底盘系统和四轮定位最新版1029.docx
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底盘系统和四轮定位最新版1029
《底盘系统和四轮定位知识及理赔实务》
第一节悬架系统
一、概述
二、悬架的类型
三、机械悬架系的基本结构
四、电子控制悬架系统
五、电控悬架故障检修
第二节四轮定位
一、概述
二、四轮定位的基本理论
三、四轮定位中常见故障及原因分析
四、轮胎
五、车轮
第三节鉴损内容
一、汽车零部件的失效理论
二、悬架系零部件的修与换
三、鉴损案例
第一节悬架系统
一、概述
汽车悬架是连接车架(或承载式车身)和车桥的弹性传力装置,一般由弹性元件、减振器、导向机构和横向稳定杆组成。
它是汽车行驶系的重要组成部分。
(图1-1)
悬架的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力(支承力)、纵向反力(牵引和制动力)、侧向反力以及这些反力所造成的力矩都传到车架(或承载式车身)上,利用自身的特殊结构吸收能量、缓和冲击、衰减振动,在保证汽车正常稳定行驶的同时,改善汽车行驶的平顺性。
它对汽车行驶的安全性和乘坐舒适性有着非常重要的影响。
汽车行驶的平顺性和操纵稳定性是衡量悬架性能好坏的主要指标。
理想的悬架系统在不同的行驶条件下应有不同的表现:
汽车直线行驶且车速稳定时,汽车应具有好的平顺性;在转向或制动时,汽车应具有较高的操纵稳定性。
平顺性要求悬架“柔软”,稳定性则要求悬架“坚硬”。
但这两种性能是相互矛盾相互排斥的。
平顺性和操纵稳定性对汽车悬架系统这一互为矛盾的要求,在传统的机械悬架系统设计中几乎无法同时满足。
即使经过慎重的权衡,通过最优控制理论使悬架系统在平顺性和操纵稳定性之间寻求一个折中的方案,而这种最优的折中也只能是在特定的道路状态和速度下达到。
由于悬架弹簧刚度和减振器阻尼力不会随外部状态而变化,即实际最终设计的悬架参数是不可调节的,所以机械悬架系统不能适应多种使用工况的要求。
为了克服传统机械悬架系统对其性能改善的限制,在现代汽车中采用和发展了新型的电子控制悬架系统。
电子控制悬架系统可以根据不同的路面条件,不同的载重质量,不同的行驶速度和工况等,来控制悬架系统的刚度,调节减振器的阻尼力大小,调整车身高度,从而使车辆的平顺性和操纵稳定性在各种行驶条件下达到最佳组合,以获得最大行驶安全性和乘坐舒适性。
二、悬架系统的分类
<一>非独立悬架和独立悬架
悬架系统按照两侧车轮运动是否相互影响,分为非独立悬架和独立悬架。
1非独立悬架:
两侧车轮安装在一根整体式车桥上,车轮连同车桥一起通过弹性元件与车架(或车身)连接,当一侧车轮因道路不平而跳动时,必然引起另一侧车轮在汽车横向平面内摆动,因此称为非独立悬架。
(图1-2)
非独立悬架包括以下几种类型
(1)工字梁悬架
1)结构:
用主销使工字梁通过衬套与车轮转向节相连接。
工字梁通过U形螺栓固定在与车架相连的弹簧钢板上。
(图1-3)
2)特点:
成本低廉,强度高、具有耐久性。
但簧下重量大,左右轮动作产生干涉,所以不利于乘坐舒适性及操纵性。
3)应用:
早期车辆前、后悬架都用,现主要适用承载负荷大的客车及卡车。
(2)、四连杆螺旋弹簧悬架(一个上控制杆、2个下控制杆、1个横向推力杆)
(图1-4)
1)结构:
