1、第第5章章 電子控制懸架系統(tǒng)電子控制懸架系統(tǒng)教學提示：教學提示：汽車懸架的性能直接影響車輛的操縱穩(wěn)汽車懸架的性能直接影響車輛的操縱穩(wěn)定性和乘坐舒適性。采用電子控制主動懸架是汽車定性和乘坐舒適性。采用電子控制主動懸架是汽車懸架系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。懸架系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。教學要求：教學要求：本章主要介紹電子控制懸架系統(tǒng)在汽車本章主要介紹電子控制懸架系統(tǒng)在汽車上的應用概況、基本組成及控制方法。要求學生了上的應用概況、基本組成及控制方法。要求學生了解電子控制懸架系統(tǒng)的應用概況和發(fā)展趨勢，熟悉解電子控制懸架系統(tǒng)的應用概況和發(fā)展趨勢，熟悉汽車電子控制懸架系統(tǒng)的組成和功能。汽車電子控制懸架系統(tǒng)的組成和功能。5.1

2、汽車懸架概述汽車懸架概述5.1.1 汽車懸架的作用汽車懸架的作用 汽車懸架是指連接車架（或承載式車身）與車橋（或車汽車懸架是指連接車架（或承載式車身）與車橋（或車輪）的一系列傳力裝置。輪）的一系列傳力裝置。汽車懸架的作用有：汽車懸架的作用有：承受載荷承受載荷;傳遞動力傳遞動力;緩和沖擊。緩和沖擊。 除此之外，汽車的懸架對汽車車輪的定位有較大的影響，除此之外，汽車的懸架對汽車車輪的定位有較大的影響，進而影響汽車行駛性能、操縱性能及乘坐的舒適性。進而影響汽車行駛性能、操縱性能及乘坐的舒適性。汽車懸架汽車懸架 5.1.2 汽車懸架的分類汽車懸架的分類1.按照結(jié)構(gòu)形式分按照結(jié)構(gòu)形式分1）非獨立懸架）非

3、獨立懸架2）獨立懸架）獨立懸架2.按照控制方式分按照控制方式分按照控制方式分不同，汽車懸架系統(tǒng)通常分為傳統(tǒng)被動式懸按照控制方式分不同，汽車懸架系統(tǒng)通常分為傳統(tǒng)被動式懸架（架（Passive Suspension）、半主動式懸架（）、半主動式懸架（semi-active suspension）、主動式懸架）、主動式懸架(Active Suspension)三類。三類。 其中半主動式又分為有級半主動式（阻尼力有級可調(diào)）其中半主動式又分為有級半主動式（阻尼力有級可調(diào)）和無級半主動式（阻尼力連續(xù)可調(diào)）兩種；主動式懸架根據(jù)和無級半主動式（阻尼力連續(xù)可調(diào)）兩種；主動式懸架根據(jù)頻帶和能量消耗的不同，分為全主

4、動式（頻帶寬大于頻帶和能量消耗的不同，分為全主動式（頻帶寬大于15Hz）和慢全主動式（頻帶寬和慢全主動式（頻帶寬36Hz）；而根據(jù)驅(qū)動機構(gòu)和介質(zhì)的）；而根據(jù)驅(qū)動機構(gòu)和介質(zhì)的不同，可分為由電磁閥驅(qū)動的油氣主動式懸架和由步進電動不同，可分為由電磁閥驅(qū)動的油氣主動式懸架和由步進電動機驅(qū)動的空氣主動式懸架。機驅(qū)動的空氣主動式懸架。 無級半主動式懸架可以根據(jù)路面的行駛狀態(tài)和車身的響無級半主動式懸架可以根據(jù)路面的行駛狀態(tài)和車身的響應對懸架阻尼力進行控制，并在幾毫秒內(nèi)由最小變到最大，應對懸架阻尼力進行控制，并在幾毫秒內(nèi)由最小變到最大，使車身上的振動響應始終被控制在某個范圍內(nèi)。但在轉(zhuǎn)向、使車身上的振動響應始終

5、被控制在某個范圍內(nèi)。但在轉(zhuǎn)向、起步、制動等工況時不能對阻尼力實施有效的控制。起步、制動等工況時不能對阻尼力實施有效的控制。 主動式懸架是一種帶有動力源的懸架，在懸架系統(tǒng)中附主動式懸架是一種帶有動力源的懸架，在懸架系統(tǒng)中附加一個可控制作用力的裝置。加一個可控制作用力的裝置。 通常把用于提高平順性的控制稱為路面感應控制，而把通常把用于提高平順性的控制稱為路面感應控制，而把用于增加穩(wěn)定性的控制稱為車身姿勢控制。用于增加穩(wěn)定性的控制稱為車身姿勢控制。 另外，車身高度控制是主動式懸架系統(tǒng)的重要控制項目另外，車身高度控制是主動式懸架系統(tǒng)的重要控制項目之一。之一。 主動式懸架可根據(jù)汽車載荷、路面狀況、行駛速

