1. 电子控制空气悬架系统可实施哪些控制
可以根据不同的路面条件、不同的载荷质量、不同的行驶速度等,来控制悬架系统的刚度、调节减振器的阻尼力的大小、甚至可以调节车身高度,从而使车辆的行驶平顺性和操纵稳定性在各种行驶条件下达到最佳的组合。在传统的悬架系统设计中,若要求高的行驶平顺性,就难以满足操纵稳定性。为现代汽车采用和发展了电子控制悬架系统。
主动悬架系统主要有空气悬架、油气弹簧悬架和带路况预测传感器悬架系统。工作原理是:由传感器检测系统运动的状态信号,反馈到电控单元ECU,然后由ECU发出指令给执行机构主动力发生器,构成闭环控制。通常采用电液伺服液压缸作为主动力发生器。它由外部油源提供能量,力发生器产生主动控制力作用于振动系统,自动改变弹簧刚度和减振器阻尼特性参数。主动悬架除控制振动外,还可以控制汽车的姿态和高度。
2. 全主动悬架是由哪些部分组成的
通常由执行机构、检测系统、反馈控制系统和能源系统4部分组成。
1.执行机构的作用是执行控制系统的指令,一般为力发生器或转矩发生器(液压缸、气缸、伺服电动机、电磁阀等)。
2.检测系统的作用是检测系统的各种状态,为控制系统提供依据,其包括各种传感器:车身加速度传感器、车身高度传感器、车速传感器、方向盘转角传感器、节气门位置传感器等。它们检测出汽车行驶的速度、起动、加速度、转向、制动和路面状况、汽车振动状况、车身高度等信号,并输送给电子控制模块。
3.反馈控制系统的作用是处理数据和发出各种控制指令,其核心部件是电子计算机。
4.能源系统的作用是为以上各部分提供能量。目前全主动悬架系统主要有全主动油气悬架、全主动空气悬架和全主动液力悬架3种类型,其中最常见的是全主动空气悬架。
3. 电子控制悬架是怎样改变车身高度的
电子控制悬架的简介。其中前馈部分用于校正执行机构的惯性,这对车轮意味着有较好的路面形状跟踪性能,对车体则意味着有较平缓的瞬态响应。因此,预测控制是降低路面干扰对车轮和车体冲击的有效方法。其中,如果在前馈部分中对全都未来干扰积分函数进行计算,称为无限预测:如果未来干扰是由确定性或由白臊声输入已知成型滤波器产生的,仅仅需要计算[0,L/V]范围内的积分,则称为有限预测。
③决策控制。这种控制方法是预先测量汽车在不同路面和工况下行驶的振动响应,并通过优化计算得到所需的最佳悬架刚度和阻尼系数,存入主动悬架控制系统ECU的ROM中。实际应用中,ECU不断地检测汽车行驶过程中的振动响应,即刻查出对应工况下应选的最优或次优悬架刚度和减振器阻尼系数,控制执行机构作出响应。
主动悬架同时改善了汽车的平顺性和操纵稳定性,为悬架的理论和实践研究带来了重大变革。但是,尽管其优点是显而易见的,而且在发达工业国家中已经出现了装有.主动悬架的样车,但将主动悬架推上汽车生产线仍然是二个审慎而缓慢的过程。首先,因为主动悬架的控制系统需要复杂的传感器和电子控制设备,执行机构不仅要选用高精度的液压伺服装置,而且要较大的外部动力来驱动,导致成本高、结构复杂、可*性低,只有主动悬架所需的硬件,特别是执行机构变得更为经济可*时,才有可能使之进入决定性的市场发展阶段;其次,主动悬架研究的基本经验和教训是“现行的主动悬架”摆脱了众所周知的“平顺性和操纵稳定性”之间的矛盾,但却引起了新的“性能与执行机构功率”之间‘的矛盾+,即主动悬架驱动执行机构所需的功率相当可观,为此,自70年代开始就产生了介于主动悬架与被动悬架之间的折衷方案,即半主动悬架。
3.半主动悬架的基本概念
半主动悬架通常是指悬架元件中弹簧刚度和减振器阻尼系数之一可以根据需要进行调节控制的悬架。为了减少执行机构所需的功率,半主动悬架研究主要集中在调节减振器的阻尼系数方面。阻尼可以根据需要进行调节的减振器也称为可调阻尼减振器或主动减振器,在概念上类似f普通减振器,但其工作油液的通流面积可以通过控制阀进行调节。完成这一工作仅需要提供调节控制阀、控制器和反馈调节器等所消耗的较小功率,能够达到半波近似主动悬架的控制规律,因而代表了主动悬架与被动悬架之间的折衷。 采用电子控制的半主动悬架已经实现了商品化,可以进行悬架刚度与减振器阻尼系数的有级调节和车高的自动调节控制,主要用在高级轿车和面包车上,且应用范围正在扩大。图5.1.8所示为丰田汽车公司生产的具有车高调节、悬架刚度和减振器阻尼“软/中/硬”有级转换控制的半主动悬架系统结构,可以对四个车轮进行单独控制。在不同汽车上所采用的控制系统ECU结构和输入输出信号大同小异,ECU主要由输入电路、微处理器、输出电路和电源电路等四部分组成。如图5.1.9所示为采用Motorola电子器件组织设计的悬架电子控制系统结构框图,系统由ECU及其接口、执行机构和传感器等组成,通过串行接口和汽车其它部件电子控制ECU进行通讯。