a螺旋弹簧下端支撑在驱动桥壳上,上端通过弹簧座装在车架的支座中。
b2支纵向较长下拉杆通过橡胶衬套分别与车架和车桥相连。
1支纵向较短上拉杆也通过橡胶衬套分别与车架和车桥相连,它们传递纵向力,防止和减少行驶中后轮纵向滑移。
c1支横向推力杆也通过橡胶衬套分别与车架和车桥相连,传递横向力,其作用是防止或最大限度地减少汽车在坏路或转弯时后轮的横向滑移。
d横向稳定杆的本体通过橡胶软垫和驱动桥下断相连,稳定杆的两端通过稳定杆支柱和车架相连。
2)特点:
在所有的整体悬架中,此类悬架乘坐最为舒适。
3)应用:
广泛应用于车辆后悬。
(3)五连杆螺旋弹簧架
(图1-5)
比四连杆多1支上拉杆,性能相似。
(4)带扭梁的前置定位臂型悬架
(图1-6)
1)结构:
通过一跟实心轴和一个横置的开口朝下的槽钢连接在一起。
槽钢两端纵向控制臂前置,与车架相连。
横向推力杆一边连接车架一边连接车轴。
2)特点:
此类悬架结构简单、紧凑,
3)应用:
一般用于前置发动机前轮驱动型的后悬架系统。
(别克GL8后悬)
(5)、带车身横振阻尼杆的后置定位臂型
(图1-7)
特点1)由于弹簧较软(弹簧系数小),故乘坐舒适性较好。
2)由于后置定位臂的刚性很高,故很难发生四轮振动。
3)此类悬架系统是由后置定位臂及车身横振阻尼杆使车桥定位。
2独立悬架:
两侧车轮分别安装在断开式车轴的两端,每一侧的车轮可以单独地通过弹性元件与车架(或车身)连接,当一侧车轮跳动时,对另一侧车轮不产生影响,故称为独立悬架。
(图1-8)
独立式悬架包括以下几种类型
1、双横臂式(又叫双叉式、控制臂为A型式V型)(图1-9)
(1)结构:
双叉式悬架装置的结构和形式是多种多样的。
一般的结构是上、下两个控制臂支乘装有车轴的转向节,在上下控制臂之间安装减振器和螺旋弹簧。
(2)类型:
1)等控制臂式:
早期的前悬上、下控制臂等长,这种悬架有明显的不足,行驶中轮胎底部随车轮跳起和回弹运动而左右摆动,从而改变轮距,引起轮胎的磨擦,磨损和摆振。
2)不等控制臂式悬架:
上、下控制臂不等长,车轮上跳或回弹时车轮距改变量较小,从而减少轮胎磨损,提高了行驶的平顺性和方向的稳定性,这是该悬架的优点。
2、麦弗逊式悬架(双横壁悬架的变形)(图1-10)
(1)结构:
麦弗逊悬架是40年代由美国工程师麦弗逊发明的,仔细研究可以看出,麦弗逊式悬架是双横臂式悬架的变形,它是把原来双横臂式悬架的上控制臂变形为减振器滑柱,并与减振器,螺旋弹簧和上部推力轴承串为一体,垂直安装。
(2)特点:
采用麦弗逊式悬架的车轮跳动时定位参数变化小,横向刚度高,有利于操作稳定,而且结构简单,布置紧凑,在轻型桥车中广泛应用。
3、烛式悬架(改进的麦弗逊式悬架)(图1-11)
(1)结构:
螺旋弹簧安装在下控制臂和承载式车身之间,液压式或充气式减振器装在螺旋弹簧外侧。
(2)应用:
前悬
4、五连杆双叉式悬架(图1-12)
(1)结构:
它有上连杆、上导杆、拖曳电杆以及下连杆和控制杆,五根杆都通过橡胶衬套连接到车轴的连接座上。
这五个圆形钢材制成的连杆把轮毂、支架、弹簧和减振器定位。
(2)优点:
1)使控制更加灵敏
2)减少振动
3)提供可靠的稳定性和乘坐舒适感
4)此种结构可以增大后排座椅和后备厢空间
(3)应用:
后悬(高档车)
5、扭杆弹簧横梁式(图1-13)
(1)结构特点
构造简单所占空间小非簧载质量轻
(1)应用
