认识电控悬架ppt课件

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/4/21/Tue,#,单击此处编辑母版标题样式,汽车底盘电控系统检修,任务十 认识电控悬架,汽车底盘电控系统检修,1,汽车构造,悬架功用,传力作用,：把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架（或承载式车身）上,缓冲减振作用,：利用弹性元件和减振器,导向作用,：利用传力构件使车轮按一定轨迹相对于车架或车身跳动,利用横向稳定器,，防止车身在转向等行驶情况下发生过大的侧向倾斜,汽车构造悬架功用,2,普通悬架的结构,悬架,系统主要由,弹性元件、减振器、导向机构（或传力机构）组成,，大多数轿车的悬架系统中设计有横向稳定杆，以防止车身发生过大侧倾。,普通悬架的结构 悬架系统主要由弹性元件、减振器,3,汽车,悬架系统中的弹性元件使车身与车轮之间实现弹性连接，并支撑汽车的绝大部分质量，,保持正确的车身高度，缓和汽车行驶中来自路面的冲击,。,弹性元件,结构,形式,螺旋弹簧,钢板弹簧,扭杆弹簧,空气弹簧,汽车悬架系统中的弹性元件使车身与车轮之间实现弹性连接，并,4,减振,器用于消耗冲击的能量，抑制弹簧的往复运动，改善汽车行驶的平顺性，提高乘坐的舒适性。减振器通常安装在车身和下控制臂之间，且与弹簧,并联,。,大多数,车辆使用液压式减振器或充气式减振器，有些豪华轿车或越野车使用可变阻尼式减振器和高度可调式减振器,。,液压式减振器,液压式,减振器被活塞分为上、下两腔室，两个腔室中充满油液，活塞上设计有节流孔,。,活塞的,两侧分别,设计有,压缩,阀和伸张阀,减振器,减振器用于消耗冲击的能量，抑制弹簧的往复运动，改善汽车行,5,导向机构也,叫传力,机构，承受,、传递纵向和侧向力矩。导向机构的主要组成部件包括,控制臂、球节,、转向节,。,导向机构,导向机构也叫传力机构，承受、传递纵向和侧向力矩。导向机构,6,横向,稳定杆是悬架中的一种辅助弹性元件，用于把车辆一侧的受力传送到另一侧，以保持车身的水平状态,。,横向,稳定,杆中部,通过衬套固定在车身或副车架上，两端通过连接杆连接到控制臂或减振器滑柱,上,当,悬架的一侧的弹簧被压缩而另一侧的弹簧伸展时，稳定杆就像一根扭力杆弹簧，把作用力传送到对侧的相同的零件上，作用在对侧的相反的扭力就会衰减车身的,摇摆,横向稳定杆,横向稳定杆是悬架中的一种辅助弹性元件，用于把车辆一侧的受,7,汽车,悬架可分为,非独立悬架,、,半独立悬架,和,独立,悬架,。,非,独立悬架两侧车轮通过整体式车桥相连，车桥通过悬架与车架或车身相连,。,一侧车轮跳动，整体式车桥将迫使另一侧车轮在汽车横向平面内产生摆动,。,乘坐舒适性不,高,承载质量,较大,非独立悬架,汽车悬架可分为非独立悬架、半独立悬架和独立悬架,8,半,独立悬架使用了一根扭力梁式车桥,，来自,于车桥一侧的反作用力并不会全部被传递到另一侧,。,当,一侧车轮受到比较小的冲击力时，该侧车轮单独跳动，扭力车桥自身弯扭变形吸收该冲击，使冲击力不能传送到另一侧,车轮,当,冲击力较大时，扭力车桥自身弯扭变形达到极限，冲击力将传送到另一侧车轮，使其产生相应的跳动。,组成,扭力车,桥,牵,拖控制,臂,螺旋弹簧,减振器,半独立,悬架,半独立悬架使用了一根扭力梁式车桥，来自于车桥一侧的反作用,9,独立,悬架的车桥是断开的，每一侧车轮通过悬架单独与车架（或车身）相连，且可以独立,跳动。独立,悬架的乘坐舒适性较高，被现代轿车广泛采用，尤其是前悬架。常见的独立悬架有麦弗逊式、长短臂式、多连杆式等。,独立,悬架,独立悬架的车桥是断开的，每一侧车轮通过悬架单独与车架（或,10,麦弗逊式独立悬架,主要,优点：结构简单、占用空间小、响应较快、制造成本低。,主要缺点：横向刚度小、稳定性不佳、转弯侧倾较大。,适用车型：中小型轿车、中低端,SUV,前悬架。