4. 电控悬挂是什么
电控悬架简称EMS,是普通悬架基础上的电子控制系统。以下是相关信息:1、电控悬架简称EMS,是普通悬架基础上的电子控制系统。电控悬架由传感器、电子控制单元和执行器三部分组成。2、电控悬挂系统的工作原理:传感器将汽车行驶的路面情况(汽车的振动)和车速及起动、加速、转向、制动等工况转变为电信号,输送给电子控制单元,电子控制单元将传感器送入的电信号进行综合处理,输出对悬架的刚度和阻尼及车身高度进行调节的控制信号。3、电控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、操纵稳定性以及通过性。
5. 什么是电控悬架
电控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。
目前市面上主流的主动悬挂主要有四种形式:空气悬挂、液压悬挂、电磁悬挂以及电子液力悬挂。
6. 电控悬架系统 有那些部件组成
组成:1.悬架阻尼调节装置(可调式减振器)。
2.空气悬架刚度调节装置(悬架控制执行器)。
3.车身高度控制装置(空气压缩机、排气阀、干燥器、进气阀、储气罐、调压阀、电磁阀、高度传感器、气室及控制单元)。
工作原理就难说了,主要是:电控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。
7. 电控悬架有什么功能
减振力和弹簧刚度的控制功能:①防侧倾控制②防制动接头控制③防后坐控制④高速控制;车身高度的控制功能:①自动水平②高速控制③点火开关O FF 控制功能。
电控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、操纵稳定性以及通过性。电控悬架系统的最大优点就是它能使悬架随不同的路况和行驶状态做出不同的反应。
电子控制悬架系统的基本目的是通过控制调节悬架的刚度和阻尼力,突破传统被动悬架的局限性,使汽车的悬架特性与道路状况和行驶状态相适应,从而保证汽车行驶的平顺性和操纵的稳定性要求都能得到满足。
(图/文/摄: 史丽丽) @2019
8. 汽车的主动控制悬架是什么
主动控制悬架是指系统能提供油压、气压能量,并根据检测到的行车环境和车况,依据某种控制理论(如阻尼控制、最优控制和预见控制等),主动控制调节工作特性的悬架系统。它能更有效地改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。
主动控制悬架的控制系统主要由空气弹簧、普通螺旋弹簧、可调减振器、电子控制装置、车速传感器、加速度传感器、转角传感器、节气门开度传感器、阻尼力转换执行器、刚度传感器、电磁、空气压缩机和储气筒、继电器和管路等组成。
9. 奥迪A6的电子控制悬架的结构与工作原理
大哥 A6L好像不是电子悬架吧 A6L 4.2如果是就是了 但是保有量也太少了
A8L是空气悬架 如果行可以写这个
但是无论什么悬挂只要能变就是主动悬挂
我也是学汽车专业的 加油拿毕业证吧
与大多数轿车目前采用的传统的不可变高度的螺旋弹簧悬挂系统相比,空气悬挂系统可以根据道路的起伏不同调高或调低底盘高度,使得车辆能够适应多种路况条件下的驾驶需求。出于这种设计目的,空气悬挂系统多用于经常在恶劣的路况条件下行驶的越野车上,以保证车辆能够顺利地通过泥泞、涉水、砂石等路面。空气悬挂系统是一种很先进实用的配置,但是却很“脆弱”。 由于系统结构较为复杂,其出现故障的几率和频率要远远高于螺旋弹簧悬挂系统,而用空气作为调整底盘高度的“推进动力”,减振器的密封性还需要进一步提高,倘若空气减振器出现漏气,那么整个系统就将处于“瘫痪”状态。而且如果频繁地调整底盘高度,还有可能造成气泵系统局部过热,会大大缩短气泵的使用寿命。
主动悬挂
