第六章電動(dòng)汽車(chē)輔助系統(tǒng)

1、第六章電動(dòng)汽車(chē)輔助系統(tǒng)6. 1. 1概述6. 1. 2 EPS系統(tǒng)的基本組成6. 1. 3 EPS系統(tǒng)的工作原理6. 1. 4 電子控制器ECU及其控制策略6. 1. 5 EPS系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)6. 1電控助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)就輪式汽車(chē)，改變行駛方向的方法駕駛員通過(guò)專(zhuān)設(shè)機(jī)構(gòu)，使汽車(chē)轉(zhuǎn)向橋上車(chē)輪相對(duì)汽車(chē)縱軸線偏轉(zhuǎn)一定角度。路面作用于轉(zhuǎn)向輪向后的反作用力就產(chǎn)生了垂直于車(chē)輪的分量，成為汽車(chē)轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)的向心力。汽車(chē)直線行駛，轉(zhuǎn)向輪也會(huì)受到路面?zhèn)认蚋蓴_力作用，產(chǎn)生自動(dòng)偏轉(zhuǎn)而干擾行駛方向。此時(shí)駕駛員也可以利用這一套機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪向相反的方向偏轉(zhuǎn)，從而使汽車(chē)恢復(fù)原來(lái)的行駛方向。改變或恢復(fù)汽車(chē)行駛方向的專(zhuān)設(shè)機(jī)構(gòu)-汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

2、6. 1. 1 概述轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向萬(wàn)向節(jié)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向節(jié)梯形臂橫拉桿轉(zhuǎn)向梯形兩轉(zhuǎn)向輪內(nèi)轉(zhuǎn)角與外轉(zhuǎn)角之差-稱(chēng)為前展。為了產(chǎn)生前展，將轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成梯形。轉(zhuǎn)向系相關(guān)術(shù)語(yǔ)轉(zhuǎn)向中心與轉(zhuǎn)彎半徑（1）轉(zhuǎn)向中心：汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，所有車(chē)輪軸線都應(yīng)交于一點(diǎn)，此交點(diǎn)o稱(chēng)為轉(zhuǎn)向中心。（2）轉(zhuǎn)彎半徑：由轉(zhuǎn)向中心o到外轉(zhuǎn)向輪與地面接觸點(diǎn)距離R稱(chēng)為汽車(chē)的轉(zhuǎn)彎半徑。轉(zhuǎn)向梯形與前展Cot=cot+B/L轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比.轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比iw1 ：轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角增量與轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)角的相應(yīng)增量之比。 轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)角增量與轉(zhuǎn)向盤(pán)所在一側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)的轉(zhuǎn)角相應(yīng)增量之比。.轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比iw2 ：.轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比i ： 轉(zhuǎn)向系

3、角傳動(dòng)比越大，轉(zhuǎn)向越輕便;傳動(dòng)比過(guò)大，將導(dǎo)致轉(zhuǎn)向操縱不夠靈敏。i=iw1 iw2轉(zhuǎn)向盤(pán)自由行程轉(zhuǎn)向盤(pán)在空轉(zhuǎn)階段中的角行程。自由行程過(guò)大，轉(zhuǎn)向不靈敏。自由行程過(guò)小，路面沖擊大，駕駛員過(guò)度緊張。汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展要求（1）良好的操縱性；操縱輕便靈活 （2）較高的轉(zhuǎn)向靈敏度；響應(yīng)的快慢程度 （3）轉(zhuǎn)向車(chē)輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律正確穩(wěn)定；車(chē)輪滾動(dòng)無(wú)滑動(dòng) （4）具有良好的穩(wěn)定操控性；自動(dòng)回正，直線行駛穩(wěn)定性 （5）安全可靠性；減輕或避免對(duì)駕駛員的傷害 （6）較小的轉(zhuǎn)彎半徑。 轉(zhuǎn)向性能6. 1. 1 概述機(jī)械轉(zhuǎn)向不足： 無(wú)法同時(shí)滿足轉(zhuǎn)向輕便和轉(zhuǎn)向靈敏動(dòng)力轉(zhuǎn)向優(yōu)點(diǎn)： 可使轉(zhuǎn)向即輕便又靈敏，且有緩沖減震作用動(dòng)力轉(zhuǎn)向分類(lèi)：6

