电控悬架控制系统-课件.ppt

1、1 电控悬架控制系统电控悬架控制系统2一、概述一、概述v1、悬架的分类（按功能分）、悬架的分类（按功能分）v（1）被动悬架）被动悬架v由螺旋弹簧和减振器组成，不能由螺旋弹簧和减振器组成，不能根据道路状况、车载负荷、车速根据道路状况、车载负荷、车速等因素，自身改变弹性刚度和减等因素，自身改变弹性刚度和减震系数。震系数。34v（2）半主动悬架）半主动悬架v由螺旋弹簧和可调式减振器组成，由螺旋弹簧和可调式减振器组成，只能根据道路状况车速等因素，调只能根据道路状况车速等因素，调节减振器的阻尼系数，弹性高度不节减振器的阻尼系数，弹性高度不可调。可调。56v（3）主动悬架）主动悬架v根据车载负荷、道路状况

2、、可以根据车载负荷、道路状况、可以对悬架的车身高度、阻尼系数、对悬架的车身高度、阻尼系数、弹性刚度进行调节弹性刚度进行调节789二、悬架的功能二、悬架的功能v1、防点头功能（或防前倾）、防点头功能（或防前倾）v悬架悬架ECU根据制动灯开关信号，将两根据制动灯开关信号，将两个前悬架减振器进行调节，使前悬架个前悬架减振器进行调节，使前悬架的阻尼增大。的阻尼增大。v2、防后倾功能、防后倾功能v悬架悬架ECU根据节气门位置或加速度传根据节气门位置或加速度传感器信号，对两个后悬架减振器进行感器信号，对两个后悬架减振器进行调节，使其阻尼系数增大。调节，使其阻尼系数增大。5/21/20231011v3、防侧

3、倾功能、防侧倾功能v悬架悬架ECU根据转向角度传感器信号；根据转向角度传感器信号；对单侧悬架进行调节；使其阻尼系数对单侧悬架进行调节；使其阻尼系数或弹性刚度增大或弹性刚度增大v4、车门控制车身功能、车门控制车身功能v悬架悬架ECU根据门边开关传感器信号，根据门边开关传感器信号，对所有悬架高度进行调节。当开启车对所有悬架高度进行调节。当开启车门、车身降低，关闭车门车身升高。门、车身降低，关闭车门车身升高。12v5、车速控制车身功能、车速控制车身功能v悬架悬架ECU根据车速信号；对车身的悬架根据车速信号；对车身的悬架高度进行调节，车速达到一定值时调低高度进行调节，车速达到一定值时调低车身高度（当车

4、速大于车身高度（当车速大于90km/h时）从时）从而减少风阻系数和车身重心；且将阻尼而减少风阻系数和车身重心；且将阻尼系数和悬架刚度增大；系数和悬架刚度增大；v6、驻车功能、驻车功能v悬架悬架ECU根据点火开关根据点火开关ON信号，对车信号，对车身高度进行调节（关闭点火开关、车身身高度进行调节（关闭点火开关、车身降低，开启点火开关、车身升高）降低，开启点火开关、车身升高）13v7、高度自动控制功能、高度自动控制功能v根据车身高度传感器信号，始终监测根据车身高度传感器信号，始终监测汽车车身高度，一直保持标准高度。汽车车身高度，一直保持标准高度。v8、不平道路控制功能、不平道路控制功能v根据车身高

5、度传感器信号的变化频率根据车身高度传感器信号的变化频率对悬架高度调高，阻尼系数或弹性刚对悬架高度调高，阻尼系数或弹性刚度调低。度调低。1415二、电控悬架的基本组成二、电控悬架的基本组成v1、开关及传感器、开关及传感器v（1）LRC悬架开关悬架开关 v 用于选择减振器和空气弹簧的工作模式用于选择减振器和空气弹簧的工作模式（NORMAL或或SPORT）有两个位置：）有两个位置：NORM（常规）和（常规）和SPORT（运动）。（运动）。NORM模式着重于乘坐舒适性，通常用于模式着重于乘坐舒适性，通常用于一般的行驶。一般的行驶。SPORT模式着重于提高急模式着重于提高急转弯等情况下的车辆稳定性。转弯

