于“過過高區(qū)高區(qū)”比例達比例達75%80%75%80%

11、以上，則電腦將以上，則電腦將根據(jù)高度傳感器的輸入信號，進行降低的根據(jù)高度傳感器的輸入信號，進行降低的操作。操作。l此后，通過檢測當發(fā)現(xiàn)車高信號處于此后，通過檢測當發(fā)現(xiàn)車高信號處于“過過低區(qū)低區(qū)”或或“低車身區(qū)低車身區(qū)”所占比例達到所占比例達到10%10%以上時，終止放氣，完成一次車高調(diào)節(jié)以上時，終止放氣，完成一次車高調(diào)節(jié)l行駛中的升高控制，與此相反行駛中的升高控制，與此相反部件結(jié)構部件結(jié)構l1、空氣壓縮機、空氣壓縮機l A、定子永磁直流電機、定子永磁直流電機l B、空氣壓縮機構、空氣壓縮機構2、空氣干燥器、空氣干燥器l由硅膠作為吸濕劑由硅膠作為吸濕劑l 排氣閥安裝在其下面，作用排氣閥安裝在其下

12、面，作用是為在排氣時，能讓干燥器排出水是為在排氣時，能讓干燥器排出水份，實現(xiàn)自潔份，實現(xiàn)自潔硅膠硅膠排氣閥排氣閥壓縮機前高度控制電磁閥大氣大氣升高過程降低過程降低過程l3 3、高度控制電磁閥與排氣閥、高度控制電磁閥與排氣閥l a.a.由一組線圈和一個鐵心組成由一組線圈和一個鐵心組成l b.b.是一個常閉的電磁閥通電時，是一個常閉的電磁閥通電時，就打開閥門就打開閥門l c.c.在后高度電磁閥上面還安裝有在后高度電磁閥上面還安裝有安全閥，當空氣管路氣壓高出標準安全閥，當空氣管路氣壓高出標準（1010公斤左右）時，安全閥打開，公斤左右）時，安全閥打開，保護空氣系統(tǒng)不會進一步損壞保護空氣系統(tǒng)不會進一步

13、損壞前高度控制電磁閥后高度控制閥l4 4、高度指示燈、高度指示燈l 有兩個作用：有兩個作用：l一、為系統(tǒng)指示高度，熄滅時、指一、為系統(tǒng)指示高度，熄滅時、指示正常（低）位置。常亮時，指示示正常（低）位置。常亮時，指示高的位置。高的位置。l二、又作為系統(tǒng)故障燈，當閃亮時，二、又作為系統(tǒng)故障燈，當閃亮時，說明有故障說明有故障l5、高度傳感器、高度傳感器l車身高度傳感器的類型：光電式、車身高度傳感器的類型：光電式、霍爾式和線性式等霍爾式和線性式等lA A、光電式光電式在早期車輛當中使用較在早期車輛當中使用較多，結(jié)構比較復雜、造價較高多，結(jié)構比較復雜、造價較高lB B、線性式線性式在近幾年來說使用較多，

14、在近幾年來說使用較多，結(jié)構簡單，造價便宜結(jié)構簡單，造價便宜lC C、霍爾式霍爾式，使用較少，使用較少l在控制系統(tǒng)中，高度傳感器是檢測在控制系統(tǒng)中，高度傳感器是檢測部分，裝在車身與懸架之間用來檢部分，裝在車身與懸架之間用來檢測車身高度的變化，向電腦提供車測車身高度的變化，向電腦提供車身高度信息身高度信息A A、光電式、光電式遮光板 光電藕合器遮光板 光電藕合器擺臂傳感器軸在傳感器內(nèi)部有一根由連桿帶動的傳感器軸， 軸上固定一個開有許多窄槽的圓盤 它兩端的發(fā)光二極管和光敏三極管一道構成遮光器 圓盤的轉(zhuǎn)動可在遮光器輸出電路中出現(xiàn)開關電量轉(zhuǎn)換 這種不斷轉(zhuǎn)換的電量作為電信號輸入電腦，用來識別懸架高度的變化