用于前悬
6、全纵向摆臂式(图1-14)
(1)结构:
左右摆臂的轴线在一条直线上且和车轴平行,通过车轴前方枢轴和横臂将车连轴接起来,并在其上端安装弹簧和减振器。
(2)特点:
乘坐舒适性好,但制动时点头现象严重。
(3)应用:
后悬
7、半纵向摆臂式(图1-15)
(1)结构:
摆臂轴线倾斜,摆臂的运动和车身不平行。
(2)特点:
与全纵式相近,但制动时点头现象没那么严重。
(3)应用:
后悬。
〈二〉被动悬架、半主动悬架和主动悬架
悬架系统按照控制原理和控制功能可以分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架。
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,系统各元件的特性不可调整。
只能被主动地吸收能量、缓和冲击,所以叫被动悬架。
(图1-16)
2、半主动悬架:
也叫无源主动悬架。
由可变特性的弹簧和减振器组成的悬架系统,它仅对减振器的阻尼力进行调节,有些也对横向稳定器的刚度进行调节的悬架,叫半主动悬架。
(图1-17)
3、全主动悬架:
也叫有源悬架。
是一种具有作功能力的悬架,通常包括产生力和转距的主动作用器(油缸、气缸、伺服电机、电磁铁等),测量元件(如加速度、位移和力传感器等)和反馈控制器等。
它能根据行驶条件和运行状况随时对悬架的刚度、减振器的阻尼力以及车身的高度和姿势进行调节的悬架系统,叫全主动悬架。
调节的方式一般是电子控制的。
(图1-18)
全主动悬架和大多数半主动悬架采用了传感器获取汽车行驶条件和通行状况的信号,由悬架ECU经过计算后发出控制信号,驱动执行器工作来调节减振器的减振力,或者也调节悬架刚度和车身高度,以满足各种情况下对汽车行驶平顺性和操纵稳定性的要求。
采用这种控制原理的悬架系统,称为电子控制悬架。
三、悬架系统基本构件
<一>弹性元件:
弹性元件及弹簧,它维持正确行驶高度及吸收地面冲击力。
分为:
钢板弹簧、螺旋弹簧、扭力杆弹簧、空气弹簧、油气弹簧、橡胶弹簧。
不同的悬架系统中使用不同的弹性元件。
1、钢板弹簧:
由优质合金结构钢---弹簧钢制造而成。
钢板弹簧分为:
单片、多片、合成纤维。
(1)单片式钢板弹簧(图1-19)
①结构:
单片式弹簧只包括一片钢板,因此称为单片弹簧。
②特点:
这种弹簧的弹簧片中间厚,两端渐变薄,这种设计使弹簧有非线性特性(弹簧刚度可变)。
(2)多片式钢板弹簧(图1-20)
①结构:
固定多片式弹簧是由一系列不同长度的扁平钢板重叠,用中心螺旋固定连接到一起,最上面的一片称为主片,其每端有个卷耳,每个卷耳里都安装有橡胶衬套起隔音和防振的作用,前面的衬套与车架相连,后衬套通过一个吊耳与车架相连(中间通过U型螺栓与车桥相连)。
当弹簧压缩时,吊耳使其前后运动。
②特点:
弹簧主片最长,其它各片逐渐变短,每片弹簧在制造过程中,都经过弯曲处理,钢板弹簧被压缩时,弹簧片形状变化,刚度逐渐增加。
(3)合成纤维板式弹簧(图1-21)
①结构:
合成纤维弹簧,又称复合材料弹簧。
它们由玻璃纤维长绞合绒来和韧性聚脂树脂叠缠在一起加工而成。
②特点:
合成纤维板弹簧为单片式,非常轻,具有极好的平顺性控制特性。
操纵性较好,悬架响应较快。
2、螺旋弹簧
螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而成,可做成等螺距或变螺距的,前者刚度不变,后者刚度是可变的,有的螺旋汽弹簧的表面有一层乙烯树脂,可以增强防腐能力和减小嘈音。
它的优点:
无需润滑,不忌泥污;安置它所需的纵向空间不大,弹簧本身质量小。
(1)线性弹簧(图1-22)
①结构:
线性弹簧各圈之间高度相同(等螺距)直径相同。
②特点:
对于线性刚度弹簧,不论弹簧压缩量有多大,弹簧刚度都是常数。
无需润滑,不忌泥污;安置它所需的纵向空间不大,弹簧本身质量小。
(2)非线性弹簧(图1-23)
1、类型:
1)渐进刚度螺旋弹簧:
簧圈直径不变,间隔不等的螺旋弹簧;
2)锥形变刚度螺旋弹簧:
簧圈直径由小到大各不相同的螺旋弹簧;
2、特点:
非线性弹簧比线性弹簧承载能力大,在某些应用中,非线性弹簧比线性刚度弹簧有高出约30%的载荷能力。
3、扭力杆弹簧:
(图1-24)
(1)结构:
扭力杆弹簧本身是一根由铬钒合金弹簧钢制成的杆,可以看成是伸直的螺旋弹簧。
在制造时经过热处理后预先施加一定的扭转力距载荷,使之产生一个永久的扭转变形,从而使其具有一定的预应力。
(2)特点:
1)扭力杆弹簧比螺旋弹簧和钢板弹簧只能够存储更多的能量,短粗扭力杆比扭力杆承载能力高。
2)扭力杆弹簧安装时具有方向性,左右不能互换。
4、空气弹簧:
空气弹簧分为囊式和膜式两种,这种弹簧随着载荷的增加,容器内压缩空气压力升高,其刚度也随之增加,载荷减少,刚度也随空气压力降低下降,因而这种弹簧具有理想的变刚度特性。
(1)囊式(图1-25)
1)结构:
由夹有帘戎的橡胶制成的气囊和密闭在其中的压缩空气构成。
2)特点:
气囊外层由耐油橡胶制成单节或多节,节数越多弹簧越软,节与节之间围有钢质腰环,防止两节之间摩擦。
气囊上下盖板将空气封于囊内。
(2)膜式(图1-26)
1)结构:
由橡胶模片和金属压制件组成。
2)特点:
它比囊式空气弹簧的弹性曲线更为理想,固有频率更低些,且尺寸小,便于布置,因而多用于轿车上。
缺点是造价较贵,寿命较短。
5、油气弹簧:
(图1-27)
(1)、类型:
①带隔膜式;②不带隔膜式;③带反压气室式。
(2)、特点:
以气体(如氮等惰性气体)作为弹性介质,用油液作为传力介质。
由于空气和油气弹簧只能承受垂直载荷,因此采用这种弹簧的悬架也必须加设导向机构和减振器。
6、橡胶弹簧:
(图1-28)
所有的悬架系统都有行程的限制,如果汽车在道路上碰到大的凸起,车轮在巨大的作用下被迫向车身方向运动,这个力被悬架系统的弹簧吸收。
如果凸起足够大,那么悬架就被压缩到极限,为了不使悬架的金属部件碰到车架或车身,就在它们之间用一个橡胶或泡沫缓冲块来吸收振动。
这些橡胶限位块叫橡胶弹簧。
(1)、结构:
橡胶弹簧是用橡胶或微孔的氨基甲酸乙脂塑料制成的,
(2)、特点:
这种塑料是一种很好的耐磨材料,它也可以防止多数液体的化学作用。
<二>减振器
1、功能:
对悬架的上下运动施加适当的阻力,使振动减轻,吸收一动不路面的冲击,将振动转化为热。
即用于控制悬架系统中弹簧的运动。
2、结构:
减振器的结构是带有活塞的活塞杆插入筒内,在筒中满油。
活塞上有节流孔,活塞杆伸缩时油通过节流孔。
减振器做伸缩运动,活塞在油中移动,具有粘性的油能过节流孔产生阻力。
3、原理:
利用活塞的动作速度来改变阻尼力。
既减振器若缓慢动作,阻尼力小,若快速动作就会发生很大的阻尼力。