4、. 1. 1 概述液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向氣壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)械式電控式傳力介質(zhì) 動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制方式電子控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) （Electric Power Steering，EPS）未來(lái)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向；適于在電動(dòng)汽車(chē)中應(yīng)用的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；隨著微機(jī)及電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展而成熟。EPS系統(tǒng)組成傳感器（車(chē)速傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器）電子控制器ECU執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)機(jī)、電磁離合器、齒輪減速及其傳動(dòng)件）6. 1. 2 EPS系統(tǒng)的基本組成輸入信號(hào)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)速度車(chē)速轉(zhuǎn)向力矩電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度主動(dòng)回正功能助力力矩控制單元EPS系統(tǒng)的功能轉(zhuǎn)向助力功能直線行駛功能6. 1. 2 EPS系統(tǒng)的基本組成電子控制

5、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本組成用磁性材料構(gòu)成的定子和轉(zhuǎn)子可以形成閉合的回來(lái)，線圈A、B、C、D分別繞在極靴上，構(gòu)成一個(gè)橋式回路。轉(zhuǎn)向軸扭轉(zhuǎn)變形的扭轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)矩成正比，所以只要測(cè)定轉(zhuǎn)向軸的扭轉(zhuǎn)角，就可間接知道轉(zhuǎn)向力的大小。轉(zhuǎn)向力矩傳感器電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類(lèi)型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)利用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，根據(jù)車(chē)速和轉(zhuǎn)向參數(shù)，由電子控制單元完成助力控制。根據(jù)電動(dòng)機(jī)布置位置不同，分為三種類(lèi)型 轉(zhuǎn)向柱助力式EPS的電動(dòng)機(jī)固定在轉(zhuǎn)向柱的一側(cè)，通過(guò)減速機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向軸相連，直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向軸助力轉(zhuǎn)向。 齒輪助力式EPS的電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)和小齒輪相連，直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒輪，實(shí)現(xiàn)助力轉(zhuǎn)向。 齒條助力式EPS的電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)齒條提

6、供助力。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類(lèi)型6. 1. 3 EPS系統(tǒng)的工作原理當(dāng)操縱方向盤(pán)時(shí)，轉(zhuǎn)矩傳感器產(chǎn)生與輸入轉(zhuǎn)向力矩相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，該信號(hào)與車(chē)速信號(hào)同時(shí)輸入ECU。由ECU中的微機(jī)系統(tǒng)運(yùn)算處理后，確定其助力轉(zhuǎn)矩的大小和方向，即選定電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流和方向，調(diào)整轉(zhuǎn)向的輔助動(dòng)力。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩通過(guò)電磁離合器輸出，再經(jīng)減速機(jī)構(gòu)減速增扭后，加在汽車(chē)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上，使之得到一個(gè)與工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作用力。轉(zhuǎn)向力矩傳感器電機(jī)控制單元驅(qū)動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)向小齒輪轉(zhuǎn)向齒條轉(zhuǎn)向柱方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器大眾“雙齒輪”電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖司機(jī)旋轉(zhuǎn)方向盤(pán)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器將方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角度、轉(zhuǎn)速傳給控制單元轉(zhuǎn)向小齒輪旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向力矩傳感器將計(jì)算出的轉(zhuǎn)

