【文章內(nèi)容簡介】 汽車車速正確判斷車身側(cè)向力的大小。為了直接測出車身橫向加速度和縱向加速度，可以利用加速度傳感器。橫向加速度傳感器主要用于檢測汽車轉(zhuǎn)向時，汽車因離心力的作用而產(chǎn)生的橫向加速度，并將產(chǎn)生的電信號輸送給電子控制單元，使電子控制單元能判斷懸架系統(tǒng)的阻尼力改變的大小及空氣彈簧中空氣壓力的調(diào)節(jié)情況，以維持車身的最佳姿勢。加速度傳感器常用的有差動變壓器式和鋼球位移式兩種。（1）差動變壓器式加速度傳感器圖 25 是差動變壓器式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)圖，圖 26 是其工作原理圖圖 25 差動變壓器式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)1—彈簧；2—封入硅油；3—檢測線圈；4—勵磁線圈；5—心桿9 / 36圖 26 差動變壓器式加速度傳 感器工作原理1，2—2 次線圈；3，6—1 次線圈；4—電源；5—心桿在勵磁線圈（一次繞組）通以交流電的情況下，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎（或加、減速）行駛時，心桿在汽車橫向力（或縱向力）的作用下產(chǎn)生位移，隨著心桿位置的變化，檢測線圈（二次繞組）的輸出電壓發(fā)生變化。所以，檢測線圈的輸出電壓與汽車橫向力（或縱向力）一一對應(yīng)，反應(yīng)了汽車橫向力（或縱向力）的大小。懸架系統(tǒng)電子控制裝置根據(jù)此輸入信號即可正確判斷汽車橫向力（或縱向力）的大小，對車身姿勢進(jìn)行控制。（2）鋼球位移式加速傳感器鋼球位移式加速傳感器的結(jié)構(gòu)圖如圖 27 所示。圖 27 鋼球位移式加速度傳感器根據(jù)所檢測的力（橫向力、縱向力或垂直力）不同，加速傳感器的安裝方向也不一樣。如汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，鋼球在汽車橫向力的作用下產(chǎn)生位移，隨著鋼球位移的變化，造成線圈的輸出電壓發(fā)生變化。所以，懸架系統(tǒng)電子控制裝置根據(jù)加速傳感器輸入的信號即可正確判斷汽車橫向力的大小，從而實現(xiàn)對汽車車身姿勢的控制3．車身高度傳感器車身高度傳感器的作用是檢測汽車行駛時車身高度的變化情況（汽車懸架的位移量） ，并轉(zhuǎn)化成電信號輸入懸架系統(tǒng)的電子控制裝置。車身高度傳感器常用的有片簧開關(guān)式高度傳感器、霍爾集成電路式高度傳感器、光電式高度傳感器。（1）片簧開關(guān)式高度傳感器片簧開關(guān)式高度傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖 28 所示。11 / 36圖 28 片簧開關(guān)式高度 傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理片簧開關(guān)式高度傳感器有四組觸點式開關(guān)，它們分別與兩個三極管相連，構(gòu)成四個檢測回路。用兩個段子作為輸出信號與懸架 ECU 連接，兩個三極管均受 ECU 輸出端子的控制。該傳感器將車身高度狀態(tài)組合為四個檢測區(qū)域，分別是低、正常、高、超高。當(dāng)車身高度調(diào)定為正常高度時，如果因乘員數(shù)量的增加，而使車身高度偏離正常高度。此時片簧開關(guān)式高度傳感器的一對觸點閉合，產(chǎn)生電信號輸送給ECU，ECU 隨即作出車身高度偏低的判斷，從而輸出電信號到車身高度控制執(zhí)行器，促使車身高度恢復(fù)正常高度狀態(tài)。（2）霍爾集成電路式高度傳感器霍爾集成電路式高度傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖 29 所示。圖 29 霍爾 集成電路式高度傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理霍爾集成電路式高度傳感器分別由兩個霍爾集成電路、磁體等組成。