6、度、起主動式懸架可根據(jù)汽車載荷、路面狀況、行駛速度、起步、制動、轉(zhuǎn)向等狀況的變化，自動調(diào)整懸架的剛度、阻尼步、制動、轉(zhuǎn)向等狀況的變化，自動調(diào)整懸架的剛度、阻尼力及車身高度。力及車身高度。5.2 汽車電控懸架汽車電控懸架 傳統(tǒng)的汽車懸架主要由彈簧、減振器、穩(wěn)定桿和彈性輪傳統(tǒng)的汽車懸架主要由彈簧、減振器、穩(wěn)定桿和彈性輪胎等組成，懸架的高度和彈性是不可調(diào)整的，在行車中車身胎等組成，懸架的高度和彈性是不可調(diào)整的，在行車中車身高度的變化取決于彈簧的變形，結(jié)構(gòu)簡單、實用。但因其彈高度的變化取決于彈簧的變形，結(jié)構(gòu)簡單、實用。但因其彈性和阻尼不能隨外部工況變化，駕駛及乘坐舒適性較差。性和阻尼不能隨外部工況變化

7、，駕駛及乘坐舒適性較差。 傳統(tǒng)的汽車懸架（麥弗遜式前懸架）傳統(tǒng)的汽車懸架（麥弗遜式前懸架） 電子控制懸架系統(tǒng)的優(yōu)電子控制懸架系統(tǒng)的優(yōu)點是能使懸架隨著不同的路點是能使懸架隨著不同的路況和行駛狀態(tài)做出相應的調(diào)況和行駛狀態(tài)做出相應的調(diào)整，既可以使汽車的乘坐舒整，既可以使汽車的乘坐舒適性達到令人滿意的水平，適性達到令人滿意的水平，又能使汽車的穩(wěn)定性要求得又能使汽車的穩(wěn)定性要求得到滿足。到滿足。5.2.1 電控懸架系統(tǒng)的組成和控制形式電控懸架系統(tǒng)的組成和控制形式 電子控制汽車懸架系統(tǒng)主要由（車高、轉(zhuǎn)向角、加速度、電子控制汽車懸架系統(tǒng)主要由（車高、轉(zhuǎn)向角、加速度、路況預測）傳感器、路況預測）傳感器、ECU

8、、懸架控制執(zhí)行器等組成。、懸架控制執(zhí)行器等組成。1.空氣式可調(diào)懸架空氣式可調(diào)懸架 空氣式可調(diào)懸架是指利用空氣壓縮機形成壓縮空氣，并空氣式可調(diào)懸架是指利用空氣壓縮機形成壓縮空氣，并通過壓縮空氣來調(diào)節(jié)汽車底盤的離地間隙一種懸架。通過壓縮空氣來調(diào)節(jié)汽車底盤的離地間隙一種懸架。 一般裝備空氣式可調(diào)懸架的車型在前輪和后輪的附近都一般裝備空氣式可調(diào)懸架的車型在前輪和后輪的附近都設有離地距離傳感器，按離地距離傳感器的輸出信號，行車設有離地距離傳感器，按離地距離傳感器的輸出信號，行車電腦判斷出車身高度的變化，再控制空氣壓縮機和排氣閥門，電腦判斷出車身高度的變化，再控制空氣壓縮機和排氣閥門，使彈簧自動壓縮或伸長

9、，從而起到減振的效果。使彈簧自動壓縮或伸長，從而起到減振的效果。 空氣式可調(diào)懸架中的空氣彈簧的軟硬能根據(jù)需要自動調(diào)空氣式可調(diào)懸架中的空氣彈簧的軟硬能根據(jù)需要自動調(diào)節(jié)。當在高速行駛時，空氣懸架可以自動變硬來提高車身的節(jié)。當在高速行駛時，空氣懸架可以自動變硬來提高車身的穩(wěn)定性，而長時間在低速不平的路面行駛時，行車電腦則會穩(wěn)定性，而長時間在低速不平的路面行駛時，行車電腦則會使懸架變軟來提高車輛的舒適性。使懸架變軟來提高車輛的舒適性。保時捷帕那梅拉（保時捷帕那梅拉（Porsche Panamera）空氣式可調(diào)懸架）空氣式可調(diào)懸架 2.液壓式可調(diào)懸架液壓式可調(diào)懸架 液壓式可調(diào)懸架是指根據(jù)車速和路況，通過

10、增減液壓油液壓式可調(diào)懸架是指根據(jù)車速和路況，通過增減液壓油的方式調(diào)整汽車底盤的離地間隙來實現(xiàn)車身高度升降變化的的方式調(diào)整汽車底盤的離地間隙來實現(xiàn)車身高度升降變化的一種懸架。一種懸架。 雪鐵龍雪鐵龍C5液壓式可調(diào)懸架結(jié)構(gòu)示意圖液壓式可調(diào)懸架結(jié)構(gòu)示意圖1-縱向橫梁；縱向橫梁；2-球體；球體；3-上三角叉臂；上三角叉臂；4-支桿；支桿；5-長縱臂長縱臂內(nèi)置式電子液壓集成模塊是液內(nèi)置式電子液壓集成模塊是液壓式可調(diào)懸架的核心，可根據(jù)壓式可調(diào)懸架的核心，可根據(jù)車速、減振器伸縮頻率和伸縮車速、減振器伸縮頻率和伸縮程度的數(shù)據(jù)信息，在汽車重心程度的數(shù)據(jù)信息，在汽車重心附近安裝有縱向、橫向加速度附近安裝有縱向、橫