7、向力傳給控制單元。控制單元工作根據(jù)轉(zhuǎn)向力、車(chē)速、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、方向盤(pán)轉(zhuǎn)速以及存儲(chǔ)在控制單元中的特性曲線圖，計(jì)算出必要的助力力矩控制電機(jī)開(kāi)始工作電機(jī)驅(qū)動(dòng)的第二個(gè)小齒輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒條產(chǎn)生助力大眾“雙齒輪”電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理6. 1. 4 電子控制器ECU及其控制策略電子控制器ECU的基本組成包括RAM、ROM、單片機(jī)及與其相應(yīng)的外圍接口電路。外圍接口電路主要包括： 整形放大輸入接口電路 A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器 電流控制電路、驅(qū)動(dòng)電路 故障診斷輸出、穩(wěn)壓電源 6. 1. 4 電子控制器ECU及其控制策略電子控制器ECU的工作原理轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)向角和車(chē)速信號(hào)整形放大，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換輸入到微

8、處理器CPU。CPU根據(jù)這些信號(hào)計(jì)算出助力轉(zhuǎn)矩、電流，把電流命令值通過(guò)D/A輸入電流控制電路。電流控制電路把電流命令值同電流實(shí)際值比較，產(chǎn)生差值信號(hào)，該信號(hào)被送到電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。同時(shí)CPU控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路輸出決定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的信號(hào)。電動(dòng)機(jī)按其要求電流值和轉(zhuǎn)向提供轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相應(yīng)助力。電子控制器ECU的基本組成框圖 EPS電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路a1和a2端為觸發(fā)信號(hào)端，用以觸發(fā)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生正反轉(zhuǎn)?？刂朴|發(fā)信號(hào)端電流的大小，就可以控制電動(dòng)機(jī)通過(guò)電流的大小。助力電動(dòng)機(jī)電流的控制邏輯GOLF2004轉(zhuǎn)向助力特性圖重車(chē)輕車(chē)6. 1. 5 EPS系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)調(diào)整簡(jiǎn)單、控制靈活。低速停車(chē)獲得較大轉(zhuǎn)向助力。高速時(shí)消減

9、路面不平對(duì)轉(zhuǎn)向輪沖擊傳到方向盤(pán)造成的“打手”現(xiàn)象。高速行駛時(shí)，要求助力系統(tǒng)能對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有一種“反向”助力，即適當(dāng)增加轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的阻尼。傳統(tǒng)的液壓或氣壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)很難做到，而EPS系統(tǒng)利用電動(dòng)機(jī)特性即可實(shí)現(xiàn)。電機(jī)只需在要求轉(zhuǎn)向時(shí)運(yùn)行，節(jié)省能源消耗。結(jié)構(gòu)緊湊，一般要比同規(guī)格的液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)輕25%。EPS系統(tǒng)有助于四輪轉(zhuǎn)向的實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)車(chē)輛懸架系統(tǒng)發(fā)展。返回分類(lèi)電子液壓式制動(dòng)系統(tǒng) （Electro Hydraulic Braking，EHB）電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng) （Electro Mechanical Braking，EMB） 6. 2 線控制動(dòng)系統(tǒng)EHB 將電子與液壓系統(tǒng)相結(jié)合所形成的制動(dòng)系統(tǒng)。

10、由電子系統(tǒng)提供控制，液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。EMB 將傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)中的液壓油或空氣等傳力介質(zhì)完全由電制動(dòng)取代，是制動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)展方向。電子液壓式制動(dòng)系統(tǒng)組成 制動(dòng)踏板 電子控制器 液壓控制單元HCU （電機(jī)、液壓泵、高壓蓄能器、方向控制閥等） 傳感器 （輪速、壓力、溫度傳感器） 6. 2 線控制動(dòng)系統(tǒng)電子液壓式制動(dòng)系統(tǒng)原理位移傳感器將駕駛員踩下制動(dòng)踏板的運(yùn)動(dòng)速度和踏板的行程信號(hào)傳送到電子控制器；電子控制器再將這些信號(hào)與輪速傳感器、壓力傳感器進(jìn)行比較，判斷出駕駛員的意圖和汽車(chē)當(dāng)前狀態(tài)，判斷制動(dòng)屬常規(guī)制動(dòng)還是控制制動(dòng)。若是常規(guī)制動(dòng)，則電子控制器不給液壓控制單元控制信號(hào)。人力作用,制動(dòng)主缸向制動(dòng)輪缸傳遞壓