其工作原理是當(dāng)兩個磁體因車身高度的改變而產(chǎn)生相對位移時，將在兩個霍爾集成電路上產(chǎn)生不同的霍爾電效應(yīng)，形成相應(yīng)的電信號，懸架的電控裝置根據(jù)這些電信號做出車身高度偏離調(diào)定高度的情況判別，從而驅(qū)動執(zhí)行器做出有關(guān)調(diào)整。由于兩個霍爾集成電路和兩個磁體安裝時，它們的位置進(jìn)行了不同的組合，可以將車身高度狀態(tài)分為三個區(qū)域進(jìn)行檢測。圖 210 光電式車身高度傳感器工作原理（3）光電式高度傳感器光電式高度傳感器屬于非接觸式高度傳感器，它在使用過程中不存在因磨13 / 36損而影響檢測精度和靈敏度的缺點，因此現(xiàn)代轎車越來越多的采用了光電式高度感器。其工作原理圖如圖 210 所示。4．車速傳感器車速是汽車懸架系統(tǒng)常用的控制信號，汽車車身的側(cè)傾程度取決于車身和汽車轉(zhuǎn)彎半徑的大小。通過對車速的檢測來調(diào)節(jié)電控懸架的阻尼力，從而改善汽車行駛的安全性。常用的車速傳感器的類型有舌簧開關(guān)式車速傳感器、磁阻元件式車速傳感器、磁脈沖式車速傳感器和光電式車速傳感器。一般情況下，舌簧開關(guān)式和光電式車速傳感器安裝在汽車儀表板上，與車速表裝在一起，并用軟軸與變速器的輸出軸相連；而磁阻元件式和磁脈沖式車速傳感器裝在變速器上，通過蝸桿蝸輪機構(gòu)與變速器的輸出軸相連。 懸架電子控制單元（ECU）懸架電子控制單元是一臺小型專用計算機，如圖 211。它是懸架控制系統(tǒng)的中樞，具有多種功能。圖 211 懸架電子控制單元電路1．供穩(wěn)壓電源 裝置內(nèi)部所用電源和供各種傳感器的電源均由穩(wěn)壓電源提供。2．傳感器信號放大 用接口電路將輸入信號（如各種傳感器信號、開關(guān)信號）中的干擾信號除去，然后放大、變換極值、比較極值，變換為適合輸入控制裝置的信號。3．輸入信號的計算 電子控制單元根據(jù)預(yù)先寫入只讀存儲器 ROM 中的程序?qū)Ω鬏斎胄盘栠M(jìn)行計算，并將計算結(jié)果與內(nèi)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較后，向執(zhí)行機構(gòu)（電動機、電磁閥、繼電器等）發(fā)出控制信號。輸入 ECU 的信號除了開/ 關(guān)信號外還有電壓信號時，還應(yīng)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。4．驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)懸架 ECU 用輸出驅(qū)動電路將輸出驅(qū)動信號放大，然后輸送到各執(zhí)行機構(gòu)，如電動機、電磁閥、繼電器等，以實現(xiàn)對汽車懸架參數(shù)的控制。5．故障檢測懸架 ECU 用故障檢測電路來檢測傳感器、執(zhí)行器、線路等的障礙，當(dāng)發(fā)生故障時，將信號送入懸架 ECU，目的在于即使發(fā)生故障，也應(yīng)使懸架系統(tǒng)安全工作，而且在檢修時容易確定故障所在位置。ECU 的功用是接受車輪速度傳感器及其它傳感器的輸入的信號，進(jìn)行測量、比較、分析、放大和判別處理，通過運算，獲得制動車輪的滑移率、車輪的加減速度，以判別車輪是否有抱死趨勢，如有抱死趨勢，再由其輸出級發(fā)出控制指令，控制制動壓力調(diào)節(jié)器去執(zhí)行壓力調(diào)節(jié)任務(wù)。 執(zhí)行器元件1．空氣彈簧空氣彈簧懸架的結(jié)構(gòu)與特性如圖 212 所示?？諝鈴椈砂惭b于可調(diào)減震器的上端，與可調(diào)減震器一起構(gòu)成懸架支柱，上端與車架連接，下端裝懸架擺臂上。圖 212 空氣彈簧懸架的結(jié)構(gòu)與特性空氣彈簧懸架的剛度調(diào)節(jié)原理如圖 213 所示?？諝鈴椈捎梢粋€主氣室和一個副氣室組成，并且由主、副氣室設(shè)計為一體。主、副氣室之間有大小兩個通道，控制執(zhí)行器帶動連通閥控制桿轉(zhuǎn)動，氣室閥閥芯隨之轉(zhuǎn)過相應(yīng)角度，主、副氣室之間通道面積變化，使空氣彈簧有效工作容積改變，懸架剛度發(fā)生變化。