主动悬架是根据汽车的运动状态和路面状态,适时地调节悬架的刚度和阻尼,使其处于最佳减振状态。它是在被动悬架(弹性元件、减振器、导向装置)中附加一个可控作用力的装置。通常由执行机构、测量系统、反馈控制系统和能源系统4部分组成。执行机构的作用是执行控制系统的指令,一般为发生器或转矩发生器(液压缸、气缸、伺服电动机、电磁铁等)。测量系统的作用是测量系统各种状态,为控制系统提供依据,包括各种传感器。控制系统的作用是处理数据和发出各种控制指令,其核心部件是电子计算机。能源系统的作用是为以上各部分提供能量。
主动悬挂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)控制悬挂执行机构,使悬挂系统的刚度、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。
主动悬挂系统是近十几年发展起来的、由电脑控制的一种新型悬挂系统,它汇集力学和电子学的技术知识,是一种比较复杂的高技术装置,例如装置主动悬挂系统的法国雪铁龙桑蒂雅,该车悬挂系统系统的中枢是一个微电脑,悬挂系统上的5种传感器分别向微电脑传送车速、前轮制动压力、踏动油门踏板的速度、车身垂直方向的振幅及频率、转向盘角度及转向速度等数据,电脑不断接收这些数据并与预先设定的临界值进行比较,选择相应的悬挂系统状态,同时,微电脑独立控制每一只车轮上的执行元件,通过控制减振器内油压的变化产生抽动,从而能在任何时候、任何车轮上产生符合要求的悬挂系统运动,因此,桑蒂雅轿车备有多种驾驶模式选择,驾车者只要扳动位于副仪表板上的“正常”或“运动”按钮,轿车就会自动设置在最佳的悬挂系统状态,以求最好的舒适性能,主动悬挂系统具有控制车身运动的功能,当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时,主动悬挂系统会产生一个与惯力相对抗的力,减少车身位置的变化,例如德国 benz 2000款cl型跑车,当车辆拐弯时悬挂系统传感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度,电脑根据传感器的信息,与预先设定的临界值进行比较计算,立即确定在什么位置上将多大的负载加到悬挂系统上,使车身的倾斜减到最小。
(一)主动式空气悬挂系统工作原理
图 4所示为丰田索阿拉高级轿车电子控制主动式空气悬挂系统的构成图。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、悬挂控制执行器、悬挂控制选择开关及电子控制单元等组成。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(见图 5(b)), 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压缩空气排到大气中去(见图 5(a)),空气弹簧压缩,车身降低。在空气弹簧的主、辅气室之间有一连通阔,空气弹簧的上部装有悬挂控制执行器(图中未画出)。电子控制单元根据各传感器输出信号,控制悬挂执行器,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,因此而改变悬挂的弹簧刚度;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改变。
丰田索阿拉轿车采用的主动式空气悬挂系统中,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。驾驶员可以任意选择四种自动控制模式,即控制车身高度的“常规值自动控制”和“高值自动控制”,以及控制弹簧刚度和减振器阻尼力的“常规值自动控制”和“高速行驶时自动控制”,具体控制内容如下:
1.利用弹簧刚度/减振器阻尼力进行控制
(1)抗后坐:通过传感器检测油门踏板移动速度和位移。当车速低于20km/h且加速度大时(急起步加速),ECU通过执行器将弹簧刚度和减振器阻尼力调到高值,从而抵抗汽车起步时车身后坐。如果此时驾驶员选择了“常规值自动控制”状态,则弹簧刚度和减振器阻尼力由软调至硬;如果此时驾驶员选择了“高速行驶自动控制”状态,则刚度和阻尼力由中调至硬。
(2)抗侧倾: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,ECU通过执行器使弹簧刚度和减振器阻尼力转换到高(硬)值,以抵抗车身侧倾。
