汽车主动悬架技术的分析教材.ppt

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1、主动悬架技术的分析主动悬架技术的分析【主要内容】一、电控悬架系统概述二、电控悬架系统的结构和工作原理三、丰田电控悬架系统一、电控悬架系统概述1.汽车传统悬架的缺点悬架的功能有以下几方面：（1）把路面作用于车轮上的垂直反力（支承力）、纵向反力（牵引力和制动力）和侧向力，以及这些反力所造成的力矩都传递到车架（或承载式车身）上，以保证汽车正常行驶。（2）在装载变化、车速及行驶转弯等情况下，必须使车轮与轴线保持正确配合，保证车辆的稳定性。（3）保持车辆行驶方向的可操作性，在各种道路条件下保证驾驶员能有效控制转向。（4）与轮胎共同作用，缓冲来自车轮的振动，使车辆舒适、平稳行

2、驶。传统的悬架系统的刚度和阻尼参数，是按经验设计或优化设计方法选择的，一经选定后，在汽车行驶过程中就无法进行调节，使得传统的悬架只能保证汽车在一种特定的道路和速度条件下达到性能最优的匹配，并且只能被动地承受地面对车身的作用力，而不能根据道路、车速的不同而改变悬架参数，更不能主动地控制地面对车身的作用力。1.汽车传统悬架的缺点2.电控悬架的功能通过控制调节悬架的刚度和阻尼力，使汽车的悬架特性与道路状况和行驶状态相适应。其基本功能如下：1．车高调整2．减振器阻尼力控制3．弹簧刚度控制1．按传力介质的不同分:气压式、油压式2．按控制理论的不同分有级半主动式（阻尼力有级可

3、调）半主动式无级半主动式（阻尼力连续可调）全主动式按频带和能量消耗不同慢全主动式主动式电磁阀驱动的油气主动式按驱动机构和介质不同步近电动机驱动的空气主动式3.电子控制悬架系统的种类（二）电控悬架系统的结构和工作原理电子控制液压悬架，能根据悬架的质量和加速度等，利用液压部件控制汽车的振动。1．电控液压调节悬架减振力（阻尼力）电控调节减振力（阻尼力）及弹簧刚度的控制过程为：通过电脑（自动）及手动开关，可改变悬架弹簧的弹性系数和减振器的缓冲力。电脑根据行车条件自动调整车辆减震力和阻尼力，通过控制缓冲力的强弱来消除车辆行驶中的不平衡，可以使车辆在颠簸路面上保持平稳姿态，并

4、自动调整车辆在紧急制动时的前倾和急加速时的后仰，以保证乘座的舒适性。2．电控液压调节车高在前轮和后轮的附近设有车高传感器，按车高传感器的输出信号，微机判断出车辆高度，再控制进出油孔的开闭，使油气弹簧压缩或伸长，从而控制车辆高度。电子调整空气悬架中贮有起弹簧作用的压缩空气，减振器减振力、弹簧刚度和汽车高度控制，可根据驾驶条件自动控制和人为的开关控制。电子调整空气悬架是ECU根据高度位置传感器，检测车身高度，通过控制空气压缩机和高度，控制电磁阀的工作状况，来完成对空气弹簧的充放气来调节车身的高度。根据加速度传感器、制动灯开关、转向传感器等检测车辆的运行情况，通过控制悬

5、架控制执行器的工作状态，来调节空气弹簧和减振器的刚度用减振力（阻尼力）。3.电控空气悬架三、丰田电控悬架系统1．丰田LS400电控悬架的功能1）车身高度控制功能，2）减振力（阻尼力）与弹簧刚度控制功能LS400电控悬架系统主要是由压缩空气系统和电子控制系统两部分组成。主要部件有：车辆高度控制阀，悬架高度传感器，汽车转向角传感器，压缩空气排气阀，悬架控制电脑、执行器、各种手动控制开关和汽车仪表板上的各种显示仪表、指示灯等。2．LS400电控悬架系统的构成LS400电控空气悬架元件位置LS400空气悬架电子控制系统示意图3.LS400电控悬架工作原理1）车身（底盘）高

6、度工作原理车辆使用中，悬架ECU通过悬架高度位置传感器检测车身（底盘）的高度，如高出规定，则ECU使空气压缩机工作，同时打开高度电磁阀，压缩空气经过干燥器干燥后，经高度电磁阀，进入气压缸，使车身（底盘）升高。如检测车身底盘，高度低于规定，则打开高度电磁阀和排气阀，在车身重力的作用下，使气体排出气压缸，从而降低车身（底盘）高度。其中，压缩机只在升高的过程中工作，其余时间均不工作。2）悬架减振力（阻尼力）、弹簧刚度工作原理LS400悬架结构当空气阀转到如图的位置时，主、副气室的气体通道被打开，主气室的气体经空气阀的中间孔与副气室的气体相通，相当于空气弹簧的工作容积增大

7、，空气弹簧的刚度为“软”。（1）空气弹簧的变刚度工作原理当空气阀转到如图所示的位置时，主、副气室的气体通道被关闭，主、副气室之间的气体不能相互流动，此时的空气弹簧只有主气室的气体参加工作，空气弹簧的刚度为“硬”。（1）空气弹簧的变刚度工作原理一般变阻尼减振器的结构：外壳为一个长圆柱缸筒，带有活塞的活塞杆插入缸筒内，缸筒内充满液压油，活塞上有节流孔。（2）变减振力（变阻尼力）工作原理变阻尼减振器的阻尼力调节特性阻尼力较弱时阻尼力中等时阻尼力较强时4.丰田电控悬架系统主要部件（1）空气压缩机空气压缩机由活塞和曲柄连杆机构组成，直流永磁电动机驱动，具有大扭矩和快速起动等

8、特点。空气