現(xiàn)代汽車電控懸架系統(tǒng)

現(xiàn)代汽車電子控制懸架系統(tǒng)簡介現(xiàn)代汽車電子控制懸架系統(tǒng)簡介懸架定義定義：懸架是車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間的一切傳力裝置的總稱懸架的功能（作用）：（1）緩沖振動、平穩(wěn)行駛（2）將車輪與路面之間的驅(qū)動力、制動力、轉(zhuǎn)向力傳給車身。（3）車身和車輪之間保持幾何關(guān)系。傳統(tǒng)懸架組成及功用組成：彈簧、減振器、導(dǎo)向機構(gòu)。彈簧的功用：緩沖振動、擺動、提高輪胎抓地力。減振器的功用：衰減振動、方向穩(wěn)定。導(dǎo)向機構(gòu)：傳遞動力典型獨立懸架(前)雙橫臂式（雙叉式）獨立懸架典型獨立懸架（后）典型獨立懸架雙橫臂式（雙叉式）獨立懸架典型獨立懸架麥弗遜懸掛傳統(tǒng)懸架架對汽車車性能的的影響行駛平穩(wěn)穩(wěn)性、操操作穩(wěn)定定性確定定乘坐舒舒適性●軟：舒適適性好、、行駛穩(wěn)穩(wěn)定和操操縱穩(wěn)定定性差（（車身位位移過大大、橫擺擺縱搖））●硬：舒適適性差、、行駛穩(wěn)穩(wěn)定和操操縱穩(wěn)定定性好。?！裰粶p阻尼尼而不變變剛度，，振動到到車身。。●只減剛度度而不變變阻尼，，穩(wěn)定性性和舒適適性差。。傳統(tǒng)懸架架的缺點點參數(shù)不變變?yōu)榱藴p少少車體振振動，隔隔離路面面沖擊，，提高乘乘坐舒適適性要求求懸架設(shè)設(shè)計較““軟”。。但是這樣樣勢必導(dǎo)導(dǎo)致車身身在行駛駛過程中中的位移移變大，，需要相相應(yīng)地提提高車身身高度，，從而導(dǎo)導(dǎo)致車輛輛中心高高度的增增加，不不利于改改善車輛輛的行駛駛穩(wěn)定性性。為了減小小汽車在在轉(zhuǎn)彎、、加速、、制動時時汽車產(chǎn)產(chǎn)生的側(cè)側(cè)傾及后后傾，提提高操穩(wěn)穩(wěn)性，又又要求懸懸架設(shè)計計較“硬硬”另一方面面，為了了提高汽汽車的操操縱穩(wěn)定定性，一一般要求求懸架具具有較大大的彈簧簧剛度和和減振器器阻尼，，這顯然然與改善善車輛的的舒適性性的要求求相矛盾盾。被動懸架架即傳統(tǒng)統(tǒng)懸架在在設(shè)計時時，不可可能使乘乘坐舒適適性及操操穩(wěn)性都都得到優(yōu)優(yōu)化，只只能是：：在二者者中間尋尋求折中中方案（（在特定定道路及及速度下下實現(xiàn)））；或偏偏重于某某一種方方案（犧犧牲一個個方面，，達到另另一個目目的）。。當(dāng)前，人人們對舒舒適性及及操縱穩(wěn)穩(wěn)定性的的需求越越來越高高，所以以開始研研究及應(yīng)應(yīng)用主動動懸架。。懸架發(fā)展與分分類1981年開始車車身高度度控制，，同年開開發(fā)出可可變減震震器阻尼尼力的新新技術(shù)1987年日本田田公司率率先推出出空氣彈彈簧主動動懸架90年代隨電電子技術(shù)術(shù)發(fā)展，，已具有有在10-20秒內(nèi)做出出反應(yīng)的的電控懸懸架系統(tǒng)統(tǒng)懸架發(fā)展與分分類懸架的分分類:1.結(jié)構(gòu)分：：非獨立立懸架、、獨立懸懸架2.作用原理分分：被動懸架（（傳統(tǒng)懸架架）、主動動懸架（按按照其是否否包含動力力源分為：：全主動懸懸架-有源主動懸懸架；辦主主動懸架-無源主動懸懸架）現(xiàn)代轎車大大都是采用用獨立式懸懸架，按其其結(jié)構(gòu)形式式的不同，，獨立懸架架又可分為為橫臂式（雙雙叉式）、縱臂式、、燭式以及及麥弗遜式懸架等懸架發(fā)展與分類類懸架發(fā)展與分類類1.被動懸架：：為固定的的懸架剛度度和阻尼系系數(shù)，只能能保證在特特定道路狀狀態(tài)下達到到性能最優(yōu)優(yōu)折衷。2.全主動電控控懸架：組成—執(zhí)行機構(gòu)、、測量系統(tǒng)統(tǒng)、反饋系系統(tǒng)、能源源系統(tǒng)（液液壓缸及蓄蓄能器）。。其懸架剛度度、減振器器的阻尼系系數(shù)、車身身高度都能能隨汽車載載荷、行駛駛速度、路路面狀況等等行駛條件件變化，而而自動調(diào)節(jié)節(jié)，使懸架架性能總是是處于最佳佳狀態(tài)。未未解決問題題：高頻率率下的行駛駛平順性、、能量消耗耗、可靠性性、價格、、振動、噪噪聲等。3.全主動懸架架分類：主主動油氣懸懸架（雪鐵龍XM油氣彈簧））、主動空氣氣懸架（日本三菱菱）、主動液力力懸架（代表車型型為VOLVO740）。懸架發(fā)展與分類類1.電子控制半半主動懸架架：無源（（無油泵、、蓄能器、、油管、油油罐、濾油油器等），，工作時不不消耗車輛輛動力，性性能與全主主動懸架相相近，應(yīng)用用價值較高高。不考慮慮改變懸架架剛度，只只考慮改變變懸架阻尼尼。分為有有級半主動動（阻尼力力有級可調(diào)調(diào)如OPEL）、無級半半主動（阻阻尼力連續(xù)續(xù)可調(diào)如BENZ)2.豐田皇冠、、日產(chǎn)公爵爵應(yīng)用的是是一種具有有多種作用用的電子控控制復(fù)合型型空氣懸架架。具有車車身高度、、阻尼力控控制、剛度度控制調(diào)節(jié)節(jié)功能。使使用了車速速傳感器、、加速踏板板開啟速度度傳感器等等多種傳感感器。其性性能和結(jié)構(gòu)構(gòu)介于主動動懸架和半半主動懸架架之間。