(3)抗“点头”:在车速高于60 km/h时紧急制动,ECU通过执行器使弹簧刚度和减振器阻尼力调到高(硬)值,而不管驾驶员选择了何种控制状态,以抵抗车身前部的下俯。
(4)高速感应:当车速大于110km/h时,系统将使弹簧刚度和减振器阻尼力调至中间值,从而提高高速行驶时操纵稳定性。既使驾驶员选择了“常规值自动控制”状态(刚度和阻尼处于低、软值),系统也将刚度和阻尼力调至中间值。
(5)前、后关联控制:车速在30-8O km/h范围内时,若前轮车高传感器检测出路面有小凸起(例如前轮通过混凝土路面接缝等),则在后轮越过该凸起之前,系统将使弹簧刚度和减振器阻尼力调至低(软)值,从而提高汽车乘坐舒适性。此时既使驾驶员选择了高速行驶状态(刚度和阻尼力为中间值),系统仍将刚度和阻尼力调至低(软)值。为了不影响高速时的操纵稳定性,这种动作在车速为80km/h以下才发生。
(6)坏路、俯仰、振动感应:车速在40-100km/h范围内,当前轮车高传感器检测出路面有较大凸起时(例如汽车通过损坏的铺砌路面等),系统将弹簧刚度和减振器阻尼力调至中间值,以抑制车体的前后颠簸、振动等大动作,从而提高汽车的乘坐舒适性和通过性.而不管驾驶员选择了何种控制状态。
车速高于100km/h时,系统将使刚度和阻尼力调至高(硬)值。
(7)良好路面正常行驶:弹簧刚度和减振器阻尼力由驾驶员选择,“常规值自动控制”状态,刚度和阻尼力处于低(软)值;“高速行驶时自动控制”状态,则刚度和阻尼力为中间值。
2.车身高度控制
由左右前轮和左后轮三个车身高度传感器发出车高信号,ECU发出指令来进行车身高度调整。
(l)高速感应:当车速高于9Okm/h时,将车身高度降低一级,以减小风阻,提高行驶稳定性。如果驾驶员选择了“常规值自动控制”状态,则车身高度值由中间值(标准值)调至低值;如果驾驶员选择了“高值自动控制”状态,则车高由高值调至中间值(标准值)。在车速为60km/h时,车高恢复原状。
(2)连续坏路面感应:汽车在坏路面上连续行驶,车高信号持续2.5s以上有较大变动,且超过规定值时,将车高升高一级,使来自路面的突然抬起感减弱,并提高汽车的通过性能。
连续坏路且车速大于4Okm/h小于90km/h时,不论驾驶员选择了何种控制状态,都将车高调至高值,以减小路面不平感,确保足够的离地间隙,提高乘坐舒适性。
车速小于4Okm/h时,车高则完全由驾驶员选择,选择“常规值自动控制”时,车高为中间值(标准值);选择“高值自动控制”时,车高为高值。
在连续坏路面上,车速高于9Okm/h时,不管驾驶员选择了何种控制状态,车高都将调至中间值,这样做是为了避免车身过高对高速行驶稳定性产生不利影响。
另外,还具有驻车时车高控制功能。当汽车处于驻车状态时,为了使车身外观平衡,保持良好的驻车姿势,在点火开关断开后,ECU即发出指令,使车身高度处于常规模式的低状态。
(二)主动式油气弹簧悬挂系统工作原理
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。图 6所示为雪铁龙XM轿车的主动式油气弹簧悬挂布置图,从图中可以看到,它有五个基本行车状态的传感器。
其中,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。
加速度传感器实际上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。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。
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。
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。
该系统的工作原理如图 7所示。在图 7中,电磁阀7在微机指令下向右移动,从而接通压力油道,使辅助液压阀8的阀芯向左移动,中间的油气室9与主油气室连通,使总的气室容积增加,气压减小,从而刚度变小,所以9又称为刚度调节器。a、b节流孔是阻尼器,在上图图示位置,系统处于“软”状态。
