認(rèn)識(shí)電控懸架課件

1、汽車底盤電控系統(tǒng)檢修任務(wù)十 認(rèn)識(shí)電控懸架汽車底盤電控系統(tǒng)檢修汽車構(gòu)造懸架功用傳力作用：把路面作用于車輪上的垂直反力、縱向反力和側(cè)向反力以及這些反力所造成的力矩傳遞到車架（或承載式車身）上緩沖減振作用：利用彈性元件和減振器導(dǎo)向作用：利用傳力構(gòu)件使車輪按一定軌跡相對(duì)于車架或車身跳動(dòng)利用橫向穩(wěn)定器，防止車身在轉(zhuǎn)向等行駛情況下發(fā)生過(guò)大的側(cè)向傾斜汽車構(gòu)造懸架功用普通懸架的結(jié)構(gòu) 懸架系統(tǒng)主要由彈性元件、減振器、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（或傳力機(jī)構(gòu)）組成，大多數(shù)轎車的懸架系統(tǒng)中設(shè)計(jì)有橫向穩(wěn)定桿，以防止車身發(fā)生過(guò)大側(cè)傾。普通懸架的結(jié)構(gòu) 懸架系統(tǒng)主要由彈性元件、減振器汽車懸架系統(tǒng)中的彈性元件使車身與車輪之間實(shí)現(xiàn)彈性連接，并支撐

2、汽車的絕大部分質(zhì)量，保持正確的車身高度，緩和汽車行駛中來(lái)自路面的沖擊。彈性元件結(jié)構(gòu)形式螺旋彈簧鋼板彈簧扭桿彈簧空氣彈簧汽車懸架系統(tǒng)中的彈性元件使車身與車輪之間實(shí)現(xiàn)彈性連接，并減振器用于消耗沖擊的能量，抑制彈簧的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，改善汽車行駛的平順性，提高乘坐的舒適性。減振器通常安裝在車身和下控制臂之間，且與彈簧并聯(lián)。大多數(shù)車輛使用液壓式減振器或充氣式減振器，有些豪華轎車或越野車使用可變阻尼式減振器和高度可調(diào)式減振器。液壓式減振器液壓式減振器被活塞分為上、下兩腔室，兩個(gè)腔室中充滿油液，活塞上設(shè)計(jì)有節(jié)流孔?；钊膬蓚?cè)分別設(shè)計(jì)有壓縮閥和伸張閥減振器減振器用于消耗沖擊的能量，抑制彈簧的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，改善汽車行導(dǎo)向

3、機(jī)構(gòu)也叫傳力機(jī)構(gòu)，承受、傳遞縱向和側(cè)向力矩。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要組成部件包括控制臂、球節(jié)、轉(zhuǎn)向節(jié)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)也叫傳力機(jī)構(gòu)，承受、傳遞縱向和側(cè)向力矩。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)橫向穩(wěn)定桿是懸架中的一種輔助彈性元件，用于把車輛一側(cè)的受力傳送到另一側(cè)，以保持車身的水平狀態(tài)。橫向穩(wěn)定桿中部通過(guò)襯套固定在車身或副車架上，兩端通過(guò)連接桿連接到控制臂或減振器滑柱上當(dāng)懸架的一側(cè)的彈簧被壓縮而另一側(cè)的彈簧伸展時(shí)，穩(wěn)定桿就像一根扭力桿彈簧，把作用力傳送到對(duì)側(cè)的相同的零件上，作用在對(duì)側(cè)的相反的扭力就會(huì)衰減車身的搖擺橫向穩(wěn)定桿橫向穩(wěn)定桿是懸架中的一種輔助彈性元件，用于把車輛一側(cè)的受 汽車懸架可分為非獨(dú)立懸架、半獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架。非獨(dú)

