Управление подвеской

Тема № 5. АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ХОДОВОЙ ЧАСТЬЮ

Содержание

Лекция №8

План

Тема № 5. АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ХОДОВОЙ ЧАСТЬЮ

5.1. Управление подвеской

5.2. Управление тормозными системами

5.3. Усилитель рулевого управления автомобиля с электронным регулированием

 

Автоматизация управления подвеской позволяет повысить не только комфортабельность салона автомобиля для водителя и пас­сажиров, но и безопасность движения. Это достигается введением в подвеску исполнительных механизмов, управляемых с помощью электронных устройств, которые изменяют жесткость упругих эле­ментов и сопротивление амортизаторов. Этим удается уменьшить крен кузова на повороте и его продольный наклон при разгоне и торможении. Разработаны устройства, обеспечивающие горизон­тальное положение кузова при движении по неровным дорогам.

Подвеску с автоматически обеспечиваемыми жесткостными ха­рактеристиками целесообразно использовать на легковых автомо­билях высшего класса, автобусах, автомобилях «скорой помощи» и на автомобилях для перевозки грузов, не выдерживающих зна­чительных вертикальных ускорений.

Повышение комфортабельности достигается при движении по дорожным неровностям с ограниченной скоростью путем уменьшения жесткости подвески. На хороших дорогах при большой ско­рости движения целесообразно увеличение жесткости подвески для уменьшения крена кузова.

Автоматически управляемые подвески позволяют регулировать высоту кузова автомобиля. Это важное свойство, так как высота кузова при изменении нагрузки на автомобиль влияет на безопас­ность движения. Стабилизируется также положение оптической оси световых лучей фар. При движении по плохим дорогам уменьшает­ся вероятность удара нижними выступающими частями кузова о дорожные неровности, т. е. улучшается проходимость автомобиля.

Положение кузова по высоте регулируется пневматическими упругими элементами. Сопротивление амортизаторов регулирует­ся путем изменения проходного сечения отверстий, через кото­рые жидкость из надпоршневой полости перетекает в подпоршневую, поскольку сопротивление амортизаторов зависит от ско­рости перемещения поршня.

Управление жесткостью подвески реализуется в основном в пневматических или гидропневматических подвесках, но в боль­шинстве случаев эту функцию вводят в комплексе с системой управления высотой кузова и сопротивлением амортизаторов, так как используются одни и те же датчики и исполнительные уст­ройства (рис. 5.1).

 

 

 

 

Рис. 5.1. Установка элементов управления подвеской в автомобиле (а) и изменение позиции привода датчика при деформации упругих элемен­тов подвески и перемещении кузова вверх (б) и вниз (в):

1 — компьютер; 2 — упругий пневмоэлемент (амортизатор); 3 — датчик переме­щения кузова; 4 — электродвигатель; 5 — компрессор; 6 — рычаг привода датчи­ка; 7— тяга; 8— продольный рычаг подвески; a — угол качания рычага привода датчика

 

Датчик 3 перемещения кузова устанавливается на шасси па­раллельно амортизатору. При изменении высоты кузова рычаг б датчика, связанный тягой 7с рычагом 8 подвески, поворачивает­ся вверх или вниз. Внутри корпуса датчика 3 размещаются свето- и фотодиод (оптопара), между которыми расположен обтюратор (зубчатый диск), поворачивающийся рычагом 6. Фактически та­кое устройство представляет собой фотоэлектрический прерыва­тель, вырабатывающий пачки импульсов. Число импульсов в пач­ке соответствует амплитуде перемещения кузова.

Сигнал датчика является информационным для бортового ком­пьютера 1, управляющего исполнительным механизмом регули­рования сопротивления амортизатора и давления в упругом пневмоэлементе 2 подвески. Упругий пневмоэлемент подкачивается с помощью компрессора 5, привод которого выполнен на базе элек­тродвигателя 4.

Рассмотрим принцип регулирования сопротивления амортиза­тора, жесткости подвески и высоты кузова на примере одного колеса (рис. 5.2).

 

 

 

 

Рис. 5.2. Схема автоматического регулирования подвески:

1 — зубчатый сектор; 2 — электродвигатель; 3 — шестерня; 4 — электромагнит; 5 — стопор; 6 — электромагнитный клапан; 7 — влагоотделитель; 8 — компрес­сор с приводом; 9 — фильтр; 10 и 18 — пневмокамеры; 11 — пружина; 12 — амортизатор; 13 — поворотный золотник; 14 — нижний рычаг подвески; 75 — полый стержень; 16 — стержень привода поворотного золотника; 17 — кузов

 

Упругий элемент расположен между кузовом 17 автомобиля и нижним рычагом 14 подвески. Параллельно пружи­не 11 подвески установлена основная пневмокамера 10, внутри которой (иногда вне ее) находится амортизатор 12. В кузове, выше основной пневмокамеры, расположена вспомогательная камера 18. Обе камеры соединены между собой перепускным клапаном, про­ходное сечение которого регулируется электромагнитным клапаном 6. Этот клапан связан с компрессором 8 подпитки камер воз­духом через влагоотделитель 7. Атмосферный воздух поступает в компрессор через фильтр Р.

Регулирование жесткости подвески достигается изменением производительности перепускного клапана, а изменение высоты кузова осуществляется подкачиванием пневмокамеры от компрес­сора или выпуском воздуха из нее в атмосферу, что позволяет растягивать или сжимать основную пневмокамеру 10.

Сопротивление 4, служит для фиксации сектора в положении, за­данном электронным блоком амортизаторов регулируется изменением про­ходного сечения перепускных отверстий в поршне. Для этого в поршень вмонтирован поворотный золотник 13. Золотник пово­рачивается стержнем 16, соединенным с электродвигателем 2 че­рез зубчатый сектор 7 и шестерню 3. Стопор 5, управляемый элек­тромагнитом управления.