汽车主动悬架技术.ppt

主动悬架技术的分析 主动悬架技术的分析 【主要内容】 一、电控悬架系统概述 二、电控悬架系统的结构和工作原理 三、丰田电控悬架系统 一、电控悬架系统概述 1.汽车传统悬架的缺点 悬架的功能有以下几方面： （1） 把路面作用于车轮上的垂直反力（支承力）、纵向反力（牵引力和制动力）和侧向力，以及这些反力所造成的力矩都传递到车架（或承载式车身）上，以保证汽车正常行驶。 （2）在装载变化、车速及行驶转弯等情况下，必须使车轮与轴线保持正确配合，保证车辆的稳定性。 （3）保持车辆行驶方向的可操作性，在各种道路条件下保证驾驶员能有效控制转向。 （4）与轮胎共同作用，缓冲来自车轮的振动，使车辆舒适、平稳行驶。 传统的悬架系统的刚度和阻尼参数，是按经验设计或优化设计方法选择的，一经选定后，在汽车行驶过程中就无法进行调节，使得传统的悬架只能保证汽车在一种特定的道路和速度条件下达到性能最优的匹配，并且只能被动地承受地面对车身的作用力，而不能根据道路、车速的不同而改变悬架参数，更不能主动地控制地面对车身的作用力。 1.汽车传统悬架的缺点 2.电控悬架的功能 通过控制调节悬架的刚度和阻尼力，使汽车的悬架特性与道路状况和行驶状态相适应。其基本功能如下： 1．车高调整 2．减振器阻尼力控制 3．弹簧刚度控制 1．按传力介质的不同分:气压式、油压式 2．按控制理论的不同分 有级半主动式（阻尼力有级可调） 半主动式 无级半主动式（阻尼力连续可调） 全主动式 按频带和 能量消耗不同 慢全主动式 主动式 电磁阀驱动的油气主动式 按驱动机构 和介质不同 步近电动机驱动的空气主动式 3.电子控制悬架系统的种类 （二）电控悬架系统的结构和工作原理 电子控制液压悬架，能根据悬架的质量和加速度等，利用液压部件控制汽车的振动。 1．电控液压调节悬架减振力（阻尼力） 电控调节减振力（阻尼力）及弹簧刚度的控制过程为： 通过电脑（自动）及手动开关，可改变悬架弹簧的弹性系数和减振器的缓冲力。电脑根据行车条件自动调整车辆减震力和阻尼力，通过控制缓冲力的强弱来消除车辆行驶中的不平衡，可以使车辆在颠簸路面上保持平稳姿态，并自动调整车辆在紧急制动时的前倾和急加速时的后仰，以保证乘座的舒适性。 2．电控液压调节车高 在前轮和后轮的附近设有车高传感器，按车高传感器的输出信号，微机判断出车辆高度，再控制进出油孔的开闭，使油气弹簧压缩或伸长，从而控制车辆高度。 电子调整空气悬架中贮有起弹簧作用的压缩空气，减振器减振力、弹簧刚度和汽车高度控制，可根据驾驶条件自动控制和人为的开关控制。 电子调整空气悬架是ECU根据高度位置传感器，检测车身高度，通过控制空气压缩机和高度，控制电磁阀的工作状况，来完成对空气弹簧的充放气来调节车身的高度。 根据加速度传感器、制动灯开关、转向传感器等检测车辆的运行情况，通过控制悬架控制执行器的工作状态，来调节空气弹簧和减振器的刚度用减振力（阻尼力）。 3.电控空气悬架 三、丰田电控悬架系统 1．丰田LS400电控悬架的功能 1）车身高度控制功能， 控制项目 功 能 自动高度控制 不管乘客和行李重量情况如何使汽车高度保持某一个恒定的高度位置，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 高车速控制 当高度控制开关在“height(高)”位置时，汽车高度会降低到“正常”状态，这就改善高车速行驶时的空气动力学和稳定性 驻车 控制 当点火开关关断后因乘客重量和行李重量变化而使汽车高度变为高于目标高度时，能使汽车高度降低到目标高度，这就能改善汽车驻车时的姿势 2）减振力（阻尼力）与弹簧刚度控制功能 控制项目 功 能 防侧倾控制 使弹簧刚度和减振力变成“坚硬”状态。该项控制能抑制侧倾而使汽车的姿势变化减至最小，以改善操纵性能 防栽头控制 使弹簧刚度和减振力变成“坚硬”状态。该项控制能抑制汽车制动时栽头而使汽车的姿势变化减至最小 防下坐控制 使弹簧刚度和减振力变成“坚硬”