汽车电控技术第9章_电子控制空气悬架系统
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ECAS电子控制空气悬架系统详解ECAS简介传统的空气悬架控制模式是采用机械高度阀,即通过高度阀阀门的开启调节对气囊的充放气,从而保持车辆恒定的行驶高度。
随着系统应用的推广和车辆控制技术的发展,电子控制逐渐取代传统的机械控制电子控制系统不仅提高了操作的舒适性和反应的灵敏度,而且可以附加很多辅助功能。
威伯科汽车控制系统有限公司早在1986年就开始了电子控制空气悬架系统ECAS(electronic-controlled air suspension)的开发和应用,它是世界上最为先进并且应用最为广泛的电控空气悬架控制系统。
ECAS系统主要由电子控制单元(ECU)、电磁阀、高度传感器、气囊等部件组成。
它的基本工作原理是高度传感器负责检测车辆高度(车架和车桥间的距离)的变化,并把这一信息传递给ECU,除高度信息外,ECU还接受其它的输入信息,如车速信息、制动信息、车门信息和供气压力信息等,然后ECU综合所有的输入信息,判断当前车辆状态按照其内部的控制逻辑,激发电磁阀工作,电磁阀实现对各个气囊的充放气调节。
1.电控单元电控单元(ECU)通常安装在驾驶室或者电气仓内,可实现不同高度值的管理和储存,控制包括正常高度在内的多个车辆高度,ECU 负责与诊断工具进行数据交换,同时监测系统所有部件的操作,检测并储存系统故障。
2.电磁阀电磁阀通常安装在车架或车架横梁上。
ECAS电磁阀是高度集成化和模块化的设计。
取决于不同的配置,在通用的外部壳体内可以布置不同数量的电磁阀部件。
ECAS组合电磁阀可大大节省了零部件数量和安装空间以及装配费用。
为了降低排气噪声,电磁阀排气口带有消音器。
3.高度传感器高度传感器的外形看起来与机械高度阀相似,它们的安装方式和安装位置完全相同,通常布置在车架上。
传感器内部包含线圈和枢轴,当车桥与车身之间的距离发生变化时,高度横摆杆转动并带动相应的电枢在线圈中上下直线运动,造成线圈的感应系数变化,ECU检测此感应系数的变化并将其转换成高度数字信号。
第9章电控悬架系统9.1 概述车辆行驶在复杂的环境里,即路况(路面不平度等级)、车速以及工况(加速、制动、转向、直线行驶)经常要发生变化。
例如汽车在急速起步或急速加速时会产生“加速后仰”现象,汽车高速行驶紧急制动时会产生“制动点头”现象;汽车在急转弯行驶时会产生“转向侧倾”现象。
上述情况会对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性产生不利的影响。
被动悬架由于其结构特点,很难保证汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性同时达到最佳。
因此,为解决这一问题产生了根据工况要求保证汽车的性能达到最佳的电控悬架。
电控悬架采用传感器技术、控制技术和机电液一体化技术对汽车的行驶工况进行监测。
由控制计算机根据一定的控制逻辑产生控制指令控制执行元件产生动作,保证汽车具有良好的行驶性能.9.1.1 电控悬架的功能1 调节车身高度。
汽车载荷变化时,电控悬架系统能自动维持车身高度不变,汽车即使在凸凹不平道路上行驶也可保持车身平稳。
2 提高车辆的行驶平顺性和操纵稳定性,抑制车辆姿态的变化(后仰、点头、侧倾) 。
当汽车急速起步或加速行驶时,由于惯性力及驱动力的作用,会使车尾下蹲产生"后仰"现象。
电控悬架能够及时地改变悬架的俯仰角刚度,抑制后仰的发生。
当汽车在高速行驶中紧急制动时,由于惯性力和轮胎与地面摩擦力的作用,会使车头下沉产生制动点头现象。
电控悬架能使汽车在这种工况下车头的下沉量得到抑制。
当汽车急转弯时,由于离心力的作用汽车车身向一侧倾斜,转弯结束后离心力消失。
汽车在这样的工况下会产生汽车车身的横向晃动.电控悬架在这种工况下能够减少车身倾斜的程度、抑制车身横向摇动的产生。
因此,电控悬架在一定程度上能使悬架适应负荷状况、路面不平度和操纵情况的变化.3 提高车轮与地面的附着力,改善汽车制动性能和提高汽车抵抗侧滑能力。
普通汽车在制动时车头向下俯冲,由于前、后轴载荷发生变化,使后轮与地面的附着条件恶化,延长了制动过程。
电控悬架系统可以在制动时使车尾下沉,充分利用车轮与地面的附着条件,加速制动过程,缩短制动距离。