浅析电子控制悬架系统在汽车上的应用

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浅析电子控制悬架系统在汽车上的应用浅析电子控制悬架系统在汽车上的应用
窦志民，刘建辉
(郑州交通职业学院，河南郑州450062)
摘要：文章通过对电--7-控制悬架系统的功用、类型及工作原理的介绍和电子控制悬架系
统在汽车上的应用分析，指出了电子控制悬架通过车身高度、弹簧刚度和减振器阻尼系数
的控剖∩有效解决传统悬架行驶的平顺性和操纵的稳定性之间的矛盾。
关键词：电子控制悬架系统；车身高度；悬架弹簧刚度；减振器阻尼系数
中图分类号：u472.4 文献标识码：A 文章编号：1000-8136(2008)01-0027-03
电子控制悬架系统概述
电子控制悬架系统是通过电子控制单元(ECU)来控制相应
的执行元件，改变悬架特性以适应各种复杂的行驶工况对悬架系
统的不同要求，从而使汽车乘坐舒适性、行驶平顺性和操纵稳定
同时得到改善。
1 电子控制悬架系统的功用
电子控制悬架系统的功用可以概括为以下两点：①弹簧弹性
数(刚度)与阻尼系数(阻尼力)；②高度调整功能。
-2电子控制悬架系统的类型
(1)电子控制悬架系统按照调节悬架的刚度和阻尼系数分为
半主动悬架系统和全主动悬架。①半主动悬架。半主动悬架是对
悬架的刚度和阻尼系数的其中之-能进行适时调节的悬架。为了
减少执行机构需要的功率，半主动悬架系统往往不考虑调节弹簧
度，而只对悬架的阻尼系数进行调节。②全主动悬架。全主动悬
架系统是对悬架的刚度和阻尼系数均能进行实时调节，可以同时
提高汽车行驶的平顺性和操纵的稳定性。
(2)电子控制悬架系统根据传力介质的不同，又可以分为空
式悬架和油气式悬架。
.3电子控制悬架系统的要求
(1)在水平路面上高速行驶时，使车身变低、弹簧变软，以提
舒适性。
(2)在凸凹不平的路面行驶时，使车身变高、悬架变硬，以消
颠簸，提高通过性。
(3)防止纵向仰头、栽头及横向倾斜，保持前照灯光轴不变，
以提高安全性。
电子控制悬架系统的工作原理
1 电子控制空气悬架系统
，1.1组成和工作原理
电子控制空气悬架系统-般由空气压缩机、干燥器、空气电
磁阉、车身高度传感器、带有减振器的空气弹簧、悬架控制执行
、悬架控制选择开关和电子控制单元等组成。
空气压缩由直流电机驱动，形成压缩空气，压缩空气经干燥
后又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
身高时，电子控制单元控制空气电磁阀使压缩进入空气弹簧的主
室，使空气弹簧拉伸，车身升高；当车身需要降低时，电子控制
电磁阀使空气弹簧主气室中压缩空气排到大气中，空气弹簧压
，车身降低。
在空气弹簧的主、辅气室之间有-连通阀，空气弹簧的上部
有悬架控制执行器，电子控制单元根据各传感器传来的信号经分
析后向悬架控制执行器发布指令。-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，
因而改变悬架的弹簧刚度；另-方面，执行器驱动减振器的阻尼
调节杆，使减振器的阻尼系数尧生变化。
电子控制空气悬架系统-般车身高度、弹簧刚度和减振器阻
尼系数可以同时得到控制，而且可以各自取不同的数值。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。具体控制内容如下：
2.1.2利用弹簧刚度或减振器阻尼系数进行控制
(1)防后坐：通过传感器检测油门踏板移动速度和位移，当车
速低于20 km/h且加速度较大时，电子控制单元通过执行器将弹
簧刚度和减振器阻尼系数调到高值，从而防止汽车起步时车身后
坐。
(2)防侧倾：由装于转向轴的光电式转向传感器检测转向盘
的操作状况，在急转弯时，电子控制单元通过执行器将弹簧刚度
和减振器阻尼系数调到高值，以防止车身侧倾。
(3)防点头”：在车速高于60 km/h时紧急制动，电子控制单
元通过执行器通过执行器将弹簧刚度和减振器阻尼系数调到高
值，不管驾驶员选择了什么样的控制状况，以防止车身前部的下
俯。
(4)高速感应：当车速大于110 km/h时，电子控制单元通过
执行器通过执行器将弹簧刚度和减振器阻尼系数调到中问值，从
而提高了汽车高速行驶时操纵的稳定性。
(5)前后关联控制：车速在30 km/h-80 km/h范围内时，若前
轮车身高度传感器检测出路面有小的凸起，则在后轮越过该凸起
之前，电子控制单元通过执行器将弹簧刚度和减振器阻尼系数调
到低值，从而提高了汽车乘坐的舒适性。为了不影响汽车高速时
的操纵稳定性，这种控制在车速低于80 km/h以下才发生。
(6)坏路、俯仰、振动控制：车速在40 km/h～100 km/l范同内
时，当前轮车身高度传感器检测出路面有较大的凸起，电子控制
单元通过执行器将弹簧刚度和减振器阻尼系数调到中间值，以抑
制车身的前后颠簸、振动等。从而提高汽车的乘坐舒适性和通过
性。如果车速高于100 km/h况且碰到这种情况，电子控制单元通
过执行器将弹簧剐度和减振器阻尼系数调到高值。
2.1.3车身高度控制
(1)高速感应：当车速高于90 km/hH寸，将车身高度降低，以减
小风阻，提高汽车的行驶稳定性。
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万方数据