现代汽车悬架控制技术PPT学习教案

1、会计学1汽车行驶时的运动形式第1页/共56页第2页/共56页第3页/共56页稳定性，一般要求悬架具有较大的弹簧刚度和减振器阻尼，这显然与改善车辆的舒适性的要求相矛盾。第4页/共56页第5页/共56页n这将成为今后汽车悬架的发展方向。第6页/共56页n根据控制系统有源和无源，悬架控制系统分为半主动悬架和和主动悬架等。第7页/共56页n悬架。第8页/共56页n与其他控制系统一样，悬架控制系统一般也包含传感器、电脑和执行机构三个组成部分。第9页/共56页n映车速和计算车身的侧倾量。第10页/共56页第11页/共56页第12页/共56页车高控制 第13页/共56页2、特殊行驶工况高度控制 汽车高速行驶

2、时，主动降低车身高度，以改善行车的操纵稳定性和气动特性。当汽车行驶于起伏不平度较大的路面时，主动升高车身，避免与地面或悬架的磕碰。 第14页/共56页 现代汽车车高控制系统有油压式和气压式之分 前者用于油气弹簧悬架，后者用于空气弹簧悬架。 第15页/共56页空气压缩机电动机空气压缩机继电器高度传感器排气电磁阀空气干燥器空气弹簧在该控制系统中，高度传感器的信号用于控制空气压缩机向空气弹簧输送压缩空气，抬高车身。 同时该信号也被用来控制空气弹簧上的排气电磁阀，释放空气弹簧中已有的气体，从而达到维持弹簧内的压力和降低车身高度的目的。 干燥器内的干燥剂吸收进气过程中压缩空气的水分，这些水分可以通过竟干

3、燥器排出的气体带走，以使干燥剂能得以重复使用。 第16页/共56页空气压缩机电动机空气压缩机继电器高度传感器排气电磁阀空气干燥器空气弹簧电脑压力开关储液筒在空气压缩机与空气弹簧之间设置了高压的储气筒，空气压缩机输出的高压气体储存在该储气筒中，压力开关感受储气筒内的压力，最终通过电脑控制空气压缩机的运转。 第17页/共56页第18页/共56页遮光板 光电藕合器遮光板 光电藕合器摆臂传感器轴在传感器内部有一根由连杆带动的传感器轴， 轴上固定一个开有许多窄槽的圆盘 它两端的发光二极管和光敏三极管一道构成遮光器 圆盘的转动可在遮光器输出电路中出现开关电量转换 这种不断转换的电量作为电信号输入电脑，用来

4、识别悬架高度的变化，采用数个这样一来的遮光器，传感器就可以将车身高度划分为若干个区域，如果采用4个光电藕合器，则可以根据其通断状态，组合成16个车高区域。 第19页/共56页若想抬高车身，空气压缩机会通过空气干燥器想空气弹簧内充气，使得空气弹簧伸张，车身高度变大； 反之，则可将空气弹簧上的排气阀打开，空气弹簧内的压缩空气经过排气阀和空气干燥器被排向大气，空气弹簧缩短，车身高度随之降低。 第20页/共56页n此后，通过检测当发现车高信号处于“过低区”或“低车身区”所占比例达到10%以上时，终止放气，完成一次车高调节。第21页/共56页第22页/共56页值后（如80km/h），电脑制动降低车身高度

5、（如20mm），以降低空气阻力，改善行驶稳定性。第23页/共56页车身高度的依据。第24页/共56页执行机构，实现对弹簧刚度和减振器阻尼的调节。（二）减振器阻尼调节第25页/共56页第26页/共56页减振器阻尼，汽车振动的能量在此间转化为油液中生成的热能散失在大气中。第27页/共56页n对悬架减振器阻尼力的控制，可以达到急加速时防止车身后座、换档过程中防止车身冲击、制动时防止车身“点头”以及转弯车身侧倾等等目的。第28页/共56页以适应行驶需要。第29页/共56页转向盘转角传感器 转向盘转角传感器 遮光圆盘 光电藕合器 窄缝 转向轴 第30页/共56页电脑根据汽车行驶状况给直流电动机和电磁线圈

6、施加不同强度的电流，电动机依靠下部的小齿轮带动扇形齿轮转动，受电磁线圈控制的挡块下断伸入扇形齿轮的凹槽中，用以限制扇形齿轮的极限转角，从而确定与扇形齿轮相连的控制杆的位置，控制杆驱动的减振器转阀可在减振器上获得不同的阻尼。 第31页/共56页活塞杆 控制杆 回转阀 油孔 活塞 活塞杆为中空结构，控制杆置于其中， 杆的上端和下端分别与执行机构和转阀相连 执行机构可通过控制杆带动转阀旋转，使转阀上的小孔与活塞杆上的小孔接通或切断，从而增加或减少减振器上下油室之间的过流面积，达到调节减振器阻尼的目的，这种减振器可提供软、中等和硬三种阻尼力。 当转阀上的A、C油孔导通时，减振器为小阻尼； 当转阀B油孔