6、等情况下的车辆稳定性。16171819v（2）制动灯开关）制动灯开关 v悬架悬架ECU利用这一信号判断汽车利用这一信号判断汽车是否在制动。使弹簧刚度和减振是否在制动。使弹簧刚度和减振阻尼变成阻尼变成“硬硬”状态。防止汽车状态。防止汽车制动制动“点点”头，使汽车的姿势变头，使汽车的姿势变化减至最小。化减至最小。2021v（3）门控灯开关门控灯开关 v用于降低车身高度，便于乘客上下车。用于降低车身高度，便于乘客上下车。v（4）车速传感器车速传感器 v车速传感器位于变速器输出轴上，用来检车速传感器位于变速器输出轴上，用来检测变速器输出轴的转速。当车速超过测变速器输出轴的转速。当车速超过90km/h，

7、自动降低车身高度，以减少空，自动降低车身高度，以减少空气阻力，当车速下降气阻力，当车速下降4090km/h，又，又提高车身高度，以提高汽车的通过性提高提高车身高度，以提高汽车的通过性提高汽车行驶的稳定性。汽车行驶的稳定性。22v（5）节气门位置传感器）节气门位置传感器 v通过判别节气门开启的速率从而判定通过判别节气门开启的速率从而判定为急加速，使弹簧刚度和减振阻尼变为急加速，使弹簧刚度和减振阻尼变成成“硬硬”状态。抑制汽车加速时后仰，状态。抑制汽车加速时后仰，使汽车的姿势变化减至最小。使汽车的姿势变化减至最小。23v（6）转向角度传感器）转向角度传感器 v用来判断汽车是否要产生侧倾现用来判断汽

8、车是否要产生侧倾现象，从而控制弹簧刚度和减振阻象，从而控制弹簧刚度和减振阻尼变尼变 成成“硬硬”状态。抑制侧倾，状态。抑制侧倾，使汽车的姿势变化减至最小，以使汽车的姿势变化减至最小，以改善操纵性。改善操纵性。24v（7）车身高度传感器）车身高度传感器 v时刻检测车身高度及因路面不平引起时刻检测车身高度及因路面不平引起的每个悬架的位移量，并将之转换成的每个悬架的位移量，并将之转换成电子信号输入到悬架电子信号输入到悬架ECU，对应于不，对应于不同的道路，提供四轮独立的减振阻尼同的道路，提供四轮独立的减振阻尼最佳控制。相应地，汽车可在各种不最佳控制。相应地，汽车可在各种不同的道路和行驶状况下保持恒定

9、姿态。同的道路和行驶状况下保持恒定姿态。25v（8）加速度传感器）加速度传感器 v只有凌志只有凌志400ucF20车则才装有加车则才装有加速度传感器，两个前加速度传感器分速度传感器，两个前加速度传感器分别装在前左、前右高度传感器内；一别装在前左、前右高度传感器内；一个后加速度传感器装在行李箱右侧的个后加速度传感器装在行李箱右侧的下面，车身后左位置的垂直加速度则下面，车身后左位置的垂直加速度则由悬架由悬架ECU从这从这3个加速度传感器所个加速度传感器所获得的数据推导出来。获得的数据推导出来。26v悬架悬架ECU根据从加速度传感器接收到根据从加速度传感器接收到的信号计算出的信号计算出4个车轮的弹簧

10、支承质个车轮的弹簧支承质量的垂直加速度。此外，悬架量的垂直加速度。此外，悬架ECU还还通过高度传感器计算出弹簧支承质量通过高度传感器计算出弹簧支承质量和非弹簧支承质量之间的相对速度。和非弹簧支承质量之间的相对速度。根据这些数据，悬架根据这些数据，悬架ECU把把4个车轮个车轮的减振阻尼控制在最佳值，以获得稳的减振阻尼控制在最佳值，以获得稳定的汽车行驶状态，提高汽车驾驶的定的汽车行驶状态，提高汽车驾驶的稳定性。稳定性。27三、悬架执行器三、悬架执行器v1、悬架控制执行器悬架控制执行器v装在各空气弹簧和可调减振器的上方，装在各空气弹簧和可调减振器的上方，UcF10的悬架控制执行器是一个有的悬架控制执