特特點：成本本低于主動動懸架，應(yīng)應(yīng)用價值較較高。電控懸架的的結(jié)構(gòu)及原原理現(xiàn)代汽車對對懸架系統(tǒng)統(tǒng)的要求在汽車行駛駛過程中，，由于路面面的不平整整或者汽車車自身運動動狀態(tài)的改改變，會使使汽車表現(xiàn)現(xiàn)出各種運運動形態(tài)，，包括車身身的垂直振振動、俯仰仰運動和側(cè)側(cè)傾運動等等。垂直振動+前后俯仰+左右側(cè)傾（路面不平平）（（加速速、制動））（轉(zhuǎn)彎）綜合進行控控制汽車行駛時的運動形式綜合考慮上上述因素，，現(xiàn)代汽車車可以對懸懸架提出如如下要求。（1）具具有有足足夠夠的的強強度度。。（2）具具有有適適當(dāng)當(dāng)?shù)牡膹棌椈苫蓜倓偠榷?，，且且能能根根?jù)據(jù)載載荷荷的的變變化化而而變變化化。。（3）具具有有足足夠夠的的側(cè)側(cè)傾傾剛剛度度。。（4）具具有有良良好好的的吸吸振振能能力力（（阻阻尼尼力力可可以以調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)））。。（5）能能夠夠保保證證車車輪輪正正確確的的定定位位參參數(shù)數(shù)?！，F(xiàn)代代汽汽車車懸懸架架控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)的的控控制制內(nèi)內(nèi)容容以電電腦腦作作為為控控制制核核心心，，對對汽汽車車懸懸架架系系統(tǒng)統(tǒng)參參數(shù)數(shù)，，包包括括彈簧簧放放度度、、懸懸架架阻阻尼尼、、側(cè)側(cè)傾傾剛剛度度和和車車身身高高度度等實實行行適適時時控控制制已已經(jīng)經(jīng)成成為為現(xiàn)現(xiàn)實實當(dāng)前前，，對對汽汽車車懸懸架架的的控控制制主主要要有有以以下下幾幾種種：：（1）以以改改善善壞壞路路行行駛駛能能力力和和高高速速操操縱縱穩(wěn)穩(wěn)定定性性為為目目的的的的車車高高控控制制；；（2）以以改改善善舒舒適適性性和和操操縱縱穩(wěn)穩(wěn)定定性性為為目目的的的的減減振振器器阻阻尼尼控控制制；；（3）以以改改善善舒舒適適性性和和操操縱縱穩(wěn)穩(wěn)定定性性為為目目的的的的彈彈簧簧剛剛度度控控制制。。（4）以以改改善善操操縱縱穩(wěn)穩(wěn)定定性性為為目目的的的的側(cè)側(cè)傾傾剛剛度度控控制制。。（5）綜合以上各各種考慮的綜綜合性懸架。。懸架控制系統(tǒng)統(tǒng)的基本組成成現(xiàn)代汽車懸架架控制系統(tǒng)：：是指利用有源源或無源控制制元件構(gòu)成的的閉環(huán)控制系系統(tǒng)對汽車懸懸架實行主動動控制的裝置置，它能根據(jù)據(jù)車輛的運行行狀況和路面面情況主動作作出反應(yīng)，抑抑制車身的各各種振動，使使懸架始終處處于最佳減振振狀態(tài)。目前，懸架控控制系統(tǒng)可實實現(xiàn)對車高、懸架彈彈簧剛度和減減振器阻尼、、側(cè)傾剛度等方面的主動動調(diào)節(jié)。與其他控制系系統(tǒng)一樣，半半主動懸架控控制系統(tǒng)一般般也包含傳感器、電腦腦和執(zhí)行機構(gòu)構(gòu)三個組成部分分（能源結(jié)構(gòu)））。懸架控制系統(tǒng)統(tǒng)的傳感器有有多種型式，，他們在系統(tǒng)統(tǒng)總承擔(dān)著將將汽車行駛路路況（汽車的的振動）和車車速及啟動、、加速、轉(zhuǎn)向向、制動等工工況轉(zhuǎn)變?yōu)殡婋娦盘?，并輸輸送到電腦。。車身加速度傳傳感器：檢測車身振動動，間接地也也可反映行駛駛的路面狀況況和車身橫向向運動狀況（（高級轎車會會有垂直加速速度傳感器如如梅賽德斯））。車身位移傳感感器：檢測車身與車車橋的相對位位移，反映車車身的平順性性和車身高度度。車速傳感器：：檢測車輪轉(zhuǎn)速速，反映車速速和計算車身身的側(cè)傾量。。傳感器轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳傳感器：檢測轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角，計算車車身側(cè)傾。制動壓力開關(guān)關(guān)：檢測制動管路路壓力，判斷斷汽車制動情情況。制動燈開關(guān)：：檢測制動燈電電路通斷，判判斷汽車制動動狀況。節(jié)氣門位置傳傳感器：檢測節(jié)氣門開開度，反映汽汽車加速狀況況。門控?zé)糸_關(guān)：：檢測門控?zé)綦婋娐吠〝?，判判斷乘員狀況況。懸架控制系統(tǒng)統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)構(gòu)可以是電磁磁閥、步進電電動機或泵氣氣電動機等他們根根據(jù)電電腦的的控制制信號號，準(zhǔn)準(zhǔn)確、、快速速和及及時地地作出出動作作反應(yīng)應(yīng)，實實現(xiàn)對對彈簧簧剛度度、減減振器器阻尼尼或車車身高高度的的調(diào)節(jié)節(jié)。執(zhí)行機機構(gòu)（一））懸架架系統(tǒng)統(tǒng)的高高度控控制懸架的的車高高控制制系統(tǒng)統(tǒng)：可根據(jù)據(jù)車內(nèi)內(nèi)乘員員人數(shù)數(shù)或汽汽車裝裝載情情況自自動調(diào)調(diào)節(jié)車車身高高度，，以保保持車車身具具有穩(wěn)穩(wěn)定的的行駛駛姿態(tài)態(tài)。