11、力.若是控制制動(dòng)，電子控制器向液壓控制單元發(fā)出控制信號(hào)，制動(dòng)輪缸的高壓制動(dòng)液由液壓控制單元中的泵和高壓蓄能器直接提供，縮短制動(dòng)系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間，減少緊急制動(dòng)制動(dòng)距離。 6. 2 線控制動(dòng)系統(tǒng)電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)組成電子踏板模塊 （位移傳感器和力傳感器）傳感器組 （車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器、偏航角度傳感器、加速度傳感器等）電子控制單元ECU4個(gè)獨(dú)立的電機(jī)制動(dòng)模塊EMB電源模塊通信網(wǎng)絡(luò)6. 2 線控制動(dòng)系統(tǒng)汽車(chē)線控制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖一 1-車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器 2-踏板傳感器 3-電子控制單元 4-電機(jī)制動(dòng)模塊 5-電源 6-通信網(wǎng)絡(luò)汽車(chē)線控制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖二 車(chē)輪制動(dòng)模塊電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)原理當(dāng)駕駛

12、員踩下制動(dòng)踏板后，傳感器檢測(cè)出制動(dòng)動(dòng)作和踏板力，經(jīng)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)傳給ECU；ECU結(jié)合其它傳感器信號(hào)計(jì)算出最佳制動(dòng)力，輸出到4個(gè)車(chē)輪上的獨(dú)立制動(dòng)模塊；通過(guò)它提供適當(dāng)?shù)目刂屏拷o電機(jī)執(zhí)行器，使其完成必要的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)，從而控制制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。線控制動(dòng)系統(tǒng)還能根據(jù)路面狀況、車(chē)速和車(chē)載質(zhì)量等信息有效控制制動(dòng)距離，并能對(duì)駕駛員的動(dòng)作意圖做出反應(yīng)。6. 2 線控制動(dòng)系統(tǒng)返回6. 3. 1概述6. 3. 2電控懸架系統(tǒng)的功能6. 3. 3電控懸架系統(tǒng)分類(lèi)6. 3. 4全主動(dòng)式電控懸架系統(tǒng)6. 3 電控懸架系統(tǒng)汽車(chē)懸架是指車(chē)身（或車(chē)架）與車(chē)輪（或車(chē)橋）之間的一切傳動(dòng)連接裝置的總稱(chēng)。其功用是把路面作用于車(chē)輪上的垂直反力（

13、支承力），縱向反力（牽引力和制動(dòng)力）和側(cè)向反力以及這些反力所形成的轉(zhuǎn)矩傳遞到車(chē)身上，并緩和其沖擊，吸收來(lái)自車(chē)輪振動(dòng)的能量，在汽車(chē)啟動(dòng)與制動(dòng)時(shí)，抑制車(chē)身的俯仰，在轉(zhuǎn)向時(shí)承受來(lái)自車(chē)身的側(cè)傾力。6. 3. 1 概述使車(chē)輛具有良好的乘坐舒適性、平順性和行駛穩(wěn)定性。彈性元件縱向推力桿阻尼元件橫向穩(wěn)定桿橫向推力桿懸架的組成 彈性元件、阻尼元件（減振器） 、導(dǎo)向桿系三部分組成，在一些車(chē)輛上還要加裝橫向穩(wěn)定器。使車(chē)架與車(chē)橋的連接具有彈性，吸收、緩和路面沖擊和振動(dòng)。導(dǎo)向桿系：約束車(chē)輪按一定的軌跡運(yùn)動(dòng)，承受并傳遞各方向的力和力矩。衰減彈性元件的振動(dòng)，吸收并散發(fā)振動(dòng)能量。在汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，減小車(chē)身的傾斜和橫向角振動(dòng)。懸