从机械原理上讲,节流孔越大,阻尼力越小,而油粘度越大,阻尼力越大。
单作用式是只在减振器的伸张行程时产生阻尼力,而双作用式是在减振器的伸张和压缩行程都产生阻尼力,压缩行程阻尼力比伸张行程弱。
4、特点:
减振器的阻尼力愈大,振动消除得愈快,但却使并联的弹性元件的作用不能发挥。
同时,过大的阻尼力还可能导致减振器连接件及车架损坏
(1)在悬架压缩行程(车桥与车梁相互移近的行程)内,减振器阻尼力应较小,以便充分利用弹性元件的弹性来缓和冲击;
(2)在悬架伸张行程(车桥与车梁相对远离的行程)内,减振器的阻尼力应大,以求迅速减振;
(3)车桥(或车轮)与车架的相对速度过大时,减振器应当能自动加大液流通道截面积,使阻尼力始终保持在一定限度之内,以避免承受过大的冲击载荷。
5、类型:
(1)、从作用分:
1)单向作用式减振器:
仅在伸张行程内起减振作用的减振器。
2)双向作用式减振器:
在压缩和伸张两行程内均能起减振作用的减振器。
(2)、从结构分:
单筒式、双筒式、阻力可调式、磁性流变式、空气减振器。
1)单筒式减振器(图1-29)
①结构:
在单筒型减振器中,最具代表的是充有高压氮气(2-3mpa)减振器,也叫杜卡本(Ducarbon)型减振器
缸筒内有两个活塞,下部是浮着的自由活塞,上部是与活塞连杆相连的工作活塞。
自由活塞上面装有大断面的O型密封圈,它把油气完全隔离,下部为2-3mpa的高压氧气(储气腔),上部为油液(储油腔)
工作活塞又把自油活塞上面的油液部分储油腔分为上下两个工作腔。
工作活塞上面装有随其运动速度大小而改变通道截面积的压缩阀和伸张阀,此二阀均由一组厚度相同,直径不等,由大到小的弹簧钢片组成。
②特点:
(2)压筒式(图1-30)
①结构:
在减振器壳体(外管)内有一个缸筒(压力管),缸筒内有一个可上、下运动的活塞,在活塞连杆的底部装置了一个活塞阀。
在减振器伸长(回弹行程)时,该活塞阀产生减振力。
在缸筒的底部装有一个底阀,在减振器压缩(弹跳行程)时产生减振力。
②特点:
对外部损伤不敏感。
与单筒式相反,可在外筒处采取机械的办法,让管路通过狭窄的车身区域。
因其贮油均衡室位于工作缸外侧,所以这种减振器较短。
但对超载敏感(丧失阻尼)。
只能安装在特定位置。
<三>导向机构
1、作用:
是悬架装置的骨架,起定位作用。
2、结构:
(1)控制臂(图1-31)
控制臂分为上控制臂和下控制臂,一般都采用钢筹件或锻件,以及钢板冲压件,制作得十分牢固。
是一种把轻转节与车架相连的连接装置。
控制臂的一端与转向节相连,通常是通过球头节连接,另一端与车架梁相连,常通过衬套连接。
(2)转向节(图1-32)
转向节有左、右转向节之分,通常由碳钢(也有合金刚的)锻制而成。
都是通过球头节(或主销)与前轴上、下控制臂(或前桥)相连。
转向节上有转向节臂与转向横拉杆相连。
(3)球头节(俗称球头)(图1-33)
球头节分为承载式和非承载式两种。
实际上是一种球窝式的连接,与人肩膀上的关节相类似,它可以使前轮上下左右运动,安装在上下控制臂上的球头分别叫上球头节和下球头节。
如果螺旋弹簧装在上控制臂上部和车架之间,那么上球头节就支撑着车身的垂量,称为承载式球头节,而下球头节就是非承载式球头节。
如果螺旋弹簧装在下控制臂上部和车架之间,那么下球头节就是承载式球头节,上球头节为非承载式球头节。