4、立懸架兩側(cè)車輪通過(guò)整體式車橋相連，車橋通過(guò)懸架與車架或車身相連。一側(cè)車輪跳動(dòng)，整體式車橋?qū)⑵仁沽硪粋?cè)車輪在汽車橫向平面內(nèi)產(chǎn)生擺動(dòng)。乘坐舒適性不高承載質(zhì)量較大非獨(dú)立懸架 汽車懸架可分為非獨(dú)立懸架、半獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架半獨(dú)立懸架使用了一根扭力梁式車橋，來(lái)自于車橋一側(cè)的反作用力并不會(huì)全部被傳遞到另一側(cè)。當(dāng)一側(cè)車輪受到比較小的沖擊力時(shí)，該側(cè)車輪單獨(dú)跳動(dòng)，扭力車橋自身彎扭變形吸收該沖擊，使沖擊力不能傳送到另一側(cè)車輪當(dāng)沖擊力較大時(shí)，扭力車橋自身彎扭變形達(dá)到極限，沖擊力將傳送到另一側(cè)車輪，使其產(chǎn)生相應(yīng)的跳動(dòng)。組成扭力車橋牽拖控制臂螺旋彈簧減振器半獨(dú)立懸架半獨(dú)立懸架使用了一根扭力梁式車橋，來(lái)自于車橋一側(cè)的反作

5、用獨(dú)立懸架的車橋是斷開(kāi)的，每一側(cè)車輪通過(guò)懸架單獨(dú)與車架（或車身）相連，且可以獨(dú)立跳動(dòng)。獨(dú)立懸架的乘坐舒適性較高，被現(xiàn)代轎車廣泛采用，尤其是前懸架。常見(jiàn)的獨(dú)立懸架有麥弗遜式、長(zhǎng)短臂式、多連桿式等。獨(dú)立懸架獨(dú)立懸架的車橋是斷開(kāi)的，每一側(cè)車輪通過(guò)懸架單獨(dú)與車架（或麥弗遜式獨(dú)立懸架 主要優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占用空間小、響應(yīng)較快、制造成本低。 主要缺點(diǎn)：橫向剛度小、穩(wěn)定性不佳、轉(zhuǎn)彎側(cè)傾較大。 適用車型：中小型轎車、中低端SUV前懸架。麥弗遜式獨(dú)立懸架 主要優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占用空間小、響應(yīng)雙叉臂獨(dú)立懸架 從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，雙叉臂式懸架和麥弗遜式懸架有著緊密的血緣關(guān)系，它們的共同點(diǎn)為：下控制臂都由一根V字形或A字形

6、的叉形控制臂構(gòu)成，液壓減震器充當(dāng)支柱支撐整個(gè)車身。不同處則在于雙叉臂式懸架多了一根連接支柱減震器的上控制臂，這樣一來(lái)有效增強(qiáng)了懸架整體的可靠性和穩(wěn)定性。雙叉臂獨(dú)立懸架 從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，雙叉臂式懸架和麥弗遜式懸 傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)使用的彈簧剛度和減震器阻尼系統(tǒng)是固定的，只能適應(yīng)特定的道路和行駛條件，無(wú)法滿足變化莫測(cè)的路面情況和汽車行駛狀況。降低彈簧剛度，平順性會(huì)變好，使乘坐舒適，但懸架偏軟會(huì)使操縱穩(wěn)定性變差。而增加彈簧剛度會(huì)提高操縱穩(wěn)定性，但較硬的彈簧又使車輛對(duì)路面的不平度很敏感，使平順性降低。 電控懸掛系統(tǒng)能夠根據(jù)車身高度、車速、轉(zhuǎn)向角度及速率、制動(dòng)等信號(hào)，由電子控制單元（ECU）控制懸架執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使

7、懸掛系統(tǒng)彈簧的剛度、減振器的阻尼力及車身高度等參數(shù)得以改變，從而使汽車具有良好的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性。 傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)使用的彈簧剛度和減震器阻尼系統(tǒng)是固定電控懸架的類型根據(jù)傳力介質(zhì)分類空氣式懸架油氣式懸架根據(jù)懸架的剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)是否可調(diào)分類半主動(dòng)懸架不改變懸架的剛度，只改變懸架的阻尼全主動(dòng)懸架根據(jù)汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和路面狀況，適時(shí)地調(diào)節(jié)懸架的剛度和阻尼電控懸架的類型根據(jù)傳力介質(zhì)分類電控懸架的功能 電控懸架可調(diào)節(jié)車身高度、減震器阻尼、彈簧剛度。有些車型有其中一至二個(gè)功能，少數(shù)同時(shí)有三個(gè)功能。1.車身高度自動(dòng)調(diào)節(jié)功能 不管車輛負(fù)載在規(guī)定范圍內(nèi)如何變化，都可以保證車高一定，可大大減少汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)產(chǎn)生