11、行器是一个有3步动步动作的电磁阀；作的电磁阀；ucF20的则是一个有的则是一个有9步动步动作的步进电机。执行器同时驱动减振器的作的步进电机。执行器同时驱动减振器的转阀和空气弹簧的连通阀，以改变减振器转阀和空气弹簧的连通阀，以改变减振器的减振阻尼和空气弹簧的刚度；的减振阻尼和空气弹簧的刚度；对于对于ucF20车型，执行器只驱动减振器的车型，执行器只驱动减振器的转阀。转阀。28（1）电磁式悬架执行器）电磁式悬架执行器2930（2）步进电机式执行器）步进电机式执行器3132v2、可调式减振器：、可调式减振器：v可调式减振器装在空气弹簧下面，与可调式减振器装在空气弹簧下面，与空气弹簧一起构成悬架支柱，

12、上端与空气弹簧一起构成悬架支柱，上端与车架连接，下端装在悬架摆臂上，阻车架连接，下端装在悬架摆臂上，阻尼系数和刚度可调。可得到减振器减尼系数和刚度可调。可得到减振器减振阻尼力软、中、硬振阻尼力软、中、硬3级变化。级变化。333435v3、空气弹簧：、空气弹簧：v空气弹簧安装于可调减振器上端，与可调空气弹簧安装于可调减振器上端，与可调式减振器一起构成悬架支柱，上端与车架式减振器一起构成悬架支柱，上端与车架相连接，下端装在悬架摆臂上。主副气室相连接，下端装在悬架摆臂上。主副气室之间由连通阀相连，连通阀由悬架控制执之间由连通阀相连，连通阀由悬架控制执行器通过连通阀控制杆来控制，以连通或行器通过连通阀

13、控制杆来控制，以连通或关闭主、副气室之间的空气通道，使空气关闭主、副气室之间的空气通道，使空气弹簧的有效工作容积改变，从而使空气弹弹簧的有效工作容积改变，从而使空气弹簧的刚度发生变化。簧的刚度发生变化。3637v4、空气压缩机：、空气压缩机：v空气压缩机用来产生供车身高度空气压缩机用来产生供车身高度调节所需的压缩空气。空气压缩调节所需的压缩空气。空气压缩机采用单缸活塞连杆式结构，由机采用单缸活塞连杆式结构，由直流电机驱动直流电机驱动383940v5、干燥器：干燥器：v去除压缩空气中的水分。去除压缩空气中的水分。v6、排气电磁阀：、排气电磁阀：v将空气弹簧内的压缩空气排出到大气，将空气弹簧内的压

14、缩空气排出到大气，同时还将干燥器中的水分带走。同时还将干燥器中的水分带走。4142v（1）节流阀的作用）节流阀的作用 提高充气效率提高充气效率 充分分离和空气充分分离和空气v（2）硅胶的作用）硅胶的作用 过滤空气中的杂志过滤空气中的杂志v（3）压力单向阀）压力单向阀 防止干燥器内底部水份倒流入空气压缩防止干燥器内底部水份倒流入空气压缩机机43v7、前后高度控制电磁阀：前后高度控制电磁阀：v高度控制电磁阀的作用是根据悬高度控制电磁阀的作用是根据悬架架ECU的控制信号控制空气悬架的控制信号控制空气悬架的充气和排气。前高度控制电磁的充气和排气。前高度控制电磁阀用于前悬架，它由两个电磁阀阀用于前悬架，它由两个电磁阀组成，分别控制左右空气弹簧。组成，分别控制左右空气弹簧。4445高度传感器的特点高度传感器的特点v（1）前高度电磁阀为两进两出；后）前高度电磁阀为两进两出；后高度电磁阀为一进一出高度电磁阀为一进一出v（2）后高度传感器上有安全溢流阀）后高度传感器上有安全溢流阀v（3）前后高度电磁阀均对外输出）前后高度电磁阀均对外输出3根根线，其中一根为公共接地。线，其中一根为公共接地。46