如果使用扭杆弹簧,那么扭杆弹簧与之相连的控制臂上的球头节就是承载式球头节。
由于承载式球头节支承汽车重量,所以承载式球头节总是磨损较非承载式快。
(4)支撑杆(定位杆、推力杆、压杆、拉杆、TC杆等叫法不一而同)(图1-34)
支撑杆是圆柱形钢杆,它的一端连接上(或下)控制臂,另一端用橡胶衬套与车轮前方的车身(或车架)相连。
支撑杆的作用就是对控制臂提供向前或向后的支撑作用。
(5)横向稳定杆(图1-35)
横向稳定杆是一根U形金属杆,又称为防摆动或防滚动杆,它与横梁和下控制臂相连,相连处都有橡胶衬套。
如果车辆的一侧相对另一侧上下运动。
则横向稳定杆通过扭曲的方式工作。
若两个车轮同时颠簸,稳定杆仅在其隔离橡胶衬套中转动。
当仅一个车轮颠簸时,情况则不同,稳定杆像扭力杆一样扭转,先后快速升起自身侧的悬架控制臂和对应侧的悬架控制臂,这个作用减少了车身侧倾,产生较好的水平行驶性能。
所以,横向稳定杆的作用是当转弯时防止车身过度的倾斜以及提高汽车在不平路面上的行驶稳定性。
横向稳定杆的有效作用力随着杆直径的增大而增大。
(6)橡胶衬套(图1-36)
橡胶衬套是用橡胶将金属制的内筒和外筒烧制而成,被紧密地压入控制臂内,螺栓通过衬套中心而紧固,内筒固定与车身侧,外筒固定于控制臂侧。
两个筒之间的橡胶部分会产生变形,所以控制臂可以轴为中心做旋转运动。
四、电子控制悬架:
电子控制半主动及主动悬架系统虽然在控制的参数和效果上各有差别,但它们都是基于同一种设计思想,即在行驶过程中,根据实际的需要,使悬架的基本参数如刚度、阻尼随时调节,从而达到最佳的行驶平顺性和操纵稳定性。
主动悬架系统还可以根据需要,随时对车辆的车身高度进行控制。
<一>基本功能
1、弹簧弹性系数控制:
该功能通过改变弹簧弹性系数的办法,来改变悬架的刚度。
按照汽车实际使用目的,可以分为运动型和合适型两种控制型式。
2、减振器阻尼力控制:
该功能通过控制减振器阻尼力(减振力),使汽车在急转弯、急加度和紧急制动是防止侧倾、后坐和点头等,抑制汽车姿势的变化,提高汽车的操纵稳定性。
3、车身高度控制:
该功能可能可以使汽车根据车内乘员或车辆载质量情况,调整汽车车身高度,使其保持某一恒定的高度值;当汽车在坏的道路上行驶时,可以使车身高度增加,提高汽车的通过性;当汽车高速行驶时,又可以使车身高度降低,以减少空气阻力,提高操纵稳定性;当点火开关断,汽车处于驻车状态,因乘客和行李减少使车身高度变化时,该功能可以使车身高度降低,保持良好的驻车姿势。
<二>半主动悬架系统
1、工作原理
从行驶平顺性和舒适性出发,人们希望弹簧刚度和减振器的阻尼系数能随汽车运行状态而变化,使悬架系统性能总是处于最优状态附近。
但是,弹簧刚度选定后,通常很难改变,因此人们总是从改变减振器阻尼入手,将阻尼分为两级或一级,可由司机选择或根据传感信号自动选择所需要的阻尼,这就是半主动悬架系统的基本思路。
2、类型
(1)有级式调节;
(2)无级式调节
3、结构
(1)有级式:
(①、三级可调减振器②、电磁铁控制可调减振器)
①三级可调减振器旁路控制阀。
(工作原理)(图1-37)
调节电动机带动控制杆使回转阀转动,由此可以迫断油孔和控制油路载面的变化,使阀具有小、中、大3个位置,产生3个阻尼值,以适应不同的行驶条件。
(2)无级式调节(图1-38)
一种阻尼力可连续调节的半主动悬架系统。