11、向加速度和橫擺陀螺儀傳感器，用來采和橫擺陀螺儀傳感器，用來采集車身振動、車輪跳動、車身集車身振動、車輪跳動、車身高度和傾斜狀態(tài)等信號，這些高度和傾斜狀態(tài)等信號，這些信號被傳送給行車電腦，行車信號被傳送給行車電腦，行車電腦再根據(jù)輸入信號和預先設電腦再根據(jù)輸入信號和預先設定的程序操縱前后四個執(zhí)行油定的程序操縱前后四個執(zhí)行油缸工作。缸工作。 通過增減液壓油的方式實現(xiàn)車身高度的升或降，也就是通過增減液壓油的方式實現(xiàn)車身高度的升或降，也就是根據(jù)車速和路況自動調(diào)整離地間隙，從而提高汽車的平順性根據(jù)車速和路況自動調(diào)整離地間隙，從而提高汽車的平順性和操縱穩(wěn)定性。和操縱穩(wěn)定性。 采用液壓式可調(diào)懸架的代表車型有雪

12、鐵龍采用液壓式可調(diào)懸架的代表車型有雪鐵龍C5、雪鐵龍、雪鐵龍C6、寶馬、寶馬7系轎車等。系轎車等。 雪鐵龍雪鐵龍C5液壓式可調(diào)懸架在車上的布置液壓式可調(diào)懸架在車上的布置3.電磁式可調(diào)懸架電磁式可調(diào)懸架 電磁式可調(diào)懸架是利用電磁反應來實現(xiàn)汽車底盤的高度電磁式可調(diào)懸架是利用電磁反應來實現(xiàn)汽車底盤的高度升降變化的的一種懸架。升降變化的的一種懸架。 它可以針對路面情它可以針對路面情況，在況，在1ms時間內(nèi)作出時間內(nèi)作出反應，抑制振動，保持反應，抑制振動，保持車身穩(wěn)定，特別是在車車身穩(wěn)定，特別是在車速很高又突遇障礙時更速很高又突遇障礙時更能顯出它的優(yōu)勢。電磁能顯出它的優(yōu)勢。電磁式可調(diào)懸架的反應速度式可調(diào)

13、懸架的反應速度比傳統(tǒng)的懸架快比傳統(tǒng)的懸架快5倍，即倍，即使是在最顛簸的路面，使是在最顛簸的路面，也能保證車輛平穩(wěn)行駛。也能保證車輛平穩(wěn)行駛。 電磁懸架系統(tǒng)是由行車電腦、車輪位移傳感器、電磁液電磁懸架系統(tǒng)是由行車電腦、車輪位移傳感器、電磁液壓桿和直筒減振器組成。在每個車輪和車身連接處都有一個壓桿和直筒減振器組成。在每個車輪和車身連接處都有一個車輪位移傳感器，傳感器與行車電腦相連，行車電腦又與電車輪位移傳感器，傳感器與行車電腦相連，行車電腦又與電磁液壓桿和直筒減振器相連。磁液壓桿和直筒減振器相連。 凱迪拉克凱迪拉克SLS賽威的電磁懸架賽威的電磁懸架 5.2.2 電控懸架系統(tǒng)的功能電控懸架系統(tǒng)的功能

14、1.車身高度調(diào)整車身高度調(diào)整 當汽車在起伏不平的路面行駛時，可以使車身抬高，以當汽車在起伏不平的路面行駛時，可以使車身抬高，以便于通過；在良好路面高速行駛時，可以降低車身，以減少便于通過；在良好路面高速行駛時，可以降低車身，以減少空氣阻力，提高操縱穩(wěn)定性?？諝庾枇?，提高操縱穩(wěn)定性。2.阻尼力控制阻尼力控制 用來提高汽車的操縱穩(wěn)定性，在急轉(zhuǎn)彎、急加速和緊急用來提高汽車的操縱穩(wěn)定性，在急轉(zhuǎn)彎、急加速和緊急制動情況下，可以抑制車身姿態(tài)的變化。制動情況下，可以抑制車身姿態(tài)的變化。3.彈簧剛度控制彈簧剛度控制 動態(tài)改變彈簧剛度，使懸架滿足運動或舒適的要求。采動態(tài)改變彈簧剛度，使懸架滿足運動或舒適的要求。

