電子控制懸架系統(tǒng)汽車電子控制技術(shù)教學(xué)課件

1、一、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(或車輪)的一系列傳力裝置，因此汽車懸架具有以下作用：1承載 即承受汽車各方向的載荷，這些載荷包括垂直方向、縱向和側(cè)向的各種力。2傳遞動(dòng)力 即將車輪與路面間產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力傳遞給車身，使汽車向前行駛、減速或停車。3緩沖 即緩和汽車和路面狀況等引起的各種振動(dòng)和沖擊，以提高乘員乘坐的舒適性。 除此之外，汽車的懸架對(duì)汽車車輪的定位有較大的影響，進(jìn)而影響汽車行駛性能、操縱性能及乘坐的舒適性。如圖4-1所示。電子控制懸架系統(tǒng)情境一 自動(dòng)變速器概述圖4-1 汽車懸架二、基本原理車輛在路上行駛時(shí)，車輪經(jīng)過(guò)凸凹不平處就會(huì)受到?jīng)_擊力，該力由懸架和

2、車輪懸掛系統(tǒng)傳遞到車身上。汽車懸架的作用就是吸收并化解這個(gè)沖擊力。一般說(shuō)來(lái)，汽車懸架應(yīng)分為懸架系統(tǒng)和減振系統(tǒng)這兩部分。在這兩個(gè)系統(tǒng)的共同作用下，可以達(dá)到下述使用要求：行駛安全性：保持車輪與路面接觸，這對(duì)于保證制動(dòng)和轉(zhuǎn)向具有重要意義。工作安全性：保護(hù)汽車部件，使之不受過(guò)高的負(fù)荷。行駛舒適性：大大降低對(duì)乘員不利的負(fù)荷，避免損壞運(yùn)載的精密貨物。彈性元件是懸架中的“承載”元件，它將車輪懸掛與車身連在一起。輪胎和座椅的彈性對(duì)懸架起到補(bǔ)充作用。彈性元件有：鋼質(zhì)彈簧、充氣/空氣彈簧、橡膠/彈性體，或者是上述形式的組合。轎車上普遍采用鋼質(zhì)彈簧懸架，鋼質(zhì)彈簧采用的形式很多，但其中最普遍的是螺旋彈簧。如圖4-2所

3、示。圖4-2 汽車懸架組成 一、系統(tǒng)部件奧迪A8自適應(yīng)空氣懸架系統(tǒng)組成如圖4-3所示。 情境二 奧迪A8自適應(yīng)空氣懸架圖4-3 奧迪A8自適應(yīng)空氣懸架系統(tǒng)組成1. 控制單元J197系統(tǒng)的核心部分就是這個(gè)控制單元，它安裝在車內(nèi)雜物箱的前方。該控制單元處理其他總線用戶的相關(guān)信息以及個(gè)別的輸入信號(hào)，處理后的重要結(jié)果就是用于啟動(dòng)壓縮機(jī)、電磁閥和減振器的信號(hào)。2. 減振支柱四個(gè)減振支柱的結(jié)構(gòu)是相同的。3. 空氣彈簧空氣彈簧是封裝式的，也就是說(shuō)：它包在一個(gè)鋁制缸體內(nèi)。為了防止在這個(gè)缸體和可伸縮膜盒之間出現(xiàn)臟物，使用一個(gè)漲圈封鎖住了活塞和缸體之間的區(qū)域。在售后服務(wù)中可以更換這個(gè)漲圈，但可伸縮膜盒不能單獨(dú)更換

4、。如有損壞，必須整體更換減振支桿。4. 減振器采用的是雙管式充氣減振器，該減振器具有電動(dòng)連續(xù)可調(diào)功能?；钊械闹鳒p振閥是通過(guò)彈簧來(lái)預(yù)張緊的，在該閥的上面有一個(gè)電磁線圈，連接電纜通過(guò)中空的活塞桿通往外部。工作過(guò)程：減振的阻尼力大小主要是由該閥的液體流動(dòng)阻力來(lái)決定的。流過(guò)該閥的液壓油的阻力越大，減振的阻尼力也就越大。 5. 空氣供給總成空氣供給總成安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)左前部，這樣就可避免在乘員艙內(nèi)產(chǎn)生噪音，而且還可以實(shí)現(xiàn)有效的冷卻效果。因而這種布置可以延長(zhǎng)壓縮機(jī)的接通時(shí)司。從而提高調(diào)節(jié)的質(zhì)量。工作過(guò)程：工作原理與四輪驅(qū)動(dòng)車上使用的空氣供給總成是一樣的。為了防止壓縮機(jī)過(guò)熱，在必要時(shí)(氣缸蓋溫度太高)空氣

5、供給總成會(huì)被切斷。最大靜態(tài)系統(tǒng)壓力為16 bar。 6. 電磁閥體電磁閥體內(nèi)包含壓力傳感器以及用于控制空氣彈簧和蓄壓器的閥。該電磁閥安裝在車左側(cè)的車輪罩襯板和A 柱之間。7. 蓄壓器蓄壓器安裝在車輛左側(cè)，行李箱地板和后消音器之間。二、傳感器1. 壓縮機(jī)溫度傳感器G290殼體內(nèi)裝有一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)(NTC)電阻。如圖4-10所示。圖4-10 溫度傳感器2. 壓力傳感器該傳感器澆鑄在電磁閥體內(nèi)，在外面是夠不著的。壓力傳感器測(cè)量的是前、后橋減振支柱的壓力或蓄壓器內(nèi)的壓力。3. 加速度傳感器為了能使得車輛在任何行駛狀態(tài)都能獲得最佳的減振效果，就需要知道在這段時(shí)間內(nèi)車身的運(yùn)動(dòng)情況（懸掛質(zhì)量）和車橋部件（非

