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1、 電控懸架控制系統(tǒng) 一、概述1、懸架的分類(按功能分)(1)被動(dòng)懸架由螺旋彈簧和減振器組成,不能根據(jù)道路狀況、車載負(fù)荷、車速等因素,自身改變彈性剛度和減震系數(shù)。 (2)半主動(dòng)懸架由螺旋彈簧和可調(diào)式減振器組成,只能根據(jù)道路狀況車速等因素,調(diào)節(jié)減振器的阻尼系數(shù),彈性高度不可調(diào)。 (3)主動(dòng)懸架根據(jù)車載負(fù)荷、道路狀況、可以對(duì)懸架的車身高度、阻尼系數(shù)、彈性剛度進(jìn)行調(diào)節(jié) 電控懸架主動(dòng)懸架系統(tǒng)空氣懸架系統(tǒng)油氣彈簧系統(tǒng)半主動(dòng)懸架系統(tǒng) 二、懸架的功能1、防點(diǎn)頭功能(或防前傾)懸架ECU根據(jù)制動(dòng)燈開關(guān)信號(hào),將兩個(gè)前懸架減振器進(jìn)行調(diào)節(jié),使前懸架的阻尼增大。2、防后傾功能懸架ECU根據(jù)節(jié)氣門位置或加速度傳感器信號(hào),
2、對(duì)兩個(gè)后懸架減振器進(jìn)行調(diào)節(jié),使其阻尼系數(shù)增大。 3、防側(cè)傾功能懸架ECU根據(jù)轉(zhuǎn)向角度傳感器信號(hào);對(duì)單側(cè)懸架進(jìn)行調(diào)節(jié);使其阻尼系數(shù)或彈性剛度增大4、車門控制車身功能懸架ECU根據(jù)門邊開關(guān)傳感器信號(hào),對(duì)所有懸架高度進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)開啟車門、車身降低,關(guān)閉車門車身升高。 5、車速控制車身功能懸架ECU根據(jù)車速信號(hào);對(duì)車身的懸架高度進(jìn)行調(diào)節(jié),車速達(dá)到一定值時(shí)調(diào)低車身高度(當(dāng)車速大于90km/h時(shí))從而減少風(fēng)阻系數(shù)和車身重心;且將阻尼系數(shù)和懸架剛度增大;6、駐車功能懸架ECU根據(jù)點(diǎn)火開關(guān)ON信號(hào),對(duì)車身高度進(jìn)行調(diào)節(jié)(關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)、車身降低,開啟點(diǎn)火開關(guān)、車身升高) 7、高度自動(dòng)控制功能根據(jù)車身高度傳感器信號(hào)
3、,始終監(jiān)測(cè)汽車車身高度,一直保持標(biāo)準(zhǔn)高度。8、不平道路控制功能根據(jù)車身高度傳感器信號(hào)的變化頻率對(duì)懸架高度調(diào)高,阻尼系數(shù)或彈性剛度調(diào)低。 二、電控懸架的基本組成1、開關(guān)及傳感器(1) LRC懸架開關(guān) 用于選擇減振器和空氣彈簧的工作模式(NORMAL或SPORT)有兩個(gè)位置:NORM(常規(guī))和SPORT(運(yùn)動(dòng))。NORM模式著重于乘坐舒適性,通常用于一般的行駛。SPORT模式著重于提高急轉(zhuǎn)彎等情況下的車輛穩(wěn)定性。 (2)制動(dòng)燈開關(guān) 懸架ECU利用這一信號(hào)判斷汽車是否在制動(dòng)。使彈簧剛度和減振阻尼變成 “硬”狀態(tài)。防止汽車制動(dòng)“點(diǎn)”頭,使汽車的姿勢(shì)變化減至最小。 (3) 門控?zé)糸_關(guān) 用于降低車身高度,