15、采用主動式懸架后，汽車對側(cè)傾、俯仰、橫擺跳動和車身的控用主動式懸架后，汽車對側(cè)傾、俯仰、橫擺跳動和車身的控制都能更加迅速、精確，汽車高速行駛和轉(zhuǎn)彎的穩(wěn)定性提高，制都能更加迅速、精確，汽車高速行駛和轉(zhuǎn)彎的穩(wěn)定性提高，車身側(cè)傾減小。制動時車身前俯小，起動和急加速可減少后車身側(cè)傾減小。制動時車身前俯小，起動和急加速可減少后仰。即使在壞路面，車身的跳動也較小，輪胎對地面的附著仰。即使在壞路面，車身的跳動也較小，輪胎對地面的附著力提高。力提高。5.3 豐田豐田LS400轎車電控空氣懸架系統(tǒng)轎車電控空氣懸架系統(tǒng)5.3.1豐田車系電控空氣懸架豐田車系電控空氣懸架豐田轎車的空氣懸架系統(tǒng)在車上的總體布置豐田轎車

16、的空氣懸架系統(tǒng)在車上的總體布置5.3.2 豐田豐田LS400轎車電控空氣懸架系統(tǒng)的組成和基本原理轎車電控空氣懸架系統(tǒng)的組成和基本原理 電控空氣懸架系統(tǒng)根據(jù)行車條件自動調(diào)整車輛高度，通過控制阻尼電控空氣懸架系統(tǒng)根據(jù)行車條件自動調(diào)整車輛高度，通過控制阻尼力的強弱來消除車輛行駛中的不平衡，可以使車輛在顛簸路面上保持平力的強弱來消除車輛行駛中的不平衡，可以使車輛在顛簸路面上保持平穩(wěn)姿態(tài)，并自動調(diào)整車輛在緊急制動時的前傾和急加速時的后仰，以保穩(wěn)姿態(tài)，并自動調(diào)整車輛在緊急制動時的前傾和急加速時的后仰，以保證乘坐的舒適性。證乘坐的舒適性。1.壓縮空氣系統(tǒng)的組成壓縮空氣系統(tǒng)的組成豐田豐田LS400轎車空氣懸架

17、壓縮空氣系統(tǒng)示意圖轎車空氣懸架壓縮空氣系統(tǒng)示意圖 2.電子控制系統(tǒng)的組成電子控制系統(tǒng)的組成豐田豐田LS400轎車空氣懸架電子控制系統(tǒng)轎車空氣懸架電子控制系統(tǒng) 3.電控空氣懸架系統(tǒng)的基本原理電控空氣懸架系統(tǒng)的基本原理車高調(diào)整。車高調(diào)整。 空氣懸架空氣懸架ECU利用空氣壓縮機形成壓縮空氣，并將壓縮空利用空氣壓縮機形成壓縮空氣，并將壓縮空氣送入彈簧和減振器的空氣室中，以此來改變車輛的高度。氣送入彈簧和減振器的空氣室中，以此來改變車輛的高度。 車高的控制：分標準、升高和只升高后輪三種工作狀態(tài)。車高的控制：分標準、升高和只升高后輪三種工作狀態(tài)。阻尼力控制。阻尼力控制。 在減振器上設有電動機，電動機受在減

18、振器上設有電動機，電動機受ECU的信號控制。利的信號控制。利用電動機可以改變通油孔的大小，從而改變了阻尼力的大小。用電動機可以改變通油孔的大小，從而改變了阻尼力的大小。減振器的阻尼力控制分低、中、高三擋。減振器的阻尼力控制分低、中、高三擋。彈性系數(shù)的控制（彈簧剛度控制）。彈性系數(shù)的控制（彈簧剛度控制）。 在懸架空氣彈簧上設有電動機，利用電動機可以改變通在懸架空氣彈簧上設有電動機，利用電動機可以改變通氣孔的大小，從而改變了彈性系數(shù)的大小?？諝鈴椈傻膹椥詺饪椎拇笮?，從而改變了彈性系數(shù)的大小?？諝鈴椈傻膹椥韵禂?shù)分軟、硬兩擋。系數(shù)分軟、硬兩擋。5.3.3 豐田豐田LS400電控懸架壓縮空氣系統(tǒng)的組成部

19、件電控懸架壓縮空氣系統(tǒng)的組成部件1.空氣壓縮機空氣壓縮機作用。作用。組成。組成。工作原理。工作原理。 2.空氣干燥器空氣干燥器作用。作用。結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。工作原理。工作原理。 3.排氣電磁閥排氣電磁閥作用。作用。工作原理。工作原理。 4.高度控制電磁閥高度控制電磁閥作用。作用。組成及結(jié)構(gòu)。組成及結(jié)構(gòu)。 高度控制電磁閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖高度控制電磁閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 5.空氣管空氣管空氣管結(jié)構(gòu)及在車上的分布空氣管結(jié)構(gòu)及在車上的分布 6.氣動減振器氣動減振器 空氣懸架系統(tǒng)有四個氣動減振器，每個氣動減振器都包空氣懸架系統(tǒng)有四個氣動減振器，每個氣動減振器都包括一個可變阻尼力的減振器和可變彈性系數(shù)的空氣彈簧，氣括一個可變

