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图解汽车底盘技术14-电控空气悬架

导读: 空气悬架是用空气压缩机形成压缩空气,并将压缩空气送到弹簧和减振器的空气室中,以此来改变车辆的高度。

1. 空气悬架的定义和组成

空气悬架是用空气压缩机形成压缩空气,并将压缩空气送到弹簧和减振器的空气室中,以此来改变车辆的高度。在前轮和后轮的附近设有车高传感器,按车高传感器的输出信号,控制系统判断出车身高度的变化,再控制压缩机和排气阀,使弹簧压缩或伸长,从而起到减振的效果。空气悬架给予了汽车更多的灵性。在高速行驶时悬架可以变硬来提高车身的稳定性;而长时间在低速不平的路面行驶时,控制系统会使悬架变软来提高车子的舒适性。

图解汽车底盘技术14-电控空气悬架

空气弹簧结构如下图所示。

图解汽车底盘技术14-电控空气悬架

2.空气弹簧工作原理

空气弹簧压力较小时的伸长过程:

活塞被拉着向上运动,一部分机油流过活塞阀,另一部分机油通过工作腔1内的孔流往PDC阀。

由于控制压力(空气弹簧压力)及液体流过PDC阀的阻力变小了,因而减振力(阻尼力)就减小了。

图解汽车底盘技术14-电控空气悬架

空气弹簧压力较大时的伸长过程:

由于控制压力(空气弹簧压力)及液体流过PDC阀的阻力增大了。大部分液体(取决于控制压力)必须流过活塞阀,因而减振力(阻尼力)就增大了。

图解汽车底盘技术14-电控空气悬架

空气弹簧压力较小时的压缩过程:

活塞被向下压,阻尼力由底阀和(在一定程度上)液体流过该阀的阻力所决定。活塞杆压出的机油一部分经底阀流入储油腔,另一部分机油经工作腔1内的孔流向PDC阀。

由于控制压力(空气弹簧压力)及液体流过PDC阀的阻力变小了,因而减振力(阻尼力)就减小了。

图解汽车底盘技术14-电控空气悬架

空气弹簧压力较大时的压缩过程:

由于控制压力(空气弹簧压力)及液体流过PDC阀的阻力增大了。大部分液体(取决于控制压力)必须流过底阀,因而减振力(阻尼力)就增大了。

图解汽车底盘技术14-电控空气悬架

空气供给系统安装在车外备胎坑前部,由电动机、压缩机、电磁阀单元、温度传感器、空气干燥器、气动排气阀等组成。压缩空气是由一个单级往复活塞式压缩机产生的。为了避免压缩空气产生冷凝水引起部件锈蚀必须采用空气干燥器给压缩空气去湿。气动排气阀的作用是保持系统剩余压力和限压。为了提高系统工作的可靠性,在压缩机的缸盖上安装有温度传感器,悬架控制单元要根据压缩机的运行时间和温度信号计算出压缩机的最高允许温度,并在超过某个界限值时关闭压缩机或不让压缩机接通,避免压缩机过热。

空气悬架空气供给系统如下图所示。

图解汽车底盘技术14-电控空气悬架

空气压缩机结构如下图所示。

图解汽车底盘技术14-电控空气悬架

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3. 车辆水平传感器

转向角类水平传感器,借助一个连杆机构可将车身水平变化转换为角度变化,为非接触式传感器,利用感应原理。

图解汽车底盘技术14-电控空气悬架

前桥水平传感器

这类水平传感器有一个特点:可产生两个不同的且与转角成比例的输出信号。这个特点使得这种传感器既可用于空气悬架,也可用于大灯照程调节。其中一个输出信号提供一个与角度成比例的电压(用于大灯照程调节),另一个输出信号提供一个与角度成比例的PWM 信号(用于空气悬架)。

图解汽车底盘技术14-电控空气悬架

后桥水平传感器

这四个水平传感器结构是相同的,只是支架和联杆根据左右和车桥的不同而有所不同。左、右传感器臂的偏转方向是相反的,所以输出的信号也是相反的。例如,车身一侧的的传感器输出信号在空气悬架压缩时如果是增大的话,那么在车身另一侧该输出信号则是减小的。

图解汽车底盘技术14-电控空气悬架

转角传感器结构图

水平传感器(转角传感器)主要是由定子和转子组成。定子由多层电路板构成,电路板上有励磁线圈、三个接收线圈以及控制/分析电子装置。这三个接收线圈布置成多角星形,相位是彼此错开的。励磁线圈装在电路板的背面。

转子由一个封闭的线匝构成,线匝上连着传感器臂(匝与传感器臂一同转动)。线匝的形状与接收线圈的形状是一样的。

图解汽车底盘技术14-电控空气悬架

转角传感器组成图

交变电流流过励磁线圈,于是就产生了一个交变电磁场,其电磁感应会穿过转子。转子中感应出的电流又会在线匝(转子)周围感应出一个次级交变磁场。

这两个交变磁场(分别由励磁线圈和转子产生的)共同作用在接收线圈上,在接收线圈内感应出交流电压。

转子中的感应与角度位置无关,但接收线圈的感应取决于它与转子之间的距离和其角度位置。

由于角度位置不同,转子与接收线圈的重合度就不同,因而对应于角度位置的感应电压幅值也就不同。

电子分析装置会对接收线圈的交变电压进行整流并放大,并使得三个接收线圈的输出电压成比例(相对比例测量)。

在分析完电压后,分析结果转化成水平传感器的输出信号,送至控制单元做进一步处理。

内容来源:

图解汽车底盘技术14-电控空气悬架

《图解汽车构造与原理》

化学工业出版社 主编:于海东

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