,麦弗逊式独立悬架 主要优点：结构简单、占用空间小、响应,11,双叉臂独立悬架,从结构上来看，双叉臂式悬架和麦弗逊式悬架有着紧密的血缘关系，它们的共同点为：下控制臂都由一根,V,字形或,A,字形的叉形控制臂构成，液压减震器充当支柱支撑整个车身。不同处则在于双叉臂式悬架多了,一根连接支柱减震器的上控制臂，这样一来有效增强了悬架整体的可靠性和稳定性。,双叉臂独立悬架 从结构上来看，双叉臂式悬架和麦弗逊式悬,12,传统悬架系统使用的弹簧刚度和减震器阻尼系统是固定的，只能适应特定的,道路和行驶条件，无法满足变化莫测的路面情况和汽车行驶状况。,降低弹簧刚度，,平顺,性会变好，使乘坐舒适，但悬架偏软会使操纵稳定性变差。而,增加弹簧刚度,会提高操纵稳定性，但较硬的弹簧又使车辆对路面的,不平度很,敏感，使平顺性降低。,电控悬挂系统能够根据,车身高度、车速、转向角度及速率、制动等信号,，由电子控制单元（,ECU,）控制悬架执行机构，使,悬挂,系统弹簧的,刚度、减振器的阻尼力及车身高度等参数,得以改变，从而使汽车具有良好的乘坐舒适性和操纵稳定性。,传统悬架系统使用的弹簧刚度和减震器阻尼系统是固定,13,电控悬架的类型,根,据传力,介质,分类,空气,式,悬架,油气,式,悬架,根据悬架的刚度系数和阻尼系数是否可,调,分类,半主动,悬架,不,改变悬架的刚度，只改变悬架的阻尼,全,主动,悬架,根据汽车的运动状态和路面状况，适时地调节悬架的刚度和,阻尼,电控悬架的类型根据传力介质分类,14,电控悬架的功能,电控悬架可,调节,车身高度、减震器阻尼、弹簧刚度,。,有些车型有其中一至二个功能，少数同时有三个功能,。,1.,车身高度自动调节,功能,不管,车辆负载在规定范围内如何变化，都可以保证车高一定，,可大大,减少汽车在转向时产生的侧,倾。,第一,种情况：高速感应,控制。当,汽车在良好路面上高速行驶时，车速超过,90Km,h,，若,汽车高度,控制开关选择在“,HIGH,”位置上，汽车高度将自动转换,为“,NORM,”状态，降低车身高度，以减少空气阻力，提高汽车,行驶的,稳定性。,第二,种情况：连续差路面行驶,控制。当,汽车在连续差路面上行驶时，车速在,40,90 Km,h,，,提高车身,高度，以提高汽车的通过性；车速在,90 Km,h,以上，降低,车身高度,，以满足汽车行驶的稳定性。,第三,种情况：点火开关,OFF,控制。驻,车时，当点火开关关闭后，乘客和行李重量的变化使汽车,高度高于,目标高度时，能使汽车高度降低到目标高度，改善汽车驻车时,的姿态,（汽车高度降低），且便于乘客的上下车。,第四,种情况：自动高度,控制。不管,乘客和行李重量如何变化，操作高度控制开关能使汽车的,目标,高度变为“正常”或“高”的状态，保持车身高度恒定，使乘坐,更加,平稳，使汽车行驶平稳，前大灯光束方向保持不变，提高行车,安全性,。,电控悬架的功能 电控悬架可调节车身高度、减震器阻尼,15,2.,减振器的阻尼系数自动调节功能,通过,减振器阻尼系数自动调节，防止汽车在急速起步或急加速,时汽车,“后坐”；防止紧急制动时汽车“点头”；防止汽车急转弯时车身,“横向摆动”,，从而提高车辆的操纵稳定性。,3.,弹性元件的弹性或刚性系数自动调节功能,与减振器,一样，在各种工况下，通过对弹性元件的弹性或刚性,系数,自动调节，来改善汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性。,2.减振器的阻尼系数自动调节功能,16,一、组成,传感器：,车高传感器、车速传感器、加速度传感器、转向盘转角传感器、节气门位置传感器等。,开关：,模式选择开关、制动灯开关、停车开关、车门开关等。,执行器：,可调阻尼力减震器、可调节弹簧高度和弹性大小的弹性元件等。,ECU,一般原理：,利用传感器（包括开关）检测汽车行驶时路面的状况和车身的状态，输入ECU后进行处理，然后通过驱动电路控制悬架系统的执行器动作，完成悬架特性参数的调整。,电控悬架系统的结构与工作原理,一、组成电控悬架系统的结构与工作原理,17,传感器的结构与工作原理,1、转向盘转角传感器,【作用】,检测转向盘的中间位置、转动方向、,转动速度,和转动角度。