【正文】 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。 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。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。輸入 ECU 的信號除了開/ 關信號外還有電壓信號時，還應進行 A/D 轉(zhuǎn)換。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。它是懸架控制系統(tǒng)的中樞，具有多種功能。一般情況下，舌簧開關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。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。其工作原理圖如圖 210 所示。由于兩個霍爾集成電路和兩個磁體安裝時，它們的位置進行了不同的組合，可以將車身高度狀態(tài)分為三個區(qū)域進行檢測。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。此時片簧開關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，促使車身高度恢復正常高度狀態(tài)。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。11 / 36圖 28 片簧開關式高度 傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理片簧開關式高度傳感器有四組觸點式開關，它們分別與兩個三極管相連，構(gòu)成四個檢測回路。車身高度傳感器常用的有片簧開關式高度傳感器、霍爾集成電路式高度傳感器、光電式高度傳感器。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。（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。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，反應了汽車橫向力（或縱向力）的大小。加速度傳感器常用的有差動變壓器式和鋼球位移式兩種。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。電路原理圖如圖 24 所示，工作原理圖如圖 23 所示。在方向盤的轉(zhuǎn)向軸上裝有一個帶窄縫的圓盤，傳感器的光電單元（即發(fā)光二極管）和光敏接收元件（光敏三極管）相對地裝7 / 36在遮光盤兩側(cè)形成遮光器。在電子控制懸架中，電子控制單元根據(jù)車速傳感器信號和轉(zhuǎn)向角傳感器信號，判斷汽車轉(zhuǎn)向時側(cè)向力的大小和方向，以控制車身的側(cè)傾。電控懸架系統(tǒng)的一般工作原理是利用傳感器（包括開關）對汽車行駛時路面的狀況和車身的狀態(tài)進行檢測，將檢測信號輸入計算機進行處理，計算機通過驅(qū)動電路控制懸架系統(tǒng)執(zhí)行器動作，完成懸架特性參數(shù)的調(diào)整。執(zhí)行機構(gòu)有可調(diào)阻尼的減震器，可調(diào)節(jié)彈簧高度和彈性大小的彈性元件等。傳感器一般由車身高度傳感器、車速傳感器、加速度傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等。比較常見的有 ADAMS 進度，和MATLAB 進行聯(lián)合仿真，應用兩種軟件進行了整車虛擬樣機操縱穩(wěn)定性協(xié)同仿真。虛擬樣機技術(shù)為 ECAS 的設計，在各種 CAD、CAE、CAM 技術(shù)中，利用虛擬樣和開發(fā)提供了一種全新的方法。在實際物理樣機試驗困難的情況下，虛擬樣機技術(shù)是進行空氣設計效率；縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，提懸架的設計和研究的有效方法。多體動力學分析軟件在汽車工程中應用到方方面面，并且與有限元，模態(tài)分析，優(yōu)化設計等軟件一起構(gòu)成一個有機的整體，這些軟件結(jié)構(gòu)性強、功用完備、操作方便，為汽車懸架動力學研究提供了功能強大、效率頗高的研究工具。目前在我國應加強空氣彈簧基本理論研究，以掌握有自主知識產(chǎn)權(quán)的關鍵技術(shù)；應繼續(xù)對空氣懸架關鍵部件的設計、制造技術(shù)進行探討與創(chuàng)新；應對空氣懸架與整車匹配技術(shù)進行深入研究；空氣彈簧的小型化；空氣彈簧剛度多級甚至無級可調(diào)；空氣懸架控制的進一步智能化等。更高層次的改進是將ABS， TCS， ASR 等控制系統(tǒng)與懸架控制系統(tǒng)的集成，即組成汽車動力學集成控制系統(tǒng)，這將是車輛懸架系統(tǒng)與車輛其他控制系統(tǒng)集成化發(fā)展的方向。不過公路條件的改善為汽車空氣懸架創(chuàng)造了基本的使用條件；重型汽車對路面破壞機理的研究及認識進一步加深，政府對高速公路養(yǎng)護的重視，限制超載逐步在國內(nèi)各地受到重視等，汽車的設計越來越以人為本的思想，采用電子控制空氣懸架系統(tǒng)不僅可提高乘坐舒適性，而且能夠?qū)崿F(xiàn)整車高度的自動升降，還具有防側(cè)傾功能，方便行動不便者上下車，大大提高了車輛的舒適性等，都使空氣懸架市場的應用也將進一步擴大。 