14、架系統(tǒng)的自然振動(dòng)頻率 由懸架剛度和簧載質(zhì)量所決定的汽車(chē)自然振動(dòng)頻率（振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率），一般稱(chēng)之為車(chē)輛的偏頻（車(chē)身上下運(yùn)動(dòng)的頻率）。其取值范圍一般在11.6Hz之間（步行時(shí)人體上下運(yùn)動(dòng)的頻率）。 簧載質(zhì)量一定，懸架剛度越小，偏頻越小。懸架剛度一定，簧載質(zhì)量越大，偏頻越小。 因?yàn)檐?chē)輛的載荷一直是變化的，因此需要懸架的彈簧具有變剛度特性，以保證車(chē)輛在不同的載荷情況下具有相當(dāng)?shù)男旭偲巾樞浴?.4 氣體彈簧由夾有簾線的橡膠氣囊和密閉在其中的壓縮空氣做成。由橡膠膜片和金屬壓制件組成質(zhì)量比其他彈簧小，壽命相對(duì)較長(zhǎng)，但高度尺寸大，適合于在大型車(chē)上布置?？諝鈴椈煽諝鈴椈桑瑒偠瓤勺?，調(diào)整車(chē)身高度。空氣彈簧傳統(tǒng)

15、的懸架系統(tǒng)彈簧剛度、減振器阻尼不能隨路面狀況和車(chē)速的變化而調(diào)整，舒適性較差，無(wú)法滿足行駛平順性操縱穩(wěn)定性的要求，只能根據(jù)車(chē)輛的功用選擇一種最優(yōu)折衷。轎車(chē)的懸架相對(duì)偏軟，在平坦路面行駛時(shí)，比較舒適，但高速行駛或在起伏路面行駛時(shí)，操縱穩(wěn)定性較差，懸架變形量也較大；載貨車(chē)懸架較硬，滿載時(shí)行駛，車(chē)身振動(dòng)較小，但空載或輕載時(shí)，高速行駛振動(dòng)較大，平順性較差。傳統(tǒng)的懸架的不足6. 3. 2 電控懸架系統(tǒng)的功能（1）剛度調(diào)節(jié)功能。 懸架剛度主要根據(jù)車(chē)速、路況、車(chē)身姿態(tài)來(lái)控制。（2）阻尼調(diào)節(jié)功能。 通過(guò)調(diào)節(jié)減振器阻尼改變懸架較“柔軟”或更“堅(jiān)硬”的狀態(tài)。（3）車(chē)體高度調(diào)節(jié)功能。 通過(guò)對(duì)懸架高度的控制，使車(chē)輛負(fù)載

16、在規(guī)定范圍內(nèi)變 化時(shí)保證車(chē)高一定，以減小汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生側(cè)傾。按控制方式 機(jī)械控制式 電子控制式按功能 半主動(dòng)懸架 慢主動(dòng)懸架 全主動(dòng)懸架6. 3. 3 電控懸架系統(tǒng)分類(lèi)被動(dòng)懸架主動(dòng)懸架全主動(dòng)慢主動(dòng)半主動(dòng)懸架電控懸架主要形式電控變高度空氣懸架系統(tǒng)電控變剛度空氣懸架系統(tǒng)電控變阻尼減振器懸架系統(tǒng)電控變高度-變剛度空氣彈簧懸架系統(tǒng)電控變高度-變剛度空氣彈簧-變阻尼減振器懸架系統(tǒng)6. 3. 3 電控懸架系統(tǒng)分類(lèi)1. 主動(dòng)懸架系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)（1）載荷變化時(shí)，自動(dòng)維持車(chē)身高度，保證車(chē)身平穩(wěn)；（2）懸架剛度可設(shè)計(jì)小些，車(chē)身固有頻率70次/分左右；（3）避免緊急制動(dòng)時(shí)，后輪制動(dòng)失靈；（4）使車(chē)輪與地面一直保持良好接