4、便于乘客上下車。(4) 車速傳感器 車速傳感器位于變速器輸出軸上,用來檢測(cè)變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速。當(dāng)車速超過90km/h,自動(dòng)降低車身高度,以減少空氣阻力,當(dāng)車速下降4090km/h,又提高車身高度,以提高汽車的通過性提高汽車行駛的穩(wěn)定性。 (5)節(jié)氣門位置傳感器 通過判別節(jié)氣門開啟的速率從而判定為急加速,使彈簧剛度和減振阻尼變成“硬”狀態(tài)。抑制汽車加速時(shí)后仰,使汽車的姿勢(shì)變化減至最小。 (6)轉(zhuǎn)向角度傳感器 用來判斷汽車是否要產(chǎn)生側(cè)傾現(xiàn)象,從而控制彈簧剛度和減振阻尼變 成“硬”狀態(tài)。抑制側(cè)傾,使汽車的姿勢(shì)變化減至最小,以改善操縱性。 (7)車身高度傳感器 時(shí)刻檢測(cè)車身高度及因路面不平引起的每個(gè)懸
5、架的位移量,并將之轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)輸入到懸架ECU,對(duì)應(yīng)于不同的道路,提供四輪獨(dú)立的減振阻尼最佳控制。相應(yīng)地,汽車可在各種不同的道路和行駛狀況下保持恒定姿態(tài)。 (8)加速度傳感器 只有凌志400ucF20車則才裝有加速度傳感器,兩個(gè)前加速度傳感器分別裝在前左、前右高度傳感器內(nèi);一個(gè)后加速度傳感器裝在行李箱右側(cè)的下面,車身后左位置的垂直加速度則由懸架ECU從這3個(gè)加速度傳感器所獲得的數(shù)據(jù)推導(dǎo)出來。 懸架ECU根據(jù)從加速度傳感器接收到的信號(hào)計(jì)算出4個(gè)車輪的彈簧支承質(zhì)量的垂直加速度。此外,懸架ECU還通過高度傳感器計(jì)算出彈簧支承質(zhì)量和非彈簧支承質(zhì)量之間的相對(duì)速度。根據(jù)這些數(shù)據(jù),懸架ECU把4個(gè)車輪的減
6、振阻尼控制在最佳值,以獲得穩(wěn)定的汽車行駛狀態(tài),提高汽車駕駛的穩(wěn)定性。 三、懸架執(zhí)行器1、 懸架控制執(zhí)行器裝在各空氣彈簧和可調(diào)減振器的上方, UcF10的懸架控制執(zhí)行器是一個(gè)有3步動(dòng)作的電磁閥;ucF20的則是一個(gè)有9步動(dòng)作的步進(jìn)電機(jī)。執(zhí)行器同時(shí)驅(qū)動(dòng)減振器的轉(zhuǎn)閥和空氣彈簧的連通閥,以改變減振器的減振阻尼和空氣彈簧的剛度; 對(duì)于ucF20車型,執(zhí)行器只驅(qū)動(dòng)減振器的轉(zhuǎn)閥。 (1)電磁式懸架執(zhí)行器 (2)步進(jìn)電機(jī)式執(zhí)行器 2、可調(diào)式減振器: 可調(diào)式減振器裝在空氣彈簧下面,與空氣彈簧一起構(gòu)成懸架支柱,上端與車架連接,下端裝在懸架擺臂上,阻尼系數(shù)和剛度可調(diào)??傻玫綔p振器減振阻尼力軟、中、硬3級(jí)變化。 3、
7、空氣彈簧: 空氣彈簧安裝于可調(diào)減振器上端,與可調(diào)式減振器一起構(gòu)成懸架支柱,上端與車架相連接,下端裝在懸架擺臂上。主副氣室之間由連通閥相連,連通閥由懸架控制執(zhí)行器通過連通閥控制桿來控制,以連通或關(guān)閉主、副氣室之間的空氣通道,使空氣彈簧的有效工作容積改變,從而使空氣彈簧的剛度發(fā)生變化。 4、空氣壓縮機(jī): 空氣壓縮機(jī)用來產(chǎn)生供車身高度調(diào)節(jié)所需的壓縮空氣??諝鈮嚎s機(jī)采用單缸活塞連桿式結(jié)構(gòu),由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng) 5、 干燥器: 去除壓縮空氣中的水分。 6、排氣電磁閥: 將空氣彈簧內(nèi)的壓縮空氣排出到大氣,同時(shí)還將干燥器中的水分帶走。 (1)節(jié)流閥的作用 提高充氣效率 充分分離和空氣(2)硅膠的作用 過濾空氣中的雜志(3)壓力單向閥 防止干燥器內(nèi)底部水份倒流入空氣壓縮機(jī) 7、 前后高度控制電磁閥: 高度控制電磁閥的作用是根據(jù)懸架ECU的控制信號(hào)控制空氣懸架的充氣和排氣。前高度控制電磁閥用于前懸架,它由兩個(gè)電磁閥組成,分別控制左右空氣彈簧。 高度傳感器的特點(diǎn)(1)前高度電磁閥為兩進(jìn)兩出;后高度電磁閥為一進(jìn)一出(2)后高度傳感器上有安全溢流閥(3)前后高度電磁閥均對(duì)外輸出3根線,其中一根為公共接地。