6、懸掛質(zhì)量）的特性。車身的加速度由三個(gè)傳感器來(lái)測(cè)量。4. 車身水平傳感器G76,G77,G78,G289 傳感器的結(jié)構(gòu)和針腳布置與四輪驅(qū)動(dòng)車上的是一樣的。這四個(gè)傳感器是完全一樣的，但支架和連接桿是不同的（與在車的哪面和哪個(gè)軸上有關(guān)）。工作過(guò)程：這些傳感器將接收叉形臂和車身之間的距離（也就是車身水平信息）傳感器是以800Hz（四輪驅(qū)動(dòng)車是以200Hz）的頻率來(lái)工作的，這個(gè)頻率足以確定非懸掛質(zhì)量的加速度。三、調(diào)節(jié)過(guò)程車身水平高度的變化是以軸來(lái)進(jìn)行的，調(diào)節(jié)的是車左側(cè)、右側(cè)之間的的水平高度差（例如由單面加載引起的）。如圖4-14所示。當(dāng)車速低于35km/h時(shí)，優(yōu)先使用蓄壓器來(lái)作為能源來(lái)使用，但前提條件是

7、：蓄壓器和空氣彈簧之間至少存在3bar的壓力差。車身水平高度的變化過(guò)程：提升：先是后橋升高，然后前橋再升高。下降：先是前橋下降，然后是后橋下降。圖4-14 車身高度調(diào)節(jié)四、特殊工況的調(diào)節(jié)1. 轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)彎時(shí)，懸架的調(diào)節(jié)過(guò)程就被終止，轉(zhuǎn)彎結(jié)束又接著進(jìn)行調(diào)節(jié)。車輛是否在轉(zhuǎn)彎可根據(jù)轉(zhuǎn)向角傳感器和橫向加速度傳感器的信號(hào)來(lái)判斷。如圖4-15所示。減振的阻尼力與因此可以有效地避免出現(xiàn)不必要的車身運(yùn)動(dòng)（如搖晃）。圖4-15 轉(zhuǎn)彎調(diào)節(jié)2. 制動(dòng)過(guò)程減振阻尼調(diào)節(jié)過(guò)程主要ABS/ESP制動(dòng)過(guò)程中, 這樣就可將汽車栽頭和車身晃動(dòng)減至最小。如圖4-16所示圖4-16 制動(dòng)過(guò)程3.起步過(guò)程在起步過(guò)程中，車身的慣性會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)

8、汽車栽頭現(xiàn)象。由于減振阻尼力與當(dāng)時(shí)的行駛狀態(tài)相適應(yīng)，這就可以將這種汽車栽頭現(xiàn)象減至最小。4. “行駛前”和“行駛后”模式在車輛行駛前或點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通前，與規(guī)定高度的偏差都會(huì)得到校正。操縱了車門(mén)、行李箱蓋或15號(hào)接線時(shí)，該系統(tǒng)會(huì)被從休眠模式喚醒，進(jìn)入“行駛前”模式。5. 休眠模式進(jìn)入“行駛后”模式60秒后若仍無(wú)輸入信號(hào)，系統(tǒng)就進(jìn)入節(jié)能的“休眠”模式了。系統(tǒng)在2.5小時(shí)和10小時(shí)后會(huì)短時(shí)脫離“休眠”模式，以便再次檢查高度狀態(tài)。6. 舉升機(jī)模式舉升機(jī)模式是通過(guò)車輛高度傳感器信號(hào)和靜止車輛停止運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng)度識(shí)別出來(lái)的。故障存儲(chǔ)器內(nèi)無(wú)故障存儲(chǔ)。指示燈不指示這個(gè)模式狀態(tài)。如圖4-17所示圖4-17 舉升機(jī)模

9、式7.維修模式這種模式是不會(huì)被自動(dòng)識(shí)別出來(lái)的。如果要使用千斤頂，必須先關(guān)閉自適應(yīng)空氣懸架，這時(shí)要操作CAR-SET UP菜單中的MMI控制按鈕才行。有兩種方法可以關(guān)閉這種模式：在MMI中設(shè)定（“Wagenhebermodus”就是千斤頂模式），或以超過(guò)15km/h的車速行駛。如圖4-18所示圖4-18 舉升機(jī)模式8.掛車模式當(dāng)掛車與車輛完成電氣連接后會(huì)被自動(dòng)識(shí)別出來(lái)。使用SETUP按鈕可以查詢系統(tǒng)狀態(tài)（即掛車模式現(xiàn)在是處于接通還是關(guān)閉狀態(tài)），必要時(shí)可通過(guò)MMI控制按鈕來(lái)激活該模式。9.底盤(pán)極低狀態(tài)當(dāng)?shù)妆P(pán)處于極低狀態(tài)時(shí)（比正常高度低65mm, 以上），指示燈和警報(bào)燈都會(huì)指示出這種情況。停車時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)就可能出現(xiàn)這種狀態(tài)。如圖4-19所示.圖4-19 底盤(pán)極低狀態(tài)指示燈和警報(bào)燈報(bào)警10. 底盤(pán)極高狀態(tài)當(dāng)?shù)妆P(pán)處于極高狀態(tài)時(shí)（比正常高度高50mm以上），警報(bào)燈會(huì)閃亮。在很重的載荷被卸下后就可能短時(shí)出現(xiàn)這種狀態(tài)。如圖4-20所示.圖4-20 底盤(pán)極高狀態(tài)指示燈和警報(bào)燈報(bào)警11. 應(yīng)