17、觸，因而附著力穩(wěn)定；（5）調(diào)整懸架剛度和阻尼，消除惡性振動(dòng)沖擊，提高壽命。6. 3. 4 全主動(dòng)式電控懸架系統(tǒng)2. 全主動(dòng)式電控懸架系統(tǒng)控制原理方向盤(pán)轉(zhuǎn)角信號(hào)間接地把汽車(chē)轉(zhuǎn)向程度信息送給ECU；加速度傳感器的作用就是把加速踏板的加速動(dòng)作信號(hào)送給ECU；制動(dòng)壓力傳感器也就是制動(dòng)踏板上的制動(dòng)力信號(hào)送給ECU車(chē)速傳感器將車(chē)速信號(hào)送給ECU，ECU利用該信號(hào)與方向盤(pán)轉(zhuǎn)角信號(hào)，計(jì)算車(chē)身傾斜程度；6. 3. 4 全主動(dòng)式電控懸架系統(tǒng)信息檢測(cè)2. 全主動(dòng)式電控懸架系統(tǒng)控制原理車(chē)身高度傳感器有前左、前右、后左、后右四個(gè)分別位于相應(yīng)懸架上，用來(lái)測(cè)量車(chē)身與車(chē)輪相對(duì)高度，其變化頻率和幅度反映車(chē)身平順性信息，用于車(chē)高

18、調(diào)節(jié)；車(chē)門(mén)傳感器是為防止行車(chē)過(guò)程中車(chē)門(mén)未關(guān)閉而設(shè)置的；模式選擇開(kāi)關(guān)位于駕駛室儀表盤(pán)上，由駕駛員選擇按需要可有“軟”和“硬”兩種控制模式每種模式下按剛度和阻尼的大小依次有低、中、高三種狀態(tài)，由ECU來(lái)決定。6. 3. 4 全主動(dòng)式電控懸架系統(tǒng)信息檢測(cè)傳感器名稱(chēng)傳感器用途加速度傳感器 檢測(cè)車(chē)身振動(dòng)，反映汽車(chē)行駛的路面狀況車(chē)身高度傳感器 檢測(cè)車(chē)身相對(duì)車(chē)橋位移，反映車(chē)身平順性和車(chē)身高度車(chē)速傳感器 檢測(cè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速，反映車(chē)速和用于計(jì)算車(chē)身側(cè)傾程度轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器 檢測(cè)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角，用于計(jì)算車(chē)身側(cè)傾程度車(chē)門(mén)傳感器 檢測(cè)車(chē)門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)制動(dòng)燈開(kāi)關(guān) 檢測(cè)制動(dòng)燈電路的通斷，提供汽車(chē)制動(dòng)信號(hào)模式選擇開(kāi)關(guān) 可供駕駛員手動(dòng)選

19、擇“軟”或“硬”兩種模式電控懸架傳感器類(lèi)型及用途2. 全主動(dòng)式電控懸架系統(tǒng)控制原理剛度與阻尼調(diào)節(jié)懸架ECU根據(jù)模式選擇開(kāi)關(guān)、各傳感器信息，計(jì)算并與設(shè)定值進(jìn)行比較后發(fā)出控制信號(hào)使執(zhí)行器工作，帶動(dòng)減振器的阻尼調(diào)節(jié)桿和回轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)減振器阻尼力的大小帶動(dòng)空氣彈簧氣壓缸的氣閥控制桿旋轉(zhuǎn)，從而改變懸架彈簧的剛度。6. 3. 4 全主動(dòng)式電控懸架系統(tǒng)控制目標(biāo)2. 全主動(dòng)式電控懸架系統(tǒng)控制原理高度調(diào)節(jié)由ECU根據(jù)高度控制開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)，車(chē)身高度傳感器信息，經(jīng)過(guò)計(jì)算并與設(shè)定值進(jìn)行比較后發(fā)出控制信號(hào)；使空氣壓縮機(jī)工作，給空氣彈簧充氣來(lái)提高車(chē)身高度；或使排氣電磁閥通電，打開(kāi)電磁閥使空氣彈簧排氣來(lái)降低車(chē)身高度。6. 3