電子控制懸掛系統(tǒng)的發(fā)展趨勢雖然電子控制空氣懸架被認為是汽車的發(fā)展趨勢之一，但距離大面積市場推廣還有很長的路。（2）減振器阻尼力控制通過對減振器阻尼系數(shù)的調(diào)整，防止汽車急速起步或急加速時車尾下蹲；防止緊急制動時的車頭下沉；防止汽車急轉(zhuǎn)彎時車身橫向搖動；防止汽車換擋時車身縱向搖動等，提高行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。電子控制懸架系統(tǒng)的基本目的是通過控制調(diào)節(jié)懸架的剛度和阻尼力，突破3 / 36傳統(tǒng)被動懸架的局限性，使汽車的懸架特性與道路狀況和行駛狀態(tài)相適應，從而保證汽車行駛的平順性和操縱的穩(wěn)定性要求都能得到滿足。主動懸架是一種有源控制懸架，它包括提供能量的設備和可控制作用力的附加裝置。 電子控制懸掛系統(tǒng)的分類半主動懸架為無源控制?？缮賹β访娴膿p壞、限制貨車超載。在急轉(zhuǎn)彎時，ECU 通過執(zhí)行器使彈簧剛度和減振器阻尼力轉(zhuǎn)換到高值，使外側(cè)的空氣彈簧充氣，增加其剛度；內(nèi)側(cè)的空氣彈簧放氣，減小其剛度，從而減小車身側(cè)傾。當車輛快速加速時， ECU 通過執(zhí)行器將彈簧剛度和減振器阻尼力調(diào)到高值，安裝空氣懸架的車輛可以通過高度閥使前懸架的空氣彈簧放氣，降低其剛度，使后懸架的空氣彈簧充氣，增加其剛度，從而抑制仰頭。具體的控制內(nèi)容如下: 當車輛緊急制動時，安裝空氣懸架的車輛可以通過高度閥給前懸架空氣彈簧充氣，增加其剛度，使后懸架的空氣彈簧放氣，降低其剛度，從而抑制點頭?？諝鈶壹墚a(chǎn)品的設計開發(fā)滯后，一方面表現(xiàn)在設計手段落后，計算機應力分析、動態(tài)仿真在企業(yè)中應用還較少；另一方面沒有建立一套完善的設計評價體系。其實我國早在 20 世紀 50 年代就開始對空氣彈簧進行研究，1957 年，長春汽車研究所開始了空氣懸架技術(shù)的研究，不少高校的相關專家學者及研究機構(gòu)多年來也做了大量富有成效的工作，并取得了許多重要研究成果。國內(nèi)具有代理性質(zhì)但無實際設計能力的公司居多，對設計匹配等技術(shù)環(huán)節(jié)往往存在先天不足。 國內(nèi)電控懸架系統(tǒng)研究我國汽車懸架技術(shù)的研究和應用與歐美等發(fā)達國家相比還處于明顯的落后地位，隨著高檔客車制造技術(shù)的引進以及滿足人們對舒適性要求的提高，加上國家對客車等級劃分的標準要求，空氣懸架才開始逐步應用起來。目前計算機仿真技術(shù)的迅速發(fā)展實現(xiàn)了空氣懸架在國外高速客車和豪華城市客車上策略和計算機信息技術(shù)的有機融合，使懸架系統(tǒng)的使用率已接近100%，在中、重型載貨汽車和掛電子控制技術(shù)在現(xiàn)代控制理論指導下更趨完善，車上使用率已超過 80%，部分高級轎車也逐漸將同時已開始應用于車輛懸架系統(tǒng)的振動控制，使空氣懸架作為標準配置，在列車上應用也日益廣 ECAS 振動控制技術(shù)得以快速發(fā)展。傳統(tǒng)被動隔振發(fā)展到振動主動控制。關鍵詞：電控懸架；結(jié)構(gòu)原理；故障排除；檢修目 錄摘 要 ..........................................................................................................................I第一章 電控懸掛系統(tǒng)概述 .......................................................................................1 國內(nèi)外汽車電控懸架系統(tǒng)研究 ....................................................................1 國外電控懸架系統(tǒng)研究 .........................................................................1 國內(nèi)電控懸架系統(tǒng)研究 .........................................................................1 電子控制懸掛系統(tǒng)的功能特點 ....................................................................2 電子控制懸掛系統(tǒng)的分類 ............................................................................2 電子控制懸掛系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 ....................................................................3第二章 大眾輝騰轎車電控懸架