该装置的阻尼力能在几毫秒内由最小变到最大,其微处理器从传感器接受速度,位移、加速度等信号,计算出相应的阻尼值,向步进电机发出控制信号,经阀杆调节阀门,使节流孔阻尼连续变化。
<三>全主动悬架
1、工作原理:
主动悬架系统能够根据车身高度、车速、转向角度及速率、制动等信号,由电子控制单元(ECU)控制悬架执行机构,使悬架系统的弹簧刚度、减振器的阻尼力及车身高度等参数得以改变,从而使汽车具有良好的乘坐舒适性和操纵稳定性。
2、类型
①主动式空气悬架②主动式油气弹簧悬架③带路况预测传感器的主动悬架
3、结构
(1)主动式空气悬架(丰田索阿拉)(图1-39)
①组成
它主要由空气压缩机、干燥器、空气电磁阀、车身高度传感器、带有减振器的空气弹簧、悬架控制执行器、悬架控制选择开关及电子控制单元等组成。
②工作过程
空气压缩机由直流电机驱动,形成压缩空气,压缩空气经干燥器干燥后由空气管道经空气电磁阀送至空气弹簧的主气室。
当车身需要升高时,电子控制单元控制空气电磁阀使压缩空气进入空气弹簧的主气室,使空气弹簧伸长,车身升高;当车身需要降低时,电子控制单元控制电磁阀使空气弹簧主气室中的压缩空气排到大气中去,空气弹簧被压缩,车身降低。
在空气弹簧的主、辅气室之间有一连通阀,空气弹簧的上部装有悬架控制执行器(图中未画出)。
电子控制单元根据各传感输出信号,控制悬架执行器,一方面使空气弹簧主、辅气室之间的连通阀发生改变,使主、辅气室之间的气体流量发生变化,因此而改变悬架的弹簧刚度;另一方面,执行器驱动减振器的阻尼力调节杆,使减振器的阻尼力也得以提高。
(3)特点
丰田索阿拉轿车采用的主动式空气悬架系统中,车高、弹簧刚度和减振器阻尼力可同时得到控制,且各自可以取三种数值,其所取数值由电子控制单元根据当时的运行条件和驾驶员选定的控制方式决定。
(2)主动式油气弹簧悬架(雪铁龙XM轿车)(图1-40)
①组成:
气体弹簧、液压缸、转向盘转角传感器、加速度传感器、制动压力传感器、车速传感器、车身位移传感器。
②工作原理
1)油气弹簧以气体(一般是惰性气体—氮)作为弹性介质,而用油液作为传力介质。
它一般是由气体弹簧和相当于液力减振器的液压缸组成。
通过油液压缩气室中的空气实现刚度特性,而通过电磁阀控制油液管路中的小孔节流实现变阻尼特性。
2)转向盘转角传感器安装于转向柱上,通过转向盘转角信号间接地把汽车转向程度(快慢、大小)的信息送给微机。
3)加速度传感器是与油门踏板连接的油门动作传感器,间接地将加速动作信号送给微机。
4)制动压力传感器安装于制动管路中,当制动时,它向微机发送一个阶跃信号,表示制动,使微机产生抑制“点头”的信号输出。
5)车速传感器安装于车轮上,送出与转速成正比的脉冲,微机利用它和转向盘转角信号,可以计算出车身的侧倾程度。
6)车身位移传感器安装于车身与车桥之间,用来测量车身与车桥的相对高度,其变化频率和幅度可反映车身的平顺性信息,同时还用于车高自动调节。
7)微机接受信息后指令电磁阀动作,从而使液压阀在压力作用下动作。
使系统处于“硬”或“软”的状态
在正常行车状态时,系统处于“软”状态,此提高乘坐的舒适性,当高速、转向、起步和制动时,系统处于“硬”状态,以提高车辆的操纵稳定性。
(3)带路况预测传感器的主动悬架系统(图1-41)
①组成
路况预测传感器通常为超声波传感器,其工作频率为40KHZ左右。
该传感器安装在车身前面(如图),以便对其