项目五 电控空气悬架系统.ppt

项目五电子控制空气悬架系统结构与检修知识目标：
1、对电子控制空气悬架的发展及特点有一定的了解；
2、掌握电子控制空气悬架的结构及工作原理；
3、熟练掌握电子控制空气悬架的电子控制过程。
技能目标：
1、能熟练使用各种检测仪器及设备；
2、熟练掌握电子控制空气悬架调节各项目的步骤
和操作要领；任务一电子控制空气悬架系统概述

【任务分析】
电子控制悬架系统，是相对于传统的悬架系统而言的。它是以电子控制模块为控制核心，对汽车悬架参数，如弹簧刚度、减振器阻尼系数、倾斜刚度和车身高度等进行实时控制的悬架系统。一、汽车悬架的作用
汽车悬架是指连接车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)的一系列传力装置，因此汽车悬架具有以下作用：
1．承载即承受汽车各方向的载荷，这些载荷包括垂直方向、纵向和侧向的各种力。
2．传递动力即将车轮与路面间产生的驱动力和制动力传递给车身，使汽车向前行驶、减速或停车。
3．缓冲即缓和汽车和路面状况等引起的各种振动和冲击，以提高乘员乘坐的舒适性。除此之外，汽车的悬架对汽车车轮的定位有较大的影响，进而影响汽车行驶性能、操纵性能及乘坐的舒适性。
二、汽车悬架的发展过程
1．20世纪40、50年代
20世纪40年代末，汽车悬架由工字形系统改变为长短臂系统，从而掀起了悬架系统发展的开端。2．20世纪70、80年代
20世纪70、80年代，在前轮驱动的轿车上，麦弗逊撑杆式悬架取代了长短臂悬架系统。传统的汽车悬架主要由弹性元件、减振器及稳定杆组成。其中弹性元件、减振器和轮胎的综合特性，决定了汽车的行驶操纵稳定性和乘坐的舒适性。由于弹性元件、减振器均是决定刚度的元件，它们对路面状况和汽车的行驶状况(如汽车直线行驶时的加速和制动，汽车转弯)的适应性均受到了很大的局限。
因此，在汽车设计时，为了对它们进行兼顾，只能采用折中措施，根据汽车的行驶状况、道路状况、悬架结构等进行最优化设计，如改进悬架的结构和有关参数。近年来的轿车越来越多地采用横臂式独立悬架(单横臂式和双横臂式)、纵臂式独立悬架(单纵臂式和双纵臂式)，车轮沿主销移动的悬架(烛式和麦弗逊式)，使汽车的有关性能得到较大的最优化折中处理。1981年汽车上开始应用车身高度控制技术，同年又成功开发出可变换减振器阻尼力控制的新技术，以后又开发出自动变换减振器阻尼力、弹性元件刚度的电控悬架。1987年，日本本田公司率先推出装有空气弹簧的主动悬架，它是一种通过改变空气弹簧的空气压力来改变弹性元件刚度的主动悬架。1989年，世界上又推出了装有油气弹簧的主动悬架。
3．20世纪90年代后
20世纪90年代是电子技术在汽车悬架系统中的应用越来越多的时期。现在，某些计算机控制的悬架系统已具有在10ms～12ms内即能对路面和行驶条件做出反应的能力，以改善行驶时的平稳性和操纵的稳定性。近年来，高速路网得到了迅猛的发展，对汽车的性能也提出了更高的要求，为了更进一步地提高汽车的性能，提高汽车的质量和档次，突出汽车工业的经济效益，各国汽车行业竞相开发更能适应现代交通的高性能汽车，除了对汽车的其他总成进行更有效的改进之外，对汽车的悬架系统也进行了切实有效的改良。随着电子技术、传感器技术和各种柔性适时控制技术的发展，用这些技术装备起来的汽车悬架系统，既使汽车的乘坐舒适性达到了令人满意的程度，又促使汽车的操纵稳定性得到了可靠的保证。三、汽车悬架的分类
汽车悬架按导向机构的形式分类，可分为独立悬架和非独立悬架两大类。按控制力的角度分，又可分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架三种。而主动悬架和半主动悬架按其控制方式又可分为机械控制悬架和电子控制悬架系统。
1.被动悬架
由钢板弹簧或螺旋弹簧、减振器组成的机械式悬架系统，由于没有能源供给装置，悬架的弹性和阻尼参数不会随外部状态而变化，所以称这种悬架为被动悬架。这种悬架在设计中尽管采用参数优化设计，以满足使用要求，但由于悬架参数不可调节，在使用中很难满足使用要求。如图5-1所示。图5-1被动悬架图5-2主动悬架2.半主动悬架
半主动悬架可看作为由可变特性弹簧和减振器组成的悬架系统，它不能随外界的输入进行控制调节，但它可按电脑内存储的弹簧和减振器的优化参数指令调节刚度和阻尼状态。半主动悬架是无源主动悬架，因为它没有动力源为悬架输入能量，所以在这种悬架中改变弹簧刚度比改变阻尼状态困难，所以这种悬架以改变其阻尼系统最常见，它的优点是不消耗动力。
3.主动悬架
主动悬架由产生力和扭矩的主动件，如油缸、汽缸、伺服电机、电磁铁等；测量元件，如加速度、位移和力传感器等，以及反馈控制装置组成。主动悬架的特点是它具有做功能力，它有动力源，如液压泵或空气压缩机，为系统提供连续的动力输入。当汽车的载荷、速度、道路状况等行驶条件变化时，主动悬架系统能自动调整悬架刚度，刚度的调整包括整体调整和