8、的側(cè)傾。 第一種情況：高速感應(yīng)控制。當(dāng)汽車在良好路面上高速行駛時(shí)，車速超過(guò)90Kmh ，若汽車高度控制開(kāi)關(guān)選擇在“HIGH”位置上，汽車高度將自動(dòng)轉(zhuǎn)換為“NORM”狀態(tài)，降低車身高度，以減少空氣阻力，提高汽車行駛的穩(wěn)定性。 第二種情況：連續(xù)差路面行駛控制。當(dāng)汽車在連續(xù)差路面上行駛時(shí)，車速在4090 Kmh ，提高車身高度，以提高汽車的通過(guò)性；車速在90 Kmh 以上，降低車身高度，以滿足汽車行駛的穩(wěn)定性。 第三種情況：點(diǎn)火開(kāi)關(guān)OFF 控制。駐車時(shí)，當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉后，乘客和行李重量的變化使汽車高度高于目標(biāo)高度時(shí)，能使汽車高度降低到目標(biāo)高度，改善汽車駐車時(shí)的姿態(tài)（汽車高度降低），且便于乘客的上下車

9、。 第四種情況：自動(dòng)高度控制。不管乘客和行李重量如何變化，操作高度控制開(kāi)關(guān)能使汽車的目標(biāo)高度變?yōu)椤罢！被颉案摺钡臓顟B(tài)，保持車身高度恒定，使乘坐更加平穩(wěn)，使汽車行駛平穩(wěn)，前大燈光束方向保持不變，提高行車安全性。電控懸架的功能 電控懸架可調(diào)節(jié)車身高度、減震器阻尼2.減振器的阻尼系數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)功能 通過(guò)減振器阻尼系數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)，防止汽車在急速起步或急加速時(shí)汽車“后坐”；防止緊急制動(dòng)時(shí)汽車“點(diǎn)頭”；防止汽車急轉(zhuǎn)彎時(shí)車身“橫向擺動(dòng)”，從而提高車輛的操縱穩(wěn)定性。3.彈性元件的彈性或剛性系數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)功能 與減振器一樣，在各種工況下，通過(guò)對(duì)彈性元件的彈性或剛性系數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)，來(lái)改善汽車的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性。2

10、.減振器的阻尼系數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)功能一、組成傳感器：車高傳感器、車速傳感器、加速度傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等。 開(kāi)關(guān)：模式選擇開(kāi)關(guān)、制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)、停車開(kāi)關(guān)、車門開(kāi)關(guān)等。執(zhí)行器：可調(diào)阻尼力減震器、可調(diào)節(jié)彈簧高度和彈性大小的彈性元件等。ECU一般原理：利用傳感器（包括開(kāi)關(guān)）檢測(cè)汽車行駛時(shí)路面的狀況和車身的狀態(tài)，輸入ECU后進(jìn)行處理，然后通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制懸架系統(tǒng)的執(zhí)行器動(dòng)作，完成懸架特性參數(shù)的調(diào)整。電控懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理一、組成電控懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理1、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器【作用】檢測(cè)轉(zhuǎn)向盤的中間位置、轉(zhuǎn)動(dòng)方向、轉(zhuǎn)動(dòng)速度和轉(zhuǎn)動(dòng)角度。以判斷轉(zhuǎn)向時(shí)側(cè)向力的大小和方

11、向，以控制車身的側(cè)傾。【類型】多采用光電式轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器。【安裝位置】轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向軸上。傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理1、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器【作用】檢測(cè)轉(zhuǎn)向盤光電式轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器的結(jié)構(gòu) 在轉(zhuǎn)向軸上裝有一個(gè)帶窄縫的遮光盤，形成遮光器，傳感器的光電元件（即發(fā)光二極管）和光敏接收元件（光敏三極管）相對(duì)地裝在遮光盤兩側(cè)。光電式轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器的結(jié)構(gòu) 在轉(zhuǎn)向軸上裝有一個(gè)帶光電式轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器的工作原理 如圖4 所示，遮光盤上的窄縫呈等距均勻分布，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，帶窄縫的遮光盤使光束產(chǎn)生ON/OFF 的變化，這種反復(fù)ON/OFF 變化產(chǎn)生與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角成一定比例的一系列數(shù)字信號(hào)，電控懸架控制可根據(jù)此信號(hào)的變化來(lái)

