模块五电子控制悬架系统
电控悬架
电控悬架5.4.1 悬架基础汽车悬架系统包括弹性元件，减振器（有时不恰当地称为“振动吸收器”），以及各种将车轮与车架连接起来的连接件组成。
汽车悬架系统的作用是尽可能多的吸收由路面不平经车轮传给车身的振动。
同时车胎必须保持与路面接触，使汽车时时刻刻都能够被控制。
这样就使车身的振动最小化，提高了舒适性，稳定性和安全性。
对汽车性能两个基本的主观评价是舒适性和操作性。
舒适性是指由路面不平引起的车身振动。
操作性是指车身对发生紧急运动如拐弯和制动时的性能表现。
舒适性和操作性是由弹性元件和减振器的特性共同决定的。
不过，机械的基本规则指出单一弹簧刚度和阻尼器阻尼不能同时满足好的舒适性和好的操作性。
比如，好的舒适性要求能使车轮能在不平道路上有很多垂直运动的软弹簧。
另一方面，好的稳定性要求有硬弹簧和大的阻尼特性来抑制车身的振动，比如拐弯时侧倾，制动点头和加速后仰。
因此悬架设计不可避免地要采用“舒适性和操作性兼顾的折中方案”，舒适性和操作性针对个人要求相互取舍来获得最佳的折中方案。
5.4.2 电子悬架控制系统典型的电子控制悬架系统是在普通悬架上加了几个部件组成的。
典型的电子悬架控制系统如图5-26所示。
图5-26中控制系统的结构是一般结构并不代表任何已经生产的车的系统。
这套系统包括车速传感器，转向输入传感器，车轮总成与车身/底盘的相对运动，加速惯性力和横摆角速度。
在需要时给减振器和压缩机输出以电子信号对空气弹簧进行控制。
或许最重要的部件是计算机，这可以用计算机中输入了各种各样的传感器监测到的信号来解释，这些信号是汽车高度，俯仰，侧倾，车轮转速，汽车拐弯速度。
最简单的电子控制系统仅能维持单个的水平离地间隙，抑制由于行李而使尾部变低的趋势。
系统对四轮高度调整使车身降低离地间隙来减少在高速时的空气阻力以提高燃油经济性。
对于越野汽车，那些系统可以使车身变高以提高在坏路上的通过性。
控制器的典型形式是一个微处理器或基于微处理器的数字控制器。
电控悬架系统的结构与工作原理
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电控悬架的功能
➢ 电控悬架系统的基本目的是控制调节悬架的刚度和阻尼力。
➢ 基本功能有： ➢ 车高调整：不论负载多少，汽车高度均一定；在坏路面上
行驶时，使车高升高，高速行驶时，车高降低。
➢ 减震器阻尼力控制：调整减震器阻尼系数，防止汽车起步 或急加速时车尾后坐；防止紧急制动时车头下沉；防止急 转弯时车身横向摇动；防止汽车换档时车身纵向摇动等。
控制杆
可变电阻
加速度传感器
上跳
回弹 高度传感器连杆
丰田线性高度传感器
4、信号开关
阻尼模式指示灯和车身高度指示灯 高度控制开关 阻尼模式选择开关
车门开关 停车灯开关
5、模式选择开关
• 【位置】变速器旁。 • 【作用】根据汽车的行
驶状况和路面情况选择 悬架的运行模式，从而 决定减震器的阻尼力大 小。
➢ 丰田加速度传感器
膜片
主要由压电陶瓷盘
和膜片组成。
➢ 两个压电陶瓷盘固 定在膜片两侧，并 支承在传感器中心。 当加速度作用在整 个传感器时，压电 陶瓷盘在其自身重 量作用下弯曲变形。 根据压电陶瓷的特 性，它们将产生与 其弯曲率成正比例 变化的电荷。这些 电荷由传感器内的 电子电路转换成与 加速率成正比例变
• 【钢球位移式加速度传感器原理】汽车转弯、加减速时， 钢球在横向力或纵向力作用下移动，使检测线圈的输出电
丰田车垂向加速度传感器安装位置