20、阻尼力的減振器和可變彈性系數(shù)的空氣彈簧，氣動減振器的總體結(jié)構(gòu)如圖動減振器的總體結(jié)構(gòu)如圖5-12所示。所示。圖圖5-12 氣動減振器的總體結(jié)構(gòu)氣動減振器的總體結(jié)構(gòu)1）空氣彈簧）空氣彈簧空氣彈簧的安裝位置?？諝鈴椈傻陌惭b位置?？諝鈴椈砂惭b于氣動減振空氣彈簧安裝于氣動減振器的上端，與可變阻尼力器的上端，與可變阻尼力的減振器一起構(gòu)成懸架支的減振器一起構(gòu)成懸架支柱，上端與車架相連，下柱，上端與車架相連，下端安裝在懸架擺臂上。空端安裝在懸架擺臂上?？諝鈶壹艿目諝鈴椈捎煽諝鈿鈶壹艿目諝鈴椈捎煽諝馐液涂諝忾y兩部分組成，室和空氣閥兩部分組成，空氣室分為主氣室和副氣空氣室分為主氣室和副氣室。室?？諝鈴椈傻淖儎偠仍?/p>

21、理?？諝鈴椈傻淖儎偠仍?。懸架空氣彈簧剛度的改變是根據(jù)壓縮空氣通過空氣閥由主氣懸架空氣彈簧剛度的改變是根據(jù)壓縮空氣通過空氣閥由主氣室進入副氣室空氣量的改變來調(diào)節(jié)的，空氣彈簧的彈性系數(shù)室進入副氣室空氣量的改變來調(diào)節(jié)的，空氣彈簧的彈性系數(shù)（剛度）可分為兩個階段來調(diào)節(jié)。（剛度）可分為兩個階段來調(diào)節(jié)。 當空氣閥轉(zhuǎn)到如圖當空氣閥轉(zhuǎn)到如圖5-13所示的位置時，主、副氣室的氣所示的位置時，主、副氣室的氣體通道被打開，主氣室的氣體經(jīng)空氣閥的中間孔與副氣室的體通道被打開，主氣室的氣體經(jīng)空氣閥的中間孔與副氣室的氣體相通，相當于空氣彈簧的工作容積增大，空氣彈簧的剛氣體相通，相當于空氣彈簧的工作容積增大，空氣彈簧的剛

22、度為度為“軟軟”。圖圖5-13 空氣彈簧的剛度為空氣彈簧的剛度為“軟軟” 當空氣閥轉(zhuǎn)到如圖當空氣閥轉(zhuǎn)到如圖5-14所示的位置時，主、副氣室的氣所示的位置時，主、副氣室的氣體通道被關(guān)閉，主、副氣室之間的氣體不能相互流動，此時體通道被關(guān)閉，主、副氣室之間的氣體不能相互流動，此時的空氣彈簧只有主氣室的氣體參加工作，空氣彈簧的剛度為的空氣彈簧只有主氣室的氣體參加工作，空氣彈簧的剛度為“硬硬”。 主氣室是可變?nèi)莘e的，在它的下部有一個可伸展的隔膜，主氣室是可變?nèi)莘e的，在它的下部有一個可伸展的隔膜，壓縮空氣進入主氣室可升高懸架高度，反之使懸架下降。車壓縮空氣進入主氣室可升高懸架高度，反之使懸架下降。車輛高度

23、則是由輛高度則是由l號和號和2號高度控制閥及排氣閥通過增減主氣室號高度控制閥及排氣閥通過增減主氣室內(nèi)的壓縮空氣量來調(diào)節(jié)。內(nèi)的壓縮空氣量來調(diào)節(jié)。圖圖5-14 空氣彈簧的剛度為空氣彈簧的剛度為“硬硬” 空氣彈簧對車身高度的控制原理?？諝鈴椈蓪嚿砀叨鹊目刂圃?。 空氣彈簧還可以控制車身高度。當需要升高車身時，由空氣壓縮機空氣彈簧還可以控制車身高度。當需要升高車身時，由空氣壓縮機來的空氣經(jīng)高度控制電磁閥向空氣彈簧的主氣室充氣，使空氣彈簧伸張，來的空氣經(jīng)高度控制電磁閥向空氣彈簧的主氣室充氣，使空氣彈簧伸張，從而使車身高度增加；當需要降低車身高度時，空氣彈簧主氣室的空氣從而使車身高度增加；當需要降低車身

24、高度時，空氣彈簧主氣室的空氣經(jīng)排氣電磁閥排出到大氣，使空氣彈簧收縮，降低車身高度，如圖經(jīng)排氣電磁閥排出到大氣，使空氣彈簧收縮，降低車身高度，如圖5-15所示。所示。 （a）車身低）車身低 （b）車身高）車身高 圖圖5-15 車身高度控制車身高度控制2）變阻尼減振器）變阻尼減振器變阻尼減振器的安裝位置。變阻尼減振器安裝于空氣彈簧變阻尼減振器的安裝位置。變阻尼減振器安裝于空氣彈簧的下端，與空氣彈簧一起構(gòu)成懸架支柱，上端與車架相連，的下端，與空氣彈簧一起構(gòu)成懸架支柱，上端與車架相連，下端安裝在懸架擺臂上。下端安裝在懸架擺臂上。變阻尼減振器的結(jié)構(gòu)。變阻尼減振器主要由缸筒、活塞及變阻尼減振器的結(jié)構(gòu)。變阻