模式避震器器行駛高高度舒適舒適為為主0毫米至-15毫米自動根根據(jù)駕駕駛環(huán)環(huán)境自自動調(diào)調(diào)節(jié)0毫米至-28/35毫米動態(tài)運運動為為主-15毫米至-28/35毫米*越野根根據(jù)駕駕駛環(huán)環(huán)境自自動調(diào)調(diào)節(jié)+25毫米,直到100公里/小時舉升根據(jù)駕駕駛環(huán)環(huán)境自自動調(diào)調(diào)節(jié)+60毫米,直到40公里/小時停車后后，當(dāng)當(dāng)車上上載荷荷減少少而車車身上上抬時時，控控制系系統(tǒng)能能自動動地降降低車車身高高度，，以減減少懸懸架系系統(tǒng)的的負荷荷，改改善汽汽車外外觀形形象。。1、停車車水平平控制制2、特殊殊行駛駛工況況高度度控制制當(dāng)汽車車高速速行駛駛時，，主動動降低低車身身高度度，以以改善善行車的的操縱縱穩(wěn)定定性和和氣動動特性性。汽車行行駛于于起伏伏不平平度較較大的的路面面時，，主動動升高高車身，，避免免與地地面或或懸架架的磕磕碰。。典型的的車高高控制制有以以下幾幾種：：車身高高度不不受載載荷影影響，，保持持基本本恒定定，姿姿態(tài)水水平，，使乘乘坐更更加平平穩(wěn)，，前大大燈光光束方方向保保持不不變，，提高高行車車安全全性?！，F(xiàn)代汽汽車車車高控控制系系統(tǒng)有有油壓壓式和和氣壓壓式之之分分前者用于油油氣彈簧懸懸架，后者者用于空氣氣彈簧懸架架。3、自動水平平控制播放常見的控制制方式：：方式1空氣壓縮機電動機空氣壓縮機繼電器高度傳感器排氣電磁閥空氣干燥器空氣彈簧在該控制系系統(tǒng)中，高高度傳感器器的信號用用于控制空空氣壓縮機機向空氣彈彈簧輸送壓壓縮空氣，，抬高車身身。干燥器內(nèi)的的干燥劑（（硅的化合合物）吸收收進氣過程程中壓縮空空氣的水分分，這些水水分可以通通過竟干燥燥器排出的的氣體帶走走，以使干干燥劑能得得以重復(fù)使使用。同時該信號號（高度傳傳感器）也也被用來控控制空氣彈彈簧上的排排氣電磁閥閥，釋放空空氣彈簧中中已有的氣氣體，從而而達到維持持彈簧內(nèi)的的壓力和降降低車身高高度的目的的。解釋常見的控制制方式：：方式2空氣壓縮機電動機空氣壓縮機繼電器高度傳感器排氣電磁閥空氣干燥器空氣彈簧電腦壓力開關(guān)儲液筒在空氣壓縮縮機與空氣氣彈簧之間間設(shè)置了高高壓的儲氣氣筒，空氣氣壓縮機輸輸出的高壓壓氣體儲存存在該儲氣氣筒中，壓壓力開關(guān)感感受儲氣筒筒內(nèi)的壓力力，最終通通過電腦控控制空氣壓壓縮機的運運轉(zhuǎn)。解釋在控制系統(tǒng)統(tǒng)中，高度度傳感器是是檢測部分分，裝在車車身與懸架架之間用來檢測某某一車輪或或車軸上方方車身高度度的變化，，向電腦提提供車身高高度信息高度傳感器器有簧片式式、霍爾式式和光電式式等多種型型式。其中中光電式最最為常見，，其結(jié)構(gòu)如如下圖。遮光板光電藕合器遮光板光電藕合器擺臂傳感器軸在傳感器內(nèi)內(nèi)部有一根根由連桿帶帶動的傳感感器軸，軸上固定一一個開有許許多窄槽的的圓盤圓盤的轉(zhuǎn)動動可在遮光光器輸出電電路中出現(xiàn)現(xiàn)開關(guān)電量量轉(zhuǎn)換這種不斷轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換的電量量作為電信信號輸入電電腦，用來來識別懸架架高度的變變化，采用用數(shù)個這樣樣一來的遮遮光器，傳傳感器就可可以將車身身高度劃分分為若干個個區(qū)域，如如果采用4個光電藕合合器，則可可以根據(jù)其其通斷狀態(tài)態(tài)，組合成成16個車高區(qū)域域。它兩端的發(fā)發(fā)光二極管管和光敏三三極管一道道構(gòu)成遮光光器解釋可調(diào)空氣彈彈簧減振器器總成是系系統(tǒng)的執(zhí)行行機構(gòu)，它它是一個帶帶有充氣室室的液壓減減振器若想抬高車車身，空氣氣壓縮機會會通過空氣氣干燥器想想空氣彈簧簧內(nèi)充氣，，使得空氣氣彈簧伸張張，車身高高度變大；；反之，則可可將空氣彈彈簧上的排排氣閥打開開，空氣彈彈簧內(nèi)的壓壓縮空氣經(jīng)經(jīng)過排氣閥閥和空氣干干燥器被排排向大氣，，空氣彈簧簧縮短，車車身高度隨隨之降低。。兩組光電耦耦合元件輸輸出信號與與車身高度度的關(guān)系1號開關(guān)信號2號開關(guān)信號車身狀態(tài)10過高11偏高01偏低00過低汽車行駛時時，高度傳傳感器每8毫秒測量一一次車身高高度。高度度調(diào)節(jié)范圍圍一般為10-30MM，從操縱高高度控制開開關(guān)到啟動動空壓機約約需2秒時間，從從壓縮機開開始充氣到到完成高度度調(diào)節(jié)需要要20-40秒時間。備注：系統(tǒng)統(tǒng)保護措施施在汽車行駛駛時，為了了最大限度度地降低車車身振動對對判斷車身身高度帶來來的影響，，讀數(shù)時間間間隔會適適當(dāng)延長。。高度傳感感器發(fā)出車車身高度變變化信號7-13S以后，EMSECU才會向執(zhí)行行元件發(fā)出出控制信號號。在這段段時間，如如果高度傳傳感器沒有有輸入信號號，ECU就不會改改變車身身高度。。