15 / 36空氣彈簧的剛度可在低、中、高三種狀態(tài)之間改變。圖 213 空氣彈簧懸架的剛度調(diào)節(jié)原理1—阻尼 調(diào)節(jié)桿； 2—空氣閥控制桿；3—主、副氣室通路； 4—副氣室；5—主氣室；6—空氣閥閥體；7—氣體小通路孔；8—空氣閥閥芯；9—氣體大通路孔2．可調(diào)減震器可調(diào)減震器的結(jié)構(gòu)及工作原理如圖 214 所示。活塞桿是中空結(jié)構(gòu)，其中裝有控制桿?？刂茥U的上端與控制執(zhí)行器連接，下端與回轉(zhuǎn)閥連接?；剞D(zhuǎn)閥上有三個阻尼孔，活塞桿上有兩個通孔。懸架控制執(zhí)行器工作時，通過控制桿帶動回轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)動，使回轉(zhuǎn)閥上的阻尼孔與活塞桿上的通孔接通或切斷，使可調(diào)減震器的阻尼孔面積改變，從而改變可調(diào)減震器的阻尼力。圖 214 可調(diào)減震器的結(jié)構(gòu)及工作原理3．懸架控制執(zhí)行器懸架控制執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖 215 所示。為適應(yīng)汽車運行工況的頻繁變化，保證準(zhǔn)確快速控制，減小驅(qū)動電流和部件質(zhì)量，控制執(zhí)行器通常采用直流步進(jìn)電動機和電磁制動開關(guān)。執(zhí)行器安裝在各車輪的懸架支柱上端，它根據(jù)懸架 ECU 的控制指令，通過齒輪轉(zhuǎn)動，驅(qū)動可調(diào)減震器的回轉(zhuǎn)閥，以改變可調(diào)減震器的阻尼17 / 36圖 215 懸架控制執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)和工作原理1—直流步進(jìn)電機；2—擋塊；3—電磁線圈；4—可調(diào)減震器；5—扇形齒輪；6—小齒輪直流步進(jìn)電動機根據(jù)電磁原理工作，能夠準(zhǔn)確的對頻繁變化的行駛工況做出快速響應(yīng)。步進(jìn)電動機的電磁線圈由轉(zhuǎn)子鐵心和定子繞組組成。通過給步進(jìn)電動機和電磁線圈加載不同強度的電流，使可調(diào)減震器的回轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)到不同的位置，使可調(diào)減震器實現(xiàn)三級阻尼控制。4．空氣壓縮機總成空氣壓縮機用于產(chǎn)生空氣懸架所需的壓縮空氣，如車身高度控制所需的壓縮空氣。其總成結(jié)構(gòu)如圖 216 所示。空氣壓縮機由直流電動機驅(qū)動，具有單缸活塞式結(jié)構(gòu)。圖 216 空氣壓縮機結(jié)構(gòu)5．模式選擇開關(guān)模式選擇開關(guān)位于駕駛員座椅旁，由駕駛員根據(jù)汽車行駛狀態(tài)，選擇懸架的運行模式。輝騰轎車半主動懸架模式選擇開關(guān)的布置和操作方法如圖 217 所示。駕駛員通過操縱模式選擇開關(guān)，可使懸架系統(tǒng)工作在某種運行模式：自動、標(biāo)準(zhǔn)；自動、運動；手動、標(biāo)準(zhǔn)；手動、運動。圖 217 模式選擇開關(guān)的布置和操作方法6．高度控制電磁閥輝騰汽車高度控制閥的安裝位置如圖 218 所示。二位二通高度控制電磁閥的結(jié)構(gòu)如圖 218 所示，主要由閥芯、電磁線圈和柱塞等組成。其功用是控制空氣彈簧主氣室的充氣（將進(jìn)氣路和主氣室相通）和排氣（將主氣室和排氣閥相19 / 36通） 。圖 218 二位二通高度控制電磁閥懸架 ECU 根據(jù)車身高度傳感器信號來判斷汽車的高度狀態(tài)。當(dāng)判定“車身低了”時，控制空氣壓縮機運轉(zhuǎn)，高度控制電磁閥打開，向空氣彈簧主氣室充氣，車身高度增加如圖 219b)所示。反之，打開高度控制電磁閥和排氣電磁閥，使空氣彈簧主氣室空氣排入大氣，車身高度降低，如圖 219