25、尼減振器主要由缸筒、活塞及阻尼調(diào)節(jié)桿、回轉(zhuǎn)閥等構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)如圖阻尼調(diào)節(jié)桿、回轉(zhuǎn)閥等構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)如圖5-16所示。所示。圖圖5-16 變阻尼減振器的結(jié)構(gòu)變阻尼減振器的結(jié)構(gòu)變阻尼減振器的工作原理。執(zhí)行器通過調(diào)節(jié)桿帶動回轉(zhuǎn)閥變阻尼減振器的工作原理。執(zhí)行器通過調(diào)節(jié)桿帶動回轉(zhuǎn)閥相對于活塞桿轉(zhuǎn)動，使得回轉(zhuǎn)閥與活塞桿上的阻尼孔連通或相對于活塞桿轉(zhuǎn)動，使得回轉(zhuǎn)閥與活塞桿上的阻尼孔連通或切斷，于是增加或減少了油液的流通面積，使油液的流動阻切斷，于是增加或減少了油液的流通面積，使油液的流動阻力改變，從而改變懸架阻尼的大小，達到調(diào)節(jié)減振器阻尼力力改變，從而改變懸架阻尼的大小，達到調(diào)節(jié)減振器阻尼力的目的。的目的。圖圖

26、5-16 變阻尼減振器的結(jié)構(gòu)變阻尼減振器的結(jié)構(gòu) 當回轉(zhuǎn)閥上的當回轉(zhuǎn)閥上的A、B、C 三個截面的阻尼孔全部被回轉(zhuǎn)閥三個截面的阻尼孔全部被回轉(zhuǎn)閥封住時，這時只有減振器下面的主阻尼孔在工作，此時阻尼封住時，這時只有減振器下面的主阻尼孔在工作，此時阻尼為最大，減振器被調(diào)節(jié)到為最大，減振器被調(diào)節(jié)到“硬硬”狀態(tài)。狀態(tài)。圖圖5-16 變阻尼減振器的結(jié)構(gòu)變阻尼減振器的結(jié)構(gòu) 當回轉(zhuǎn)閥從當回轉(zhuǎn)閥從“硬硬”狀態(tài)位置順時針轉(zhuǎn)動狀態(tài)位置順時針轉(zhuǎn)動60時，時，B截面的截面的阻尼孔打開，阻尼孔打開，A、C兩截面的阻尼孔仍關(guān)閉，減振器處于兩截面的阻尼孔仍關(guān)閉，減振器處于“運運動動”狀態(tài)，也稱為中間狀態(tài)。狀態(tài)，也稱為中間狀態(tài)。

27、圖圖5-16 變阻尼減振器的結(jié)構(gòu)變阻尼減振器的結(jié)構(gòu)當回轉(zhuǎn)閥從當回轉(zhuǎn)閥從“硬硬”狀態(tài)位置逆時針轉(zhuǎn)動狀態(tài)位置逆時針轉(zhuǎn)動60時，時，A、B、C 三個截面的阻尼孔全部打開，此時減振器的阻尼最小，減振三個截面的阻尼孔全部打開，此時減振器的阻尼最小，減振器處于器處于“軟軟”狀態(tài)。狀態(tài)。圖圖5-16 變阻尼減振器的結(jié)構(gòu)變阻尼減振器的結(jié)構(gòu)5.3.4 電子控制系統(tǒng)的組成電子控制系統(tǒng)的組成空氣懸架電子控制系統(tǒng)示意圖空氣懸架電子控制系統(tǒng)示意圖 豐田豐田LS400轎車空氣懸架電子控制系統(tǒng)電路圖轎車空氣懸架電子控制系統(tǒng)電路圖 5.3.5 電控懸架系統(tǒng)的輸入信號電控懸架系統(tǒng)的輸入信號1.懸架控制開關(guān)信號懸架控制開關(guān)信號

28、懸架控制開關(guān)由水平調(diào)節(jié)控制（懸架控制開關(guān)由水平調(diào)節(jié)控制（Level Regulation Control，LRC）開關(guān)和高度控制開關(guān)組成。）開關(guān)和高度控制開關(guān)組成。 LRC開關(guān)用于選擇減振器和空氣彈簧的工作模式（開關(guān)用于選擇減振器和空氣彈簧的工作模式（NORM或或SPORT）；高度控制開關(guān)用于選擇所希望的車身高度）；高度控制開關(guān)用于選擇所希望的車身高度（NORM或或HIGH）。）。 當當LRC開關(guān)設在開關(guān)設在SPORT位置時，組合儀表內(nèi)的位置時，組合儀表內(nèi)的LRC指示指示燈亮；當高度控制開關(guān)設在燈亮；當高度控制開關(guān)設在HIGH位置時，組合儀表內(nèi)的高度位置時，組合儀表內(nèi)的高度控制指示燈亮?？刂浦?/p>