發(fā)生頻頻次。若在該段段時間內(nèi)內(nèi)所測得得車高信信號處于于“過高高區(qū)”比比例達75%-80%以上，則則電腦將將根據(jù)高高度傳感感器的輸輸入信號號，向排排氣電磁磁閥發(fā)出出控制信信號，打打開排氣氣電磁閥閥，空氣氣彈簧氣氣室中的的空氣通通過空氣氣干燥器器排向大大氣，從從而達到到降低車車身高度度的目的的。此后，通通過檢測測當(dāng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)車高信信號處于于“過低低區(qū)”或或“低車車身區(qū)””所占比比例達到到10%以上時，，終止放放氣，完完成一次次車高調(diào)調(diào)節(jié)。另外一個個預(yù)防措措施是：：ECU控制壓縮縮機一次次運轉(zhuǎn)的的時間不不超過2分鐘；排排氣閥打打開的時時間不超超過1分鐘，防防止系統(tǒng)統(tǒng)泄漏時時壓縮機機不停地地工作并并阻止排排氣孔不不停地排排氣。在行李箱箱內(nèi)設(shè)有有一高度度控制自自動切斷斷開關(guān)，，當(dāng)車身身高度上上升到極極限時，，自動切切斷控制制電路。。當(dāng)電腦根根據(jù)傳感感器信號號判定車車身高度度低于規(guī)規(guī)定的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值時時即刻向空空氣壓縮縮機繼電電器發(fā)出出控制信信號，接接通該繼繼電器啟啟動空氣壓縮縮機產(chǎn)生生的壓縮縮空氣經(jīng)經(jīng)空氣干干燥器向向空氣彈彈簧主氣氣室充氣氣，使車車身高度度增加。。一旦車身身高度達達到標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值后，，電腦通通過空氣氣壓縮機機繼電器器讓空氣氣壓縮機機停止工工作，以以維持車車身高度度。蓄電池電電腦提供供12V電壓，通通過一個個20s延時關(guān)閉閉繼電器器，電腦腦在點火火開關(guān)關(guān)關(guān)閉后執(zhí)執(zhí)行一個個關(guān)閉程程序。發(fā)動機轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速通過過位于交交流發(fā)電電機上的的相位開開關(guān)測得得。當(dāng)發(fā)發(fā)動機轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速低于于500r/min時，電腦腦不允許許空氣壓壓縮機工工作。車速信號號通過緩緩沖電路路由儀表表上獲得得，當(dāng)車車速超過過某一規(guī)規(guī)定值后后（如80km/h），電腦腦自動降降低車身身高度（（如20mm），以降降低空氣氣阻力，，改善行行駛穩(wěn)定定性。制動踏板板上的開開關(guān)信號號提供汽汽車的制制動信號號，當(dāng)汽汽車以高高于8km/h的速度行行駛時，，電腦通通知汽車車進行高高度調(diào)節(jié)節(jié)。通過門控控?zé)糸_關(guān)關(guān)信號電電腦判斷斷車門是是否打開開，依此此選擇控控制方式式。通過過模式選選擇開關(guān)關(guān)信號，，電腦以以不同方方式調(diào)節(jié)節(jié)車身高高度?？諝鈮毫﹂_關(guān)關(guān)和高度傳感感器信號則是是電腦控制空空氣壓縮機和和車身高度的的依據(jù)。從汽車行駛平平順性和操縱縱安全性考慮慮，懸架彈簧簧剛度和減振振器阻尼應(yīng)能能隨汽車行駛駛狀況的改變變而變化即可以在車輛輛行駛過程中中，根據(jù)路面面狀態(tài)和車身身的響應(yīng)，對對懸架參數(shù)進進行控制，使使車身的振動動響應(yīng)始終被被限制在期望望的范圍內(nèi)。。這種系統(tǒng)通常常以車身運動動的位移、加加速度等參數(shù)數(shù)作為控制依依據(jù)，由電腦腦控制電磁閥閥、步進電動動機等執(zhí)行機機構(gòu)，實現(xiàn)對對彈簧剛度和和減振器阻尼尼的調(diào)節(jié)。LS400懸架控制開關(guān)關(guān)有2個。一個是LRC駕駛控制開關(guān)關(guān)，（normal-標(biāo)準(zhǔn)sport-運動，用于選選擇減震器及及空氣彈簧的的工作模式））另一個是高高度控制開關(guān)關(guān)(normalhigh)；（二）減振器器變阻尼調(diào)節(jié)節(jié)當(dāng)儀表板上的的模式開關(guān)處處于normal（標(biāo)準(zhǔn)）時，，ECU令減震器保持持柔軟狀態(tài)；；但是當(dāng)車速速超過120公里/小時后，強制制變?yōu)橹械扔灿捕葼顟B(tài)。當(dāng)駕駛員選擇擇sport（運動）狀態(tài)態(tài)時，減震器器處于中等狀狀態(tài)工作，當(dāng)當(dāng)：汽車急轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎（轉(zhuǎn)角傳傳感器）、高高速制動（超超過60公里/小時）等狀態(tài)態(tài)時，直接變變?yōu)閳杂矤顟B(tài)態(tài)。在下列條件下下變?yōu)槿彳涋D(zhuǎn)彎行駛2秒或以上。加速時間達到到3秒或時速達到到50.制動燈開關(guān)斷斷開2秒時間之后自動變速器自自空擋或停車車檔換入其它它檔3秒或車速達到到15公里/小時.