20、. 4 全主動(dòng)式電控懸架系統(tǒng)控制目標(biāo)6. 3. 4 全主動(dòng)式電控懸架系統(tǒng)2. 全主動(dòng)式電控懸架系統(tǒng)控制原理主動(dòng)式空氣懸架電子控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖 凌志LS400乘用車(chē)懸架控制開(kāi)關(guān)控制開(kāi)關(guān)由LRC開(kāi)關(guān)和高度控制開(kāi)關(guān)組成；裝在中央控制板的靠近駕駛座換檔桿指示燈處； LRC開(kāi)關(guān)用于選擇減振器和空氣彈簧的工作模式； NORMAL 或 SPORTHEIGHT高度控制開(kāi)關(guān)用于選擇車(chē)身高度； NORMAL 或 HIGHLRCLexus Riding Control阻尼模式選擇開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)位置阻尼力軟硬乘坐舒適操縱穩(wěn)定LRC開(kāi)關(guān)HEIGHT控制開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)位置車(chē)身高度高車(chē)身高度控制開(kāi)關(guān)低車(chē)身高度傳感器安裝在車(chē)身與車(chē)橋之

21、間，用來(lái)檢測(cè)車(chē)身高度的變化和因道路不平而引起的懸架位移量，并將其轉(zhuǎn)化電信號(hào)傳送給懸架ECU。ECU根據(jù)輸入的信號(hào)，控制空氣壓縮機(jī)工作或排氣閥的開(kāi)啟，以增加或減少空氣懸架主氣室中的空氣量，保持車(chē)身高度為需求值。車(chē)身高度傳感器有光電式和霍爾式兩種。由4對(duì)遮光器和圓盤(pán)組成。每對(duì)遮光器又由發(fā)光二極管和光敏晶體管組成。開(kāi)有槽的圓盤(pán)與轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸通過(guò)連桿與懸架的擺臂相連。圓盤(pán)裝在遮光器的發(fā)光二極管和光敏晶體管之間。光電式車(chē)身高度傳感器產(chǎn)生“通”信號(hào)產(chǎn)生“斷”信號(hào)高度傳感器的安裝 懸架控制執(zhí)行器調(diào)節(jié)減振器阻尼力和彈簧剛度安裝在空氣彈簧與減振器總成的上部由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)齒輪、小齒輪和兩根輸出軸組成兩根輸

22、出軸分別驅(qū)動(dòng)減振器回轉(zhuǎn)閥控制桿和空氣彈簧空氣閥控制桿。減振器回轉(zhuǎn)閥在控制桿的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，當(dāng)回轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)角發(fā)生變化時(shí)，減振器的阻尼力隨之發(fā)生變化?？諝鈴椈煽諝忾y在控制桿的驅(qū)動(dòng)下，打開(kāi)或關(guān)閉空氣彈簧氣室與高度控制閥的通道，使壓縮空氣進(jìn)入或排出，從而改變空氣彈簧的剛度及車(chē)身高度。懸架控制執(zhí)行器電控懸架的氣源裝置氣源裝置由直流電動(dòng)機(jī)、單缸空氣壓縮機(jī)、干燥器和排氣閥等組成。直流電動(dòng)機(jī)由懸架ECU控制,驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生壓縮空氣。壓縮空氣在進(jìn)入空氣管路之前 要經(jīng)過(guò)干燥器去除水分。排氣閥可將空氣彈簧中的壓縮空氣排至大氣中?？諝鈴椈膳艢鈺r(shí)也通過(guò)干燥器，以保持化學(xué)干燥劑的干燥。高度控制閥和排氣閥由電磁線圈、柱塞、活

23、動(dòng)鐵芯等組成兩者的功用都是用來(lái)調(diào)節(jié)車(chē)身高度和空氣彈簧的剛度,區(qū)別在于安 裝位置不同。高度控制閥有4個(gè),安裝在空氣管和空氣彈簧氣室之間,控制壓縮空氣的通斷。排氣閥只有1個(gè),安裝在空氣管與大氣之間,控制壓縮空氣與大氣的通斷。電磁閥來(lái)自壓縮機(jī)至氣動(dòng)缸凌志LS400懸架控制空氣管路2. 全主動(dòng)式電控懸架系統(tǒng)控制原理電控懸架系統(tǒng)按其控制功能（1）車(chē)速路面感應(yīng)控制（2）車(chē)身姿勢(shì)控制（3）車(chē)身高度控制6. 3. 4 全主動(dòng)式電控懸架系統(tǒng)（1）車(chē)速與路面感應(yīng)控制根據(jù)車(chē)速與路面的變化來(lái)改變懸架的剛度和阻尼。通過(guò)模式選擇開(kāi)關(guān)來(lái)選擇“軟” 或“硬” 這兩種模式。在這兩種模式中，又按剛度和阻尼的大小分為低（軟）、 中