29、示燈亮。2.高度控制通斷開關(guān)信號高度控制通斷開關(guān)信號 高度控制通斷開關(guān)位于行李箱的工具儲藏室內(nèi)。將開關(guān)高度控制通斷開關(guān)位于行李箱的工具儲藏室內(nèi)。將開關(guān)撥至撥至OFF位置，懸架控制系統(tǒng)中止車輛高度控制。當車輛被位置，懸架控制系統(tǒng)中止車輛高度控制。當車輛被舉升、停在不平的路面或車輛被拖曳時，可避免空氣彈簧中舉升、停在不平的路面或車輛被拖曳時，可避免空氣彈簧中壓縮空氣排出，從而可防止車身高度的下降。壓縮空氣排出，從而可防止車身高度的下降。3.制動燈開關(guān)信號制動燈開關(guān)信號 制動燈開關(guān)位于制動踏制動燈開關(guān)位于制動踏板支架上，當踩下制動踏板支架上，當踩下制動踏板時，開關(guān)接通。懸架板時，開關(guān)接通。懸架ECU

30、利用這一信號判斷汽利用這一信號判斷汽車是否處于制動狀態(tài)。車是否處于制動狀態(tài)。4.門控燈開關(guān)信號門控燈開關(guān)信號四個車門各有一個門四個車門各有一個門控燈開關(guān)，這些開關(guān)控燈開關(guān)，這些開關(guān)都位于門柱上。懸架都位于門柱上。懸架ECU據(jù)此判斷車門是據(jù)此判斷車門是打開還是關(guān)上。打開還是關(guān)上。 5.高度傳感器信號高度傳感器信號 高度傳感器的作用是檢測車身高度及因路面不平引起的高度傳感器的作用是檢測車身高度及因路面不平引起的每個懸架的位移量，并將之轉(zhuǎn)換成電信號輸入到懸架每個懸架的位移量，并將之轉(zhuǎn)換成電信號輸入到懸架ECU。（a）前高度傳感器）前高度傳感器 （b）后高度傳感器）后高度傳感器 圖圖5-21 光電式高

31、度傳感器的安裝位置光電式高度傳感器的安裝位置圖圖5-22 光電式高度傳感器的結(jié)構(gòu)光電式高度傳感器的結(jié)構(gòu) 這些通斷信號送到懸架這些通斷信號送到懸架ECU，懸架，懸架ECU檢測出車身高度檢測出車身高度的變化，的變化，LS400 轎車使用了四個遮光器，通過各遮光器通轎車使用了四個遮光器，通過各遮光器通斷信號的組合，可把車身高度從低至高分為斷信號的組合，可把車身高度從低至高分為16級，以便對車級，以便對車身高度進行精確的控制。身高度進行精確的控制。6.加速度傳感器信號加速度傳感器信號 加速度傳感器用于測量車身的垂直加速度。加速度傳感加速度傳感器用于測量車身的垂直加速度。加速度傳感器共有三個，兩個前加速

32、度傳感器分別裝在前左、前右高度器共有三個，兩個前加速度傳感器分別裝在前左、前右高度傳感器內(nèi)，一個后加速度傳感器裝在行李箱右側(cè)的下面。傳感器內(nèi)，一個后加速度傳感器裝在行李箱右側(cè)的下面。 圖圖5-23 加速度傳感器的安裝位置加速度傳感器的安裝位置 這三個加速度傳感器分別檢測車身的前左、前右和后右位這三個加速度傳感器分別檢測車身的前左、前右和后右位置的垂直加速度。車身后左位置的垂直加速度則由懸架置的垂直加速度。車身后左位置的垂直加速度則由懸架ECU從這三個加速度傳感器所獲得的數(shù)據(jù)推導出來。從這三個加速度傳感器所獲得的數(shù)據(jù)推導出來。 圖圖5-24 加速度傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理加速度傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原

33、理 兩個壓電陶瓷盤固定在膜片兩側(cè)，并支承在傳感器中心。兩個壓電陶瓷盤固定在膜片兩側(cè)，并支承在傳感器中心。當加速度作用在整個傳感器時，壓電陶瓷盤在其自身重量作用當加速度作用在整個傳感器時，壓電陶瓷盤在其自身重量作用下彎曲變形。根據(jù)壓電陶瓷的特性，它們將產(chǎn)生與其彎曲率成下彎曲變形。根據(jù)壓電陶瓷的特性，它們將產(chǎn)生與其彎曲率成正比例變化的電荷。這些電荷由傳感器內(nèi)的電子電路轉(zhuǎn)換成與正比例變化的電荷。這些電荷由傳感器內(nèi)的電子電路轉(zhuǎn)換成與加速率成正比例變化的電壓，輸送到懸架加速率成正比例變化的電壓，輸送到懸架ECU。7.車速傳感器信號車速傳感器信號圖圖5-26 車速傳感器電路車速傳感器電路8.節(jié)氣門位置傳感