7、导通时，减振器为中等阻尼 而当转阀上3个油孔全部关闭时，仅有止回阀产生节流作用，此时，减振器为大阻尼状态 第32页/共56页将挡块吸拢，使挡块进入扇形齿轮凹槽中间的凹坑内，此时减振器转阀将节流阀过流面积收至最小，产生大阻尼。第33页/共56页簧刚度，改变弹簧刚度可依靠增大气囊容积，即增加气体的有效压缩容量来实现（三）弹簧刚度调节第34页/共56页若将弹簧气室分为主、副气室，以电脑控制沟通主、副气室的开关阀，实现弹簧气室容积的改变，即可改变弹簧的刚度。第35页/共56页空气管路车门开关车门开关制动开关高度传感器空气压缩机电脑行李箱开关后减振器空气弹簧到高度传感器和电磁阀的前悬架总成第36页/共5

8、6页n的原始状态选为“软”和“硬”两种状态，针对车高控制也可选择为“普通”和“高”状态。（四）悬架综合控制系统第37页/共56页车速路面感应控制： 高速感应车速大于110km/h 前后车轮关联感应车速在30km/h 80km/h，且车高在s内突然变化 坏路感应车速在40km/h 100km/h，s内大副变化；车速大于100km/h，s内大副变化；第38页/共56页车身姿态控制： 侧倾控制急转弯 点头控制车速大于60km/h的制动 后座抑制车速小于20km/h的急加速；车身高度控制： 高速感应车速大于90km/h 连续坏路控制车速在40km/h90s以上大副变化；车速大于90km/h，s以上大副

9、变化第39页/共56页第40页/共56页1-空气干燥器和排气电磁阀2-空气压缩机3、16-前、后高度控制阀4、15-前、后高度传感器5-前悬架执行器6-节气门位置传感器7-门控灯开关8-转角传感器9-高度控制开关10-后悬架执行器11-电脑12、18-后、前高度控制继电器13-高度控制连接器14-高度控制开关17-制动灯开关19-IC调节器高度民主控制开关位于行李箱中，若将其置于关闭（OFF）位置，则汽车被举升或停在不平路面上时，不能对车身高度进行调节。第41页/共56页直流电动机带动的空气压缩机将压缩空气经干燥过滤器送到高度民主控制电磁阀，由高度控制电磁阀来控制悬架空气弹簧的充气量，空气室的

10、压力有调压阀根据汽车载荷实行控制。第42页/共56页1-油气弹簧2-中间气体弹簧3-悬架刚度调节器4-电磁阀5-控制开关6-转角传感器7-指示灯8-制动与加速踏板位置传感器9-制动压力传感器10-车速传感器11-油泵12-车身位移传感器第43页/共56页n当电脑关闭前、后电磁阀，使中间气体弹簧与系统隔绝，禁止左右弹簧之间的油液流动，悬架刚度和阻尼均得以增加第44页/共56页油室氮气室膜片中间气体弹簧节流孔液压缸控制柱塞阀电磁阀不通电时，电磁阀因回位弹簧的作用而保持在关闭位置，使中间气体弹簧与前、后轴上的其他两个弹簧隔绝，悬架处于“硬”状态；该系统的执行器实际上是一个电磁阀，它置于前、后轴的中间

11、气体弹簧上当电脑向电磁阀通电，压缩回位弹簧，接通电磁阀后，中间气体弹簧参与左右弹簧的工作，悬架变软。当电脑检测到电磁阀线圈电阻值有误会时，停止对电磁阀加电，悬架系统自动恢复到“硬”的状态第45页/共56页能耗少，系统结构简单。n（4）可以减少车身的各种振动，但是无法像主动悬架那样将他们消除，且系统控制在反应时间上有轻微的延迟。第46页/共56页n前者由三位四通流量控制阀和双作用油缸等构成。第47页/共56页第48页/共56页n电脑根据上述传感器的信息，通过9个电磁阀控制弹簧的气压抑油压），使汽车自爱各种行驶状态下均能保持水平姿态，并维持适当的行驶高度。第49页/共56页右电磁阀左电磁阀排气电磁

12、阀空气压缩机回流泵高低压储能器当汽车转向时，车身在离心力作用下发生侧倾（虚线）。电脑根据传感器的信息，计算出汽车转向教速度和车身横向加速度等参数，经过分析判断，想前后轮电磁阀总成发出控制指令，让外侧车辆空气弹簧充气，内侧车轮空气弹簧放气，以平衡车身的侧倾运动（实线）。第50页/共56页控制功能控制特点模式选择 模式选择开关可选择自动(AUTO)和运动（SPORT）档位； 高度开关可选择自动（AUTO）、高（HIGH）、特高（EXTRA HIGH）侧倾控制 根据转向盘转角速速和车身横向加速度，控制内外侧悬架弹簧的气压（油压），外侧弹簧压力增加，内侧弹簧压力减小，自动模式下车身侧倾刚度大于运动模式下的车身侧倾刚度点头控制 当制动踏板开关开启，且车身纵向加速度大于0.2g时，控制前悬架弹簧充气（油），后悬架弹簧放气（油），以保持车身水平，随后反向控制以恢复原状态。 根据加速踏板开关信号、制动踏板开关信号和车速信号，通过自动变速器操纵杆将悬架阻尼切换到硬（HARD）状态，控制换档时产生的点头。第51页/共56页后座控制根据节气门开启速度和汽车车速，实施与点头控制相反的控制车身摇摆控制根据高度传感器检测悬架位移和振动频率，对车身高度的变化实施控制。悬架伸张时对空气弹簧充气，悬架压缩时，使空气弹簧放气阻尼控制根据车速高低，对悬架阻