在汽車行駛過過程中，由于于車輪受到地地面沖擊，懸懸架彈簧以其其吸收和釋放放能量的方式式將這種沖擊擊轉(zhuǎn)變成車輪輪（車身）的的往復(fù)運動，，在此過程中中，減振器通通過吸收振動動能量來大幅幅度衰減振動動。雙向作用筒式式式減震器。。流通閥伸張閥壓縮閥補償閥從結(jié)構(gòu)上看汽車減振器是是一個密閉的的、充滿油液液的缸筒內(nèi)置的活塞將將缸筒分為兩兩個工作腔體體活塞上開有的的軸向節(jié)流孔孔成為溝通兩兩工作腔的通通道。車身的上下振振動帶動活塞塞在缸筒中往往復(fù)運動，迫迫使筒內(nèi)的油油液在兩工作作腔之間往復(fù)復(fù)流動節(jié)流孔對油液液的摩擦阻力力構(gòu)成了減振振器阻尼，汽汽車振動的能能量在此間轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為油液中中生成的熱能能散失在大氣氣中?，F(xiàn)代汽車懸架架對減振器阻阻尼的控制一一般均根據(jù)汽汽車負荷、行行車狀態(tài)和路路面條件控制制調(diào)節(jié)減振器器中節(jié)流孔的的過流面積，，實現(xiàn)改變減減振器阻尼的的目的。通常情況下，，高速行駛的的汽車希望有有較強的阻尼尼力，以利于于控制車身姿姿態(tài)的變化。。但是，當(dāng)行駛駛于城市道路路時，減弱阻阻尼力更有利利于改善乘坐坐舒適性。對懸架減振器器阻尼力的控控制，可以達達到急加速時時防止車身后后座、換檔過過程中防止車車身沖擊、制制動時防止車車身“點頭””以及轉(zhuǎn)彎車車身側(cè)傾等等等目的。阻尼控制系統(tǒng)統(tǒng)的傳感器包包括車速傳感器節(jié)氣門位置傳傳感器轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳傳感器車身和懸架加加速度傳感器器制動燈開關(guān)等等他們分別向電電腦提供車速速、加速狀況況、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速、、車身運動狀狀態(tài)和汽車制制動等信號，，電腦通過步步進電動機或或電磁閥歸可可調(diào)節(jié)阻尼式式減振器改變變阻尼力，以以適應(yīng)行駛需需要。轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳傳感器用于檢檢測汽車轉(zhuǎn)向向輪偏轉(zhuǎn)角度度和方向，電電腦根據(jù)其發(fā)發(fā)出的信號，，判斷出汽車車轉(zhuǎn)向時產(chǎn)生生側(cè)向力的大大小，控制車車身的側(cè)傾。。光電式轉(zhuǎn)向盤盤轉(zhuǎn)角傳感器器是最常見的的一種結(jié)構(gòu)型型式。轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器遮光圓盤光電藕合器窄縫轉(zhuǎn)向軸1ON90ONON2ONON停止位置左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)ECU根據(jù)兩組光電電元件輸出信信號導(dǎo)通與截截止的頻率可可以計算出轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速；根據(jù)相相位差判斷轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向。如左轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時2的輸出信號總總是先于1的輸出信號導(dǎo)導(dǎo)通。反之亦亦然。可調(diào)阻尼式式減振器有有執(zhí)行機構(gòu)構(gòu)和減振器器兩部分組組成。執(zhí)行行機構(gòu)設(shè)在在減振器支支柱的頂部部，由直流流電動機、、小齒輪、、扇形齒輪輪、控制桿桿以及電磁磁線圈等組組成電腦根據(jù)汽汽車行駛狀狀況給直流流電動機和和電磁線圈圈施加不同同強度的電電流，電動動機依靠下下部的小齒齒輪帶動扇扇形齒輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，受電電磁線圈控控制的擋塊塊下斷伸入入扇形齒輪輪的凹槽中中，用以限限制扇形齒齒輪的極限限轉(zhuǎn)角，從從而確定與與扇形齒輪輪相連的控控制桿的位位置，控制制桿驅(qū)動的的減振器轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)閥可在減減振器上獲獲得不同的的阻尼。活塞桿控制桿回轉(zhuǎn)閥油孔活塞活塞桿為中中空結(jié)構(gòu)，，控制桿置置于其中，，桿的上端和和下端分別別與執(zhí)行機機構(gòu)和轉(zhuǎn)閥閥相連當(dāng)轉(zhuǎn)閥上的的A、C油孔導(dǎo)通時時，減振器器為小阻尼尼；當(dāng)轉(zhuǎn)閥B油孔導(dǎo)通時時，減振器器為中等阻阻尼而當(dāng)轉(zhuǎn)閥上上3個油孔全部部關(guān)閉時，，僅有止回回閥產(chǎn)生節(jié)節(jié)流作用，，此時，減減振器為大大阻尼狀態(tài)態(tài)執(zhí)行機構(gòu)可可通過控制制桿帶動轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)閥旋轉(zhuǎn)，，使轉(zhuǎn)閥上上的小孔與與活塞桿上上的小孔接接通或切斷斷，從而增增加或減少少減振器上上下油室之之間的過流流面積，達達到調(diào)節(jié)減減振器阻尼尼的目的，，這種減振振器可提供供軟、中等等和硬三種種阻尼力。。