24、（標(biāo)準(zhǔn)）、 高（硬）三種狀態(tài)。6. 3. 4 全主動(dòng)式電控懸架系統(tǒng)當(dāng)車(chē)速高時(shí)，提高彈簧剛度和減振器阻尼力，以提高汽車(chē)高速行駛時(shí)的操縱穩(wěn)定性。當(dāng)前輪遇到突起時(shí)，減小后輪懸架彈簧剛度和減振器阻尼力，以減小車(chē)身的振動(dòng)和沖擊。當(dāng)路面差時(shí)，提高彈簧剛度和減振器阻尼力，以抑制車(chē)身的振動(dòng)。車(chē)速與路面感應(yīng)控制（2） 車(chē)身姿態(tài)控制在汽車(chē)車(chē)速突然改變及轉(zhuǎn)向等情況下，控制器對(duì)懸架的剛度和阻尼實(shí)施控制；抑制車(chē)身的過(guò)度擺動(dòng)，從而確保車(chē)輛乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性。包括轉(zhuǎn)向車(chē)身側(cè)傾控制、制動(dòng)車(chē)身點(diǎn)頭控制和起步車(chē)身俯仰控制。6. 3. 4 全主動(dòng)式電控懸架系統(tǒng)車(chē)身姿態(tài)控制轉(zhuǎn)向車(chē)身側(cè)傾控制緊急轉(zhuǎn)向，將內(nèi)側(cè)車(chē)輪處懸架阻尼和剛度調(diào)高

25、車(chē)身姿態(tài)控制制動(dòng)點(diǎn)頭控制 車(chē)速高于60km/h ，緊急制動(dòng)，將前懸架阻尼和剛度調(diào)高車(chē)身姿態(tài)控制起步車(chē)身后仰 車(chē)速較低(20km/h)，急加速，將后懸架阻尼和剛度調(diào)高（3） 車(chē)身高度控制在汽車(chē)行駛車(chē)速和路面變化時(shí)，控制器對(duì)懸架輸出控制信號(hào)，調(diào)整車(chē)身的高度，確保汽車(chē)行駛的穩(wěn)定性和通過(guò)性；分“標(biāo)準(zhǔn)”模式和“高”模式兩種情況，在每種模式中又分“低”、“中”、“高” 三種狀態(tài)。包括高速感應(yīng)控制和連續(xù)壞路面行駛控制等。6. 3. 4 全主動(dòng)式電控懸架系統(tǒng)高速感應(yīng)控制：車(chē)速超過(guò)90km/h，降低車(chē)身高度，減少空氣阻力，提高汽車(chē)行駛穩(wěn)定性。連續(xù)差路面行駛控制：車(chē)速在4090km/h，提高車(chē)身高度，以提高汽車(chē)的通過(guò)性；車(chē)速在90km/h以上，降低車(chē)身高度，以滿足汽車(chē)行駛的穩(wěn)定性。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)OFF控制：駐車(chē)時(shí)，當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉后，降低車(chē)身高度，便于乘客的乘降。自動(dòng)高度控制：當(dāng)乘客和載質(zhì)量變化時(shí)，保持車(chē)身高度恒定?？諝鈶壹芨叨日{(diào)節(jié)空氣懸架高度調(diào)節(jié)的原理a) 車(chē)高時(shí)a) 車(chē)低時(shí)返回 電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)由于能量效率高、調(diào)節(jié)方便、