以判断转向时侧向力的大小和方向，以控制车身的侧倾,。,【类型】,多采用光电式转向盘转角传感器。,【安装位置】,转向盘的转向轴上。,传感器的结构与工作原理1、转向盘转角传感器【作用】检测转向盘,18,光电式转向盘转角传感器的结构,在转向轴上装,有一个带窄缝的遮光盘，形成遮光器，传感器的光电元件（即,发光二极管）和光敏接收元件（光敏三极管）相对地装在遮光盘两侧。,光电式转向盘转角传感器的结构 在转向轴上装有一个带,19,光电式转向盘转角传感器,的工作,原理,如,图,4,所示，遮光盘上的窄缝呈等距均匀分布，当转动转向盘时,，带,窄缝的遮光盘使光束产生,ON/OFF,的变化，这种反复,ON/OFF,变化,产生与转向盘转角成一定比例的一系列数字信号，电控悬架控制,可根据,此信号的变化来判断转向盘的转角与转速。同时，由于传感器,上两,个光电耦合器,ON/OFF,信号变换的相位错开约,90,，如图,5,所示,，可,根据检测到的脉冲信号的相位差来判断转向盘的偏转方向。,光电式转向盘转角传感器的工作原理 如图4 所示，遮,20,2、车身高度传感器,【作用】,车身高度传感器的作用是将车身与车桥之间的相对高度变化（悬,架变形量的变化）转换为电信号并送给电控单元。有的车型有,3,个,车身,高度传感器，有的车型有,4,个，即在每个车轮悬架位置上都装有,一个,车身高度传感器。车身高度传感器通过监测车身与悬架下臂之间,的距离,变化，来检测汽车高度和因道路不平而引起的悬架位移量,。,【类型】,片簧开关式、霍尔式、,光电式,。,其中片簧开关式和霍尔式是,接触式,传感器，在使用中存在由于,磨损,而影响检测精度的缺点；而光电式传感器是非接触式传感器，不,存在,上述缺点，因而应用广泛。,其中光电式应用较多。,2、车身高度传感器【作用】车身高度传感器的作用是将车身与车桥,21,光电式车身高度传感器的结构,光电式车身高度传感器一般安装在车身与车桥之间，如图,1,所示,，主要由传感器轴、遮光盘、光电耦合元件、连接杆等部件组成,。,光电式车身高度传感器内有一根靠连接杆（下连接在车桥上）,带动,转动的传感器轴，传感器轴上固定一个开有许多窄槽的遮光盘，,遮光,盘两边是由发光二极管和光敏三极管组成的光电耦合元件。每个,光电,耦合元件由四组发光二极管和光敏三极管组成。,光电式车身高度传感器的结构光电式车身高度传感器一般安装在车身,22,光电式车身高度传感器,的工作原理,当车身高度变化时（如不平路面或汽车载荷发生变化），车身,与车轮,的相对运动使车身高度传感器的连接杆转动，通过传感器轴,带动圆盘,转动，使光电耦合器组相对应的发光二极管和光敏三极管上的,光线,发生,ON,OFF,的转换，如图,2,所示,。,光敏三极管把接收到的光线,ON,OFF,转换成电信号，并通过导,线输送给悬架,ECU,。,ECU,根据光电耦合器,ON,OFF,转换的不同,组合,变化，检测出不同的车身高度。,光电式车身高度传感器的工作原理当车身高度变化时（如不平路面或,23,1.,车速传感器,车速,传感器安装在变速器输出轴上，与变速器车速传感器共用,。,ECU,利用车速传感器信号与转向盘转角信号，可计算出车身侧倾程度,；同时,也可以通过对车速的检测，来调节电控悬架的阻尼力，从而,改善汽车,行驶的安全性。,2.,节气门位置传感器,节气,门位置传感器与发动机节气门位置传感器共用。节气门,位置传感器,先将信号输入发动机,ECU,，然后发动机,ECU,再将此信号,传输给,悬架,ECU,。节气门位置传感器可以间接检测汽车加速信号，,判断汽车,是否在进行急加速，悬架,ECU,利用此信号作为“防下坐”,控制的,一个工作状态参数。,3.,制动压力传感器,制动,力传感器安装于制动管路中，制动时它向悬架,ECU,传送,信号,，使,ECU,产生并输出抑制“点头”的信号。,1.车速传感器,24,信号,开关,车门开关,停车灯开关,阻尼模式指示灯和车身高度指示灯,高度控制开