當(dāng)電動機通通過小齒輪輪帶動扇形形齒輪逆時時針旋轉(zhuǎn)，，直到扇形形齒輪的凹凹槽一端靠靠在擋塊上上時，減振振器轉(zhuǎn)閥處處產(chǎn)生較大大的節(jié)流孔孔過流面積積，減振器器處于小阻阻尼狀態(tài)；；當(dāng)電動機反反向通電，，扇形齒輪輪順時針轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，其凹凹槽的另一一端靠在擋擋塊上時，，減振器轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)閥處以節(jié)節(jié)流孔適中中的過流面面積產(chǎn)生中中等強度的的阻尼；當(dāng)電腦同時時向電動機機和電磁線線圈通電時時，電動機機將扇形齒齒輪轉(zhuǎn)離小小阻尼或中中等阻尼位位置，同時時電磁線圈圈將擋塊吸吸攏，使擋擋塊進入扇扇形齒輪凹凹槽中間的的凹坑內(nèi)，，此時減振振器轉(zhuǎn)閥將將節(jié)流閥過過流面積收收至最小，，產(chǎn)生大阻阻尼。從控制原理理上講,對懸架彈簧簧剛度的控控制方式與與對減振器器阻尼的控控制及功能能幾乎相同同.電腦通過對對車速傳感感器、轉(zhuǎn)向向傳感器、、加速度傳傳感器、制制動傳感器器、車身高高度傳感器器等信號進進行分析和和計算，確確定當(dāng)前彈彈簧應(yīng)具有有的剛度，，并通過執(zhí)執(zhí)行機構(gòu)改改變彈簧的的剛度。在具有空氣氣彈簧的懸懸架系統(tǒng)中中，彈簧氣氣囊中空氣氣的壓縮構(gòu)構(gòu)成了彈簧簧剛度，改改變彈簧剛剛度可依靠靠增大氣囊囊容積，即即增加氣體體的有效壓壓縮容量來來實現(xiàn)（三）彈簧簧剛度調(diào)節(jié)節(jié)若將彈簧氣氣室分為主主、副氣室室，以電腦腦控制溝通通主、副氣氣室的開關(guān)關(guān)閥，實現(xiàn)現(xiàn)彈簧氣室室容積的改改變，即可可改變彈簧簧的剛度。。當(dāng)氣閥控制制桿帶動閥閥芯旋轉(zhuǎn)到到圖中硬位位置時，主主、輔腔氣氣道切斷，，高度控制制電磁閥與與壓縮機繼繼電器接通通，，空氣氣充入主氣氣室，空氣氣密度增大大；順時針針轉(zhuǎn)60°到軟位，大大通道導(dǎo)通通，高度控控制電磁閥閥與排氣閥閥接通，使使主氣室空空氣密度減減?。荒鏁r時針轉(zhuǎn)60°，對中位，，氣體小通通道流通，，高度控制制電磁閥與與壓縮機繼繼電器斷電電，因此主主氣室空氣氣量變化很很小，處于于中態(tài)。中懸架彈簧剛剛度調(diào)節(jié)系系統(tǒng)的組成成空氣管路車門開關(guān)車門開關(guān)制動開關(guān)高度傳感器器空氣壓縮機機電腦行李箱開關(guān)關(guān)后減振器空氣彈簧到高度傳感感器和電磁磁閥的前懸懸架總成汽車懸架系系統(tǒng)特性的的好壞不僅僅僅只取決決于某一個個性能參數(shù)數(shù)的好壞，，更重要的的是系統(tǒng)各各參數(shù)的匹匹配。懸架綜合控控制系統(tǒng)是是指具有車車高控制功功能、減震震器阻尼控控制功能和和懸架剛度度控制功能能的懸架系系統(tǒng)。該系系統(tǒng)可以大大大提高汽汽車的乘坐坐舒適性和和行駛穩(wěn)定定性。通常，綜合合懸架控制制系統(tǒng)具有有的功能如如下：根據(jù)模式開開關(guān)可將懸懸架剛度和和阻尼的原原始狀態(tài)選選為“軟””-標(biāo)準(zhǔn)和“硬”-運動兩種狀態(tài)，，針對車高高控制也可可選擇為““普通”和和“高”狀狀態(tài)。（四）懸架架綜合控制制系統(tǒng)懸架綜合控控制系統(tǒng)主主要有兩種種結(jié)構(gòu)類型型：一種是有步步進電動機機驅(qū)動的空空氣懸架系系統(tǒng)另一種是有有電磁閥驅(qū)驅(qū)動的油氣氣彈簧懸架架系統(tǒng)懸架綜合控控制系統(tǒng)的的功能1、車速路面面感應(yīng)控制制：高速感應(yīng)——車速大于110km/h前后車輪關(guān)關(guān)聯(lián)感應(yīng)——車速在30km/h--80km/h，且車高在在0.03s內(nèi)突然變化化壞路感應(yīng)——車速在40km/h--100km/h，且車高在在0.5s內(nèi)大幅變化化；車速大大于100km/h，且車高在在0.5s內(nèi)大幅變化化；2、車身姿態(tài)態(tài)控制：側(cè)傾控制——急轉(zhuǎn)彎點頭控制——車速大于60km/h的制動后座抑制——車速小于20km/h的急加速；；3、車身高度度控制：高速感應(yīng)——車速大于90km/h連續(xù)壞路控控制——車速在40km/h---90km/h之間，且車車高持續(xù)0.5s以上大副變變化；車速速大90km/h，且車高持持續(xù)0.5s以上大幅變變化電控空氣懸懸架系統(tǒng)在在車上的布布置1-空氣干燥器器和排氣電電磁閥2-空氣壓縮機機3、16-前、后高度度控制閥4、15-前、后高度度傳感器5-前懸架執(zhí)行行器6-節(jié)氣門位置置傳感器7-門控?zé)糸_關(guān)關(guān)8-轉(zhuǎn)角傳感器器9-高度控制開開關(guān)10-后懸架執(zhí)行行器11-電腦12、18-后、前高度度控制繼電電器13-高度控制連連接器14-高度控制開開關(guān)17-制動燈開關(guān)關(guān)19-IC調(diào)節(jié)器高度民主控控制開關(guān)位位于行李箱箱中，若將將其置于關(guān)關(guān)閉（OFF）位置，則則汽車被舉舉升或停在在不平路面面上時，不不能對車身身高度進行行調(diào)節(jié)。