下图中,电磁阀7中无电流通过,在弹簧作用下,阀芯左移,关闭压力油道,原来用于推动液压阀8的压力油通过阀7的左边油道泄放,阀8阀芯右移,关闭刚度调节器9,气室总容积减小,刚度增大,使系统处于“硬”状态。
在正常行车状态时,系统处于“软”状态,以提高乘坐的舒适性,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。
(三)带路况预测传感器的主动悬挂系统
图 8所示为带有路面状况预测传感器的主动悬挂示意图。该系统中包括一个悬挂弹簧16和一个单向液压执行器14,控制阀6通过油管8与单向液压执行器的油压腔相通。油管上还接有一个支管8a,该支管与一个储压器11相连,储压器内充有气体,这些可压缩的气体可以产生一种类似弹簧的效果。另外,支管的中间还设有一个主节流孔12,以限制储压器和油压腔之间的油流,从而形成减振作用。在油管和储压器之间还设有一个旁通管路8b,该旁路上带有一个选择阀10和一个副节流孔9,副节流孔的直径大于主节流孔的直径。当选择阀打开时,油流通过选择阀的副节流孔,在储压器和油压腔之间流动,从而减小振动阻尼。采用这样的装置可以使悬挂系统在选择阀的作用下,具有两种不同的阻尼参数。
控制阀的开度可以随控制电流的大小而改变,以控制进入油管的油量,进而控制施加到液压执行器的油压,随着输入控制阀的电流的增加,液压执行器的承载能力也增加。
在该悬挂系统中,输入到控制单元ECU的信号有:各轮上设置的检测车身纵向加速度的传感器输出信号,路面状况预测传感器测出的车辆前方是否有凸起物及其大小的检测信号,在各车轮处检测车身高度的传感器输出信号及车速传感器输出的车速信号等。控制单元根据这些信号,对设置在各车轮上的控制阀和选择阀进行控制。
图 9所示为路况预测传感器的设置情况。这种传感器通常为超声波传感器,频率为40kHz左右,它安装在车身的前面,以便对其下方的路面状况进行检测。
在车辆正常行驶时,选择阀关闭,液压执行器的油压腔通过主节流孔与储压器相通,它可以吸收并降低因路面不平而引起的微小振动。当车辆上的路况预测传感器发现路面上有将引起振动的凸起物时,控制单元便控制选择阀打开,并将悬挂系统的阻尼系数减小到一个特定的值上。
图 10所示为路况预测传感器的输出信号,输出信号的幅值与路面凸起物的大小成正比。如果完全按照传感器输出信号进行控制,悬挂系统的阻尼变化就会过于频繁,因此,在控制系统中设置了一个低阈值V1。另外,如果在车辆通过一个很大的凸起物时,悬挂系统的阻尼系数若调整得过低,就可能会产生极大的冲击力,形成悬挂底部与车桥的刚性碰撞,因此,控制系统中还设定了一个高阈值V2。只有在路况预测信号介于V1和V2之间时,控制单元才输出一个打开选择阀的控制信号。
控制单元在检测路况传感器输出信号的同时,也不断地检测车速。根据车速可以估算出测得的凸起物和实际车轮通过凸起物之间的滞后时间。选择阀应恰好在车轮通过凸起物时打开,这样,在车轮通过凸起物时,悬挂的阻尼系数只是作短暂变化,车轮过了凸起物后,选择阀便再次关闭。
具有路况预测传感器(声纳系统)的主动悬挂系统可以在汽车到达之前对路面情况进行预测处理,因而大大改善了悬挂的工作性能,装有这种系统的车辆在不平的路面上行驶时,甚至可以不扶转向盘。图 11为日产公司具有声纳系统的悬挂构成图。
10. 主动悬架的主动悬架的控制技术
主动悬架主要包含执行机构和控制策略两大部分。由于执行机构完全按照控制策略的要求来输出主动力,因此主动悬架设计的关键, 就是选取能够为车辆提供良好性能的控制策略。不同的控制策略,将会导致不同的悬架特性和减振效果。下面简要介绍一些常见的主动悬架控制策略及其优缺点。 人工神经网络是在现代生物学研究人脑组织所取得成果的基础上,将大量简单的处理单元广泛连结组成的复杂网络,可用来模拟人的直观性思维模式。神经网络控制系统作为一个新兴的领域,已经引起了控制界的兴趣,许多学者将其应用在了主动悬架控制中。学习是神经网络研究的一个重要内容,它的适应性是通过学习实现的。然而神经网络学习速度较慢,不适合应用在实时控制中;此外,如何获取神经网络的训练样本和改进训练策略等问题还有待于进一步研究和解决。
在上述控制方法外,还有一些其它的方法,比如滑模控制、免疫进化控制等。无论采用何种控制方法,车辆的性能均有不同程度的改善。在研究和开发中,结合实际车辆的工况,设计简单有效、实用的控制方法是车辆主动悬架研究工作的主要目标。