第5章电子控制悬架系统__汽车电子控制技术(第2版)凌永成_电子课件

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1、汽车电子控制技术沈阳大学凌永成配套教材信息教材名称：汽车电子控制技术（第2版）教材主编：凌永成教材定价：40RMB出版社：北京大学出版社出版时间/版次：2011年7月第2版国际标准书号（ISBN）：978-7-301-19225-2教材所属系列：21世纪全国高等院校汽车类创新型应用人才培养规划教材第5章电子控制悬架系统教学提示：汽车悬架的性能直接影响车辆的操纵稳定性和乘坐舒适性。采用电子控制主动悬架是汽车悬架系统的发展趋势。教学要求：本章主要介绍电子控制悬架系统在汽车上的应用概况、基本组成及控制方法。要求学生了解电子控制悬架系统的应用概况和发

2、展趋势，熟悉汽车电子控制悬架系统的组成和功能。5.1汽车悬架概述5.1.1汽车悬架的作用汽车悬架是指连接车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）的一系列传力装置。汽车悬架的作用有：①承受载荷;②传递动力;③缓和冲击。汽车悬架除此之外，汽车的悬架对汽车车轮的定位有较大的影响，进而影响汽车行驶性能、操纵性能及乘坐的舒适性。5.1.2汽车悬架的分类1.按照结构形式分1）非独立悬架2）独立悬架2.按照控制方式分按照控制方式分不同，汽车悬架系统通常分为传统被动式悬架（PassiveSuspension）、半主动式悬架（semi-activesuspensi

3、on）、主动式悬架(ActiveSuspension)三类。其中半主动式又分为有级半主动式（阻尼力有级可调）和无级半主动式（阻尼力连续可调）两种；主动式悬架根据频带和能量消耗的不同，分为全主动式（频带宽大于15Hz）和慢全主动式（频带宽3～6Hz）；而根据驱动机构和介质的不同，可分为由电磁阀驱动的油气主动式悬架和由步进电动机驱动的空气主动式悬架。无级半主动式悬架可以根据路面的行驶状态和车身的响应对悬架阻尼力进行控制，并在几毫秒内由最小变到最大，使车身上的振动响应始终被控制在某个范围内。但在转向、起步、制动等工况时不能对阻尼力实施有效的控制。主

4、动式悬架是一种带有动力源的悬架，在悬架系统中附加一个可控制作用力的装置。主动式悬架可根据汽车载荷、路面状况、行驶速度、起步、制动、转向等状况的变化，自动调整悬架的刚度、阻尼力及车身高度。通常把用于提高平顺性的控制称为路面感应控制，而把用于增加稳定性的控制称为车身姿势控制。另外，车身高度控制是主动式悬架系统的重要控制项目之一。5.2汽车电控悬架传统的汽车悬架主要由弹簧、减振器、稳定杆和弹性轮胎等组成，悬架的高度和弹性是不可调整的，在行车中车身高度的变化取决于弹簧的变形，结构简单、实用。但因其弹性和阻尼不能随外部工况变化，驾驶及乘坐舒适性较差。电

5、子控制悬架系统的优点是能使悬架随着不同的路况和行驶状态做出相应的调整，既可以使汽车的乘坐舒适性达到令人满意的水平，又能使汽车的稳定性要求得到满足。传统的汽车悬架（麦弗逊式前悬架）5.2.1电控悬架系统的组成和控制形式电子控制汽车悬架系统主要由（车高、转向角、加速度、路况预测）传感器、ECU、悬架控制执行器等组成。1.空气式可调悬架空气式可调悬架是指利用空气压缩机形成压缩空气，并通过压缩空气来调节汽车底盘的离地间隙一种悬架。一般装备空气式可调悬架的车型在前轮和后轮的附近都设有离地距离传感器，按离地距离传感器的输出信号，行车电脑判断出车身高度的变

6、化，再控制空气压缩机和排气阀门，使弹簧自动压缩或伸长，从而起到减振的效果。空气式可调悬架中的空气弹簧的软硬能根据需要自动调节。当在高速行驶时，空气悬架可以自动变硬来提高车身的稳定性，而长时间在低速不平的路面行驶时，行车电脑则会使悬架变软来提高车辆的舒适性。保时捷帕那梅拉（PorschePanamera）空气式可调悬架2.液压式可调悬架液压式可调悬架是指根据车速和路况，通过增减液压油的方式调整汽车底盘的离地间隙来实现车身高度升降变化的一种悬架。内置式电子液压集成模块是液压式可调悬架的核心，可根据车速、减振器伸缩频率和伸缩程度的数据信息，在汽车重

7、心附近安装有纵向、横向加速度和横摆陀螺仪传感器，用来采集车身振动、车轮跳动、车身高度和倾斜状态等信号，这些信号被传送给行车电脑，行车电脑再根据输入信号和预先设定的程序操纵前后四个执行油缸工作。雪铁龙C5液压式可调悬架结构示意图1-纵向横梁；2-球体；3-上三角叉臂；4-支杆；5-长纵臂通过增减液压油的方式实现车身高度的升或降，也就是根据车速和路况自动调整离地间隙，从而提高汽车的平顺性和操纵稳定性。雪铁龙C5液压式可调悬架在车上的布置采用液压式可调悬架的代表车型有雪铁龙C5、雪铁龙C6、宝马7系轿车等。3.电磁式可调悬架电磁式可调悬架是利用电磁

8、反应来实现汽车底盘的高度升降变化的的一种悬架。它可以针对路面情况，在1ms时间内作出反应，抑制振动，保持车身稳定，特别是在车速很高又突遇障碍时更能显出它的优势。电磁