直流電動機機帶動的空空氣壓縮機機將壓縮空空氣經(jīng)干燥燥過濾器送送到高度民民主控制電電磁閥，由由高度控制制電磁閥來來控制懸架架空氣彈簧簧的充氣量量，空氣室室的壓力有有調(diào)壓閥根根據(jù)汽車載載荷實行控控制。電控油氣彈彈簧系統(tǒng)1-油氣彈簧2-中間氣體彈彈簧3-懸架剛度調(diào)調(diào)節(jié)器4-電磁閥5-控制開關(guān)6-轉(zhuǎn)角傳感器器7-指示燈8-制動與加速速踏板位置置傳感器9-制動壓力傳傳感器10-車速傳感器器11-油泵12-車身位移傳傳感器系統(tǒng)以油為為介質(zhì)壓縮縮氣室中的的氮氣，實實現(xiàn)剛度調(diào)調(diào)節(jié)，以管管路中的小小孔節(jié)流形形成阻尼特特性。當(dāng)汽車正常常行駛時，，電腦打開開前、后電電磁閥，將將中間氣體體彈簧接入入前、后軸軸液壓回路路，于是可可將彈簧中中可壓縮氣氣體的容積積增加50%，剛度下降降；與此同時，，由于各電電磁閥還打打開了一個個節(jié)流孔，，使油液在在各軸上所所有三個氮氮氣彈簧之之間流動，，降低了懸懸架阻尼。。當(dāng)電電腦腦關(guān)關(guān)閉閉前前、、后后電電磁磁閥閥，，使使中中間間氣氣體體彈彈簧簧與與系系統(tǒng)統(tǒng)隔隔絕絕，，禁禁止止左左右右彈彈簧簧之之間間的的油油液液流流動動，，懸懸架架剛剛度度和和阻阻尼尼均均得得以以增增加加油室氮氣室膜片中間氣體彈簧節(jié)流孔液壓缸控制柱塞閥電磁閥當(dāng)電電腦腦檢檢測測到到電電磁磁閥閥線線圈圈電電阻阻值值有有誤誤會會時時，，停停止止對對電電磁磁閥閥加加電電，，懸懸架架系系統(tǒng)統(tǒng)自自動動恢恢復(fù)復(fù)到到““硬硬””的的狀狀態(tài)態(tài)當(dāng)電腦向向電磁閥閥通電壓壓縮回位位彈簧接接通電磁磁閥后中中間氣體體彈簧參參與左右右彈簧的的工作，，懸架變變軟。不通電時時，電磁磁閥因回回位彈簧簧的作用用而保持持在關(guān)閉閉位置，，使中間間氣體彈彈簧與前前、后軸軸上的其其他兩個個彈簧隔隔絕，懸懸架處于于“硬””狀態(tài)；；該系統(tǒng)的的執(zhí)行器器實際上上是一個個電磁閥閥，它置置于前、、后軸的的中間氣氣體彈簧簧上以上懸架架控制系系統(tǒng)概括括起來有有如下特特征：（1）它以閉閉環(huán)的形形式且通通過邏輯輯的控制制方式調(diào)調(diào)節(jié)控制制懸架參參數(shù)（剛剛度、阻阻尼），，且有““主動””性；（2）由于系系統(tǒng)不能能提供能能量，而而僅消耗耗能量，，所以它它只能在在消耗能能量的過過程中體體現(xiàn)主動動懸架的的特征，，而且在在補充能能量時表表現(xiàn)出被被動懸架架的特征征。（3）該控制制系統(tǒng)僅僅有電控控裝置和和驅(qū)動機機構(gòu)需要要消耗能能量，因因而能耗耗少，系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)簡單。。（4）可以減減少車身身的各種種振動，，但是無無法像主主動懸架架那樣將將他們消消除，且且系統(tǒng)控控制在反反應(yīng)時間間上有輕輕微的延延遲。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向時，，車身在在離心力力作用下下發(fā)生側(cè)側(cè)傾（虛虛線）。。電腦根根據(jù)傳感感器的信信息，計計算出汽汽車轉(zhuǎn)向向教速度度和車身身橫向加加速度等等參數(shù)，，經(jīng)過分分析判斷斷，想前前后輪電電磁閥總總成發(fā)出出控制指指令，讓讓外側(cè)車車輛空氣氣彈簧充充氣，內(nèi)內(nèi)側(cè)車輪輪空氣彈彈簧放氣氣，以平平衡車身身的側(cè)傾傾運動（（實線））。電腦可提提供的控控制功能能及控制制特點控制功能控制特點模式選擇模式選擇開關(guān)可選擇自動(AUTO)和運動（SPORT）檔位；高度開關(guān)可選擇自動（AUTO）、高（HIGH）、特高（EXTRAHIGH）側(cè)傾控制根據(jù)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角速速和車身橫向加速度，控制內(nèi)外側(cè)懸架彈簧的氣壓（油壓），外側(cè)彈簧壓力增加，內(nèi)側(cè)彈簧壓力減小，自動模式下車身側(cè)傾剛度大于運動模式下的車身側(cè)傾剛度點頭控制當(dāng)制動踏板開關(guān)開啟，且車身縱向加速度大于0.2g時，控制前懸架彈簧充氣（油），后懸架彈簧放氣（油），以保持車身水平，隨后反向控制以恢復(fù)原狀態(tài)。根據(jù)加速踏板開關(guān)信號、制動踏板開關(guān)信號和車速信號，通過自動變速器操縱桿將懸架阻尼切換到硬（HARD）狀態(tài)，控制換檔時產(chǎn)生的點頭。后座控制根據(jù)節(jié)氣門開啟速度和汽車車速，實施與點頭控制相反的控制車身搖擺控制根據(jù)高度傳感器檢測懸架位移和振動頻率，對車身高度的變化實施控制。