15、，采用數(shù)個這樣一來的遮光器，傳感器就可以將車身高度劃分為若干個區(qū)域，如果采用4個光電藕合器，則可以根據(jù)其通斷狀態(tài)，組合成16個車高區(qū)域。 ECUECU傳感器傳感器IG供電供電12V基準信號基準信號正時信號正時信號高度信號高度信號搭鐵信號搭鐵信號l信號特征：信號特征：l是屬于數(shù)字信號是屬于數(shù)字信號l用萬用表不能準確測量其信號用萬用表不能準確測量其信號l要用示波器進行測量要用示波器進行測量B、線性式、線性式l 5VECU信號線搭鐵線l信號特點：信號特點：lA A、車身高度正常時、車身高度正常時-2.5V-2.5V左右左右lB B、車身高度高位時、車身高度高位時-3V-3V左右左右lC C、信號范圍

16、、信號范圍-0.5V4.5V0.5V4.5VC、霍爾式高度傳感器、霍爾式高度傳感器l霍爾式高度傳感器由兩個霍爾集成霍爾式高度傳感器由兩個霍爾集成電路、磁體構成，由于二者的相對電路、磁體構成，由于二者的相對位置不同，車身高度分為三個區(qū)域位置不同，車身高度分為三個區(qū)域檢測檢測6、高度控制總開關、高度控制總開關7、門控燈開關、門控燈開關l當全部門都關好時，輸出一個當全部門都關好時，輸出一個12V的電位給電腦。當其中有一個門打的電位給電腦。當其中有一個門打開時會輸出一個開時會輸出一個0V電位給電腦。電位給電腦。l當進行駐車控制時，只要打開了門當進行駐車控制時，只要打開了門就會停止下降，關好門后又會繼續(xù)

17、就會停止下降，關好門后又會繼續(xù)剛才的動作剛才的動作液壓懸掛l與空氣懸掛相比，控制原理上是相與空氣懸掛相比，控制原理上是相通的，只是部件不一樣。通的，只是部件不一樣。l組成：組成：l液壓泵液壓泵l控制閥控制閥l油氣彈簧等油氣彈簧等油氣彈簧高度控制電磁閥液壓泵油壺ECU高度傳感器泄壓閥高度開關高度指示燈故障現(xiàn)象分析故障現(xiàn)象分析l1、車輛放一晚上后，發(fā)現(xiàn)有一邊、車輛放一晚上后，發(fā)現(xiàn)有一邊低了下去，是什么原因造成的？怎低了下去，是什么原因造成的？怎么排除？么排除？l2、車輛升高時，壓縮機工作時間、車輛升高時，壓縮機工作時間過長，是什么原因造成的？怎么排過長，是什么原因造成的？怎么排除？除？ l3、不能

18、進行升高、降低工作。是、不能進行升高、降低工作。是什么原因造成的？怎么排除？什么原因造成的？怎么排除？系統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)的故障診斷l(xiāng)對于具有調(diào)節(jié)車身高度的空氣懸架系統(tǒng)對于具有調(diào)節(jié)車身高度的空氣懸架系統(tǒng)來說，它只在發(fā)動機工作一段時間（如來說，它只在發(fā)動機工作一段時間（如15s15s）以后，且所有車門和行李箱均已關）以后，且所有車門和行李箱均已關閉的條件下，空氣彈簧會自動修正因負閉的條件下，空氣彈簧會自動修正因負荷改變造成的車身高度變化。荷改變造成的車身高度變化。l即使發(fā)動機熄火，系統(tǒng)仍能在所有車門即使發(fā)動機熄火，系統(tǒng)仍能在所有車門和行李箱均關閉一段時間（如和行李箱均關閉一段時間（如15s15s）后，）后，對車身高度進行調(diào)節(jié)，以保持汽車良好對車身高度進行調(diào)節(jié)，