12、判斷轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速。同時(shí)，由于傳感器上兩個(gè)光電耦合器ON/OFF 信號(hào)變換的相位錯(cuò)開(kāi)約90，如圖5 所示，可根據(jù)檢測(cè)到的脈沖信號(hào)的相位差來(lái)判斷轉(zhuǎn)向盤的偏轉(zhuǎn)方向。光電式轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器的工作原理 如圖4 所示，遮2、車身高度傳感器【作用】車身高度傳感器的作用是將車身與車橋之間的相對(duì)高度變化（懸架變形量的變化）轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并送給電控單元。有的車型有3 個(gè)車身高度傳感器，有的車型有4 個(gè)，即在每個(gè)車輪懸架位置上都裝有一個(gè)車身高度傳感器。車身高度傳感器通過(guò)監(jiān)測(cè)車身與懸架下臂之間的距離變化，來(lái)檢測(cè)汽車高度和因道路不平而引起的懸架位移量?！绢愋汀科砷_(kāi)關(guān)式、霍爾式、光電式。其中片簧開(kāi)關(guān)式和霍爾式是接觸

13、式傳感器，在使用中存在由于磨損而影響檢測(cè)精度的缺點(diǎn)；而光電式傳感器是非接觸式傳感器，不存在上述缺點(diǎn)，因而應(yīng)用廣泛。其中光電式應(yīng)用較多。2、車身高度傳感器【作用】車身高度傳感器的作用是將車身與車橋光電式車身高度傳感器的結(jié)構(gòu)光電式車身高度傳感器一般安裝在車身與車橋之間，如圖1 所示，主要由傳感器軸、遮光盤、光電耦合元件、連接桿等部件組成。光電式車身高度傳感器內(nèi)有一根靠連接桿（下連接在車橋上）帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的傳感器軸，傳感器軸上固定一個(gè)開(kāi)有許多窄槽的遮光盤，遮光盤兩邊是由發(fā)光二極管和光敏三極管組成的光電耦合元件。每個(gè)光電耦合元件由四組發(fā)光二極管和光敏三極管組成。光電式車身高度傳感器的結(jié)構(gòu)光電式車身高度傳感

14、器一般安裝在車身光電式車身高度傳感器的工作原理當(dāng)車身高度變化時(shí)（如不平路面或汽車載荷發(fā)生變化），車身與車輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使車身高度傳感器的連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)傳感器軸帶動(dòng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，使光電耦合器組相對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管和光敏三極管上的光線發(fā)生ONOFF 的轉(zhuǎn)換，如圖2 所示。光敏三極管把接收到的光線ONOFF 轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并通過(guò)導(dǎo)線輸送給懸架ECU。ECU 根據(jù)光電耦合器ONOFF 轉(zhuǎn)換的不同組合變化，檢測(cè)出不同的車身高度。光電式車身高度傳感器的工作原理當(dāng)車身高度變化時(shí)（如不平路面或1.車速傳感器 車速傳感器安裝在變速器輸出軸上，與變速器車速傳感器共用。ECU利用車速傳感器信號(hào)與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)，可計(jì)算出車