懸架伸張時對空氣彈簧充氣，懸架壓縮時，使空氣彈簧放氣阻尼控制根據(jù)車速高低，對懸架阻尼實施控制車高控制根據(jù)車速和行駛路況，通過懸架彈簧對車高進行控制。系統(tǒng)保護控制出現(xiàn)故障時，點亮故障指示燈，系統(tǒng)進入失效保護狀態(tài)，輸出故障代碼懸架控制制系統(tǒng)的的故障診診斷對于具有有調(diào)節(jié)車車身高度度的空氣氣懸架系系統(tǒng)來說說，它只只在發(fā)動動機超過過設(shè)定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速（如如500或600r/min）的一段段時間（（如15s）以后，，且所有有車門和和行李箱箱均已關(guān)關(guān)閉的條條件下，，空氣彈彈簧會自自動修正正因負荷荷改變造造成的車車身高度度變化。。即使發(fā)發(fā)動機機熄火火，系系統(tǒng)仍仍能在在所有有車門門和行行李箱箱均關(guān)關(guān)閉一一段時時間（（如15s）后，，對車車身高高度進進行調(diào)調(diào)節(jié)，，以保保持汽汽車良良好的的停車車姿態(tài)態(tài)。同時還還應(yīng)注注意，，空氣氣懸架架調(diào)節(jié)節(jié)系統(tǒng)統(tǒng)一般般在下下列情情形之之下不不工作作：（1）當(dāng)行行李箱箱蓋或或任意意一扇扇車門門開啟啟時；；（2）當(dāng)制制動踏踏板被被踩下下時；；（3）當(dāng)節(jié)節(jié)氣門門全開開時；；（4）當(dāng)充充電系系統(tǒng)出出現(xiàn)故故障時時。檢測診診斷懸懸架系系統(tǒng)故故障過過程中中應(yīng)特特別注注意：：（1）在檢檢查懸懸架系系統(tǒng)之之前，，必須須確認(rèn)認(rèn)汽車車各輪輪胎的的充氣氣壓力力是否否正常常，車車輪定定位參參數(shù)是是否準(zhǔn)準(zhǔn)確；；（2）在頂頂起或或移動動汽車車之前前，應(yīng)至少少打開開一個個車門門或行行李箱箱蓋。。如果受受條件件限制制無法法打開開上述述蓋門門，則則需要要斷開開蓄電電池，，以避避免懸懸架系系統(tǒng)出出現(xiàn)異異常的的充放放氣，，產(chǎn)生生車身身的運運動；；（3）拆卸卸空氣氣彈簧簧之前前，應(yīng)應(yīng)先通通過電電磁閥閥排出出彈簧簧內(nèi)的的壓縮縮空氣氣；（4）對系系統(tǒng)進進行檢檢測時時，必必須使使發(fā)動動機轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速高高于懸懸架系系統(tǒng)設(shè)設(shè)定的的工作作轉(zhuǎn)速速，且且將自自動變變速器器的變變速桿桿置于于P檔（停車檔檔），拉緊緊駐車制動動，墊好車車輪。（5）拆卸或安安裝電磁閥閥時，必須須頂起汽車車。LS400電控懸架的的結(jié)構(gòu)及原原理S400空氣氣懸架系統(tǒng)統(tǒng)一、LS400電子控制懸懸架基本組組成基本組成1、傳感器部部分：車速速傳感器、、轉(zhuǎn)角傳感感器、節(jié)氣氣門位置傳傳感器、高高度傳感器器等2、電子控制制單元：懸懸架控制ECU3、執(zhí)行器：：阻尼力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換執(zhí)行器器、高度控控制電磁閥閥、空氣彈彈簧、空氣氣壓縮機、、儲氣筒、、空氣管路路、繼電器器等電控懸架的的結(jié)構(gòu)及布置電控懸架實實驗臺的結(jié)結(jié)構(gòu)及布置置電路圖二、典型功功能典型控制功功能：轉(zhuǎn)向控制——防側(cè)傾過大大；制動控制——防點頭；加速控制——防后坐；高車速控制制——防左右前后后的橫擺縱縱搖、車高高正正常（風(fēng)阻阻小）；不平路控制制——變中軟；自動車高控控制——乘員過多過過少都保持持正常車高高。三、元件結(jié)結(jié)構(gòu)及原理理（一）結(jié)構(gòu)構(gòu)與原理1.開關(guān)關(guān)（1）懸架架控制開關(guān)關(guān)：包括LRC開關(guān)和高度度控制開關(guān)關(guān)（2）高度控制制通斷開關(guān)關(guān)（3）制動燈開開關(guān)（4）門控?zé)糸_開關(guān)駕駛及高度度控制開關(guān)關(guān)電控懸架的結(jié)結(jié)構(gòu)及原理電控懸架的結(jié)結(jié)構(gòu)及原理2.傳感器器（1）車速傳感器器：電控懸架的結(jié)結(jié)構(gòu)及原理（2）節(jié)氣門位置置傳感器：電控懸架的結(jié)結(jié)構(gòu)及原理（3）發(fā)電機IC調(diào)解器：判斷斷發(fā)動機是否否運轉(zhuǎn)電控懸架的結(jié)結(jié)構(gòu)及原理（4）轉(zhuǎn)向傳傳感器:由一個旋轉(zhuǎn)信信號盤和兩組組發(fā)光二極管管、光敏三極極管組成。信信號盤旋轉(zhuǎn)時時光縫移動，，使兩組光敏敏管通不同的的組合判斷方方向與轉(zhuǎn)角。。方向信號：：00、10、1110、11、、01電控懸架的結(jié)結(jié)構(gòu)及原理電控懸架的結(jié)結(jié)構(gòu)及原理電控懸架的結(jié)結(jié)構(gòu)及原理（5