34、器信號節(jié)氣門位置傳感器信號9.轉(zhuǎn)角傳感器信號轉(zhuǎn)角傳感器信號節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu) （a）安裝位置）安裝位置（b）結(jié)構(gòu)圖）結(jié)構(gòu)圖圖圖5-28 轉(zhuǎn)角傳感器外形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角傳感器外形結(jié)構(gòu)圖圖5-29 轉(zhuǎn)角傳感器的工作原理圖轉(zhuǎn)角傳感器的工作原理圖 轉(zhuǎn)角傳感器的工作原理圖如圖轉(zhuǎn)角傳感器的工作原理圖如圖5-29所示。當汽車轉(zhuǎn)彎時，所示。當汽車轉(zhuǎn)彎時，方向盤轉(zhuǎn)動，遮光盤也隨之轉(zhuǎn)動。從方向盤轉(zhuǎn)動，遮光盤也隨之轉(zhuǎn)動。從ECUIG熔斷器供給的熔斷器供給的電流使兩只發(fā)光二極管發(fā)光。電流使兩只發(fā)光二極管發(fā)光。 當遮光盤在兩只發(fā)光二極管和光電三極管之間通過時，從當遮光盤在兩只發(fā)光二極管和光電三極管之間

35、通過時，從發(fā)光二極管發(fā)出的光線被交替切斷和通過，光電三極管也就發(fā)光二極管發(fā)出的光線被交替切斷和通過，光電三極管也就被這光線交替接通和切斷。這樣，三極管被這光線交替接通和切斷。這樣，三極管VT1和和VT2（圖中未（圖中未示出）就按照來自光電三極管的信號而發(fā)出通斷信號。示出）就按照來自光電三極管的信號而發(fā)出通斷信號。10.發(fā)電機發(fā)電機IC調(diào)節(jié)器信號調(diào)節(jié)器信號 IC調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)器的L端子直接與懸架端子直接與懸架ECU連接，懸架連接，懸架ECU據(jù)此據(jù)此判斷發(fā)動機是否運轉(zhuǎn)。懸架判斷發(fā)動機是否運轉(zhuǎn)。懸架ECU利用這一信號，進行如轉(zhuǎn)角、利用這一信號，進行如轉(zhuǎn)角、高度等傳感器的檢查和失效保護。高度等傳感器的檢

36、查和失效保護。5.3.6 電控懸架系統(tǒng)的執(zhí)行器電控懸架系統(tǒng)的執(zhí)行器1.懸架控制執(zhí)行器懸架控制執(zhí)行器 懸架控制執(zhí)行器驅(qū)動氣動減振器的旋轉(zhuǎn)空氣閥，以改變懸架控制執(zhí)行器驅(qū)動氣動減振器的旋轉(zhuǎn)空氣閥，以改變減振器的阻尼力和空氣彈簧剛度，每個氣動減振器頂部均有減振器的阻尼力和空氣彈簧剛度，每個氣動減振器頂部均有一個懸架控制執(zhí)行器。一個懸架控制執(zhí)行器。 懸架控制執(zhí)行器的工作原理圖如圖懸架控制執(zhí)行器的工作原理圖如圖5-30所示，在收到懸所示，在收到懸架架ECU的信號后，電動機得到電流，從而產(chǎn)生磁場使電動機的信號后，電動機得到電流，從而產(chǎn)生磁場使電動機轉(zhuǎn)動，電動機帶動控制桿來改變減振器內(nèi)轉(zhuǎn)閥的位置，從而轉(zhuǎn)動，電

37、動機帶動控制桿來改變減振器內(nèi)轉(zhuǎn)閥的位置，從而改變減振器的阻尼力和空氣彈簧的剛度。改變減振器的阻尼力和空氣彈簧的剛度。圖圖5-30 懸架控制執(zhí)行器的工作原理圖懸架控制執(zhí)行器的工作原理圖2.空氣壓縮機空氣壓縮機3.干燥器和排氣電磁閥干燥器和排氣電磁閥4.高度控制電磁閥高度控制電磁閥5.LRC指示燈指示燈 LRC指示燈位于指示燈位于組合儀表上。當選擇組合儀表上。當選擇SPORT（運動）模（運動）模式時，指示燈亮；當式時，指示燈亮；當選擇選擇NORM（常規(guī)）（常規(guī)）模式時，指示燈滅。模式時，指示燈滅。6.車身高度指示燈車身高度指示燈 車身高度指示燈位于組車身高度指示燈位于組合儀表上，用來指示所合儀表上，用來指示所選擇的車身高度。當車選擇的車身高度。當車身高度控制開關(guān)的位置身高度控制開關(guān)的位置改變時，指示燈馬上指改變時，指示燈馬上指示出切換后的位置。