15、身側(cè)傾程度；同時(shí)也可以通過(guò)對(duì)車速的檢測(cè)，來(lái)調(diào)節(jié)電控懸架的阻尼力，從而改善汽車行駛的安全性。2.節(jié)氣門位置傳感器 節(jié)氣門位置傳感器與發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門位置傳感器共用。節(jié)氣門位置傳感器先將信號(hào)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，然后發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 再將此信號(hào)傳輸給懸架ECU。節(jié)氣門位置傳感器可以間接檢測(cè)汽車加速信號(hào)，判斷汽車是否在進(jìn)行急加速，懸架ECU 利用此信號(hào)作為“防下坐”控制的一個(gè)工作狀態(tài)參數(shù)。3.制動(dòng)壓力傳感器 制動(dòng)力傳感器安裝于制動(dòng)管路中，制動(dòng)時(shí)它向懸架ECU 傳送信號(hào)，使ECU 產(chǎn)生并輸出抑制“點(diǎn)頭”的信號(hào)。1.車速傳感器信號(hào)開(kāi)關(guān)車門開(kāi)關(guān)停車燈開(kāi)關(guān)阻尼模式指示燈和車身高度指示燈高度控制開(kāi)關(guān)阻尼模式選擇開(kāi)關(guān)信號(hào)開(kāi)

16、關(guān)車門開(kāi)關(guān)停車燈開(kāi)關(guān)阻尼模式指示燈和車身高度指示燈高度車門開(kāi)關(guān)信號(hào) 懸架ECU利用車門開(kāi)關(guān)信號(hào)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的一些控制功能，如在車門打開(kāi)時(shí)，防止排氣或保持目前行駛高度等；當(dāng)車門關(guān)閉時(shí)，恢復(fù)正常工作狀態(tài)。 制動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào) 當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)開(kāi)關(guān)給懸架ECU一個(gè)制動(dòng)信號(hào)，懸架ECU收到制動(dòng)信號(hào)后，控制執(zhí)行器將懸架由軟轉(zhuǎn)換到硬的狀態(tài)，防止汽車點(diǎn)頭。車門開(kāi)關(guān)信號(hào) 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【位置】變速器旁?！咀饔谩扛鶕?jù)汽車的行駛狀況和路面情況選擇懸架的運(yùn)行模式，從而決定減震器的阻尼力大小?！具\(yùn)行模式】標(biāo)準(zhǔn)（Norm）、運(yùn)動(dòng)（Sport）兩種。模式選擇開(kāi)關(guān)阻尼模式選擇開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)位置阻尼力軟

17、硬乘坐舒適操縱穩(wěn)定【位置】變【作用】改變車身高度設(shè)置。【運(yùn)行模式】低（Norm）、高（Hight）兩種。高度控制開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)位置車身高度高車身高度控制開(kāi)關(guān)低【作用】改變車身高度設(shè)置。高度控制開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)位置車身高度高車身執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與工作原理EMS ECU懸架控制執(zhí)行器高度控制閥壓縮機(jī)和干燥器組成帶減震器的氣動(dòng)缸執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與工作原理EMS ECU懸架控制執(zhí)行器高度控制車身高度控制執(zhí)行裝置車身高度控制是指可根據(jù)車內(nèi)乘員人數(shù)或汽車裝載情況自動(dòng)調(diào)節(jié)車身高度，以保持車身具有穩(wěn)定的行駛姿態(tài)。車身高度控制執(zhí)行裝置主要由電動(dòng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)、空氣干燥器、空氣彈簧、空氣壓縮機(jī)繼電器、排氣電磁閥等部件組成。車身高度

18、控制主要是利用空氣彈簧中主氣室空氣量的多少來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)ECU 接收到車身高度傳感器、車速傳感器、車門開(kāi)關(guān)等信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理判斷，若是增加車高，則控制車身高度控制閥向空氣彈簧主氣室充氣，增加空氣量使汽車高度增加；若是降低車高，則控制排氣電磁閥打開(kāi)排氣裝置向外排氣，使空氣彈簧主氣室的空氣量減少而降低汽車高度。車身高度控制執(zhí)行裝置車身高度控制是指可根據(jù)車內(nèi)乘員人數(shù)或汽車認(rèn)識(shí)電控懸架課件認(rèn)識(shí)電控懸架課件認(rèn)識(shí)電控懸架課件空氣懸架氣動(dòng)缸主、副氣室設(shè)計(jì)為一體。主氣室容積可變，壓縮空氣進(jìn)入主氣室可升高懸架的高度。主氣室與副氣室之間有一個(gè)通道，氣體可以相互流通。改變主、副氣室的氣體通道的大小，就可以改變空氣懸架的剛度。懸架的上方與車