• 丰田车垂向加速度传感器：前加速度传感器一般装 在前左及前右高度传感器内；后加速度传感器装在 行李箱右侧的下面。
电路
压电陶瓷盘
膜片
压电陶瓷盘
加 速 度
低
电压
电子悬架控制系统
5.1 电子悬架控制系统5.1.1 系统介绍（1）电子悬架控制系统（ESC）由以下部件组成：●ESC模块●四只减震器●四只位置传感器●ALC空气压缩机模块●ELC继电器带有ALC功能的ESC系统，可以在不同的路面及驾驶条件下控制减震器的硬度。
ALC只用来调整车辆后部处于一个正确的水平高度。
（2）ESC模块ESC模块接受以下信息：●车轮与车身的相对位置●车速信号●俯/仰角度信号通过这些信息，ESC来控制每一个减震器的软硬程度，以达到最佳的悬挂效果。
ESC模块也控制车辆后部的高度，模块安装在右后座后部。
（3）位置传感器四个位置传感器测量车轮与车身之间的相对位置，输出0-5V的输出信号。
（4）减震器四个减震器内各有一个执行器，分别的受ESC控制，可以在一个广泛的范围内控制减震器的软硬度。
通过PWM信号可以控制流经减震器的电流大小。
减震器是单管型的，ESC通过控制磁通量来磁化内部的粒子。
在压缩及恢复的两个方向上，这种控制是多模式的，而且是多级的。
（5）车速信号ESC从Class 2数据总线上获取车速信号，来控制减震器的应用模式。
1.6 俯/仰角度信号ESC 从PCM接收到一个实际的俯/仰信号后，会控制四个减震器的减震硬度。
PCM根据节气门、变速器档位、车速和刹车开关信号计算仰角信号，根据车速的变化率计算俯角信号。
1.7 警告信息如果ESC系统出现故障，DIC会显示两种信息：●SERVICE SUSPENSION SYS●SPEED LIMITED TO XXX这会在DIC上一直显示，直到故障被修复。
5.1.2 电子悬架控制系统原理在不采用机电阀和小型移动部件的情况下，MagneRide首次在行业内推出了半活动悬架技术。
半活动悬架系统的基础为MagneRide磁性液流(Magneto-Rheological)(MR)油液，该系统由充加MR油液的单管支柱、单管减震器、传感器组件及车载控制器等构成。
在MagneRide系统中，对于在乘坐和操纵方面表现出的良好性能来说，MR油液起着重要的作用。
电子控制悬架系统
电子控制单元的基本工作原理：各 传感器和控制开关产生的电信号，经输 入接口电路整形放大后，送入计算机 CPU中，经过计算机处理和判断后分 别输出各控制信号，驱动相关的执行器 和显示器工作。
ECU系统原理图
这些控制信号有：促使执行器改变 悬架减振器阻尼力的阻尼控制信号；促 使发光二极管显示悬架系统当前阻尼力 状态的显示控制信号。
电子控制悬架系统
一，概述
1、汽车悬架的作用
汽车悬架是指连接车架(或承 载式车身)与车桥(或车轮)的一系 列传力装置。
（1） 承载即承受汽车各方向的载荷， 这些载荷包括垂直方向、纵向和 侧向的各种力。
（2） 传递动力即将车轮与路面间产生 的驱动力和制动力传递给车身， 使汽车向前行驶、减速或停车。
（3） 缓冲即缓和汽车和路面状况等引 起的各种振动和冲击，以提高乘 员乘坐的舒适性。
在现代中、高档汽车上很少采用普 通的减振器，转而采用电控半主动悬 架或电控主动悬架，以提高汽车的综 合性能。
1. 电控半主动悬架的结构和工作原理
大部分半主动悬架采用了手动控 制方式，由驾驶员根据路面状况和汽 车的行驶条件，手动控制相关的动作， 对减振器的阻尼力进行变换。
如果当减振器的阻尼力被调整为 “硬” 时，还可增强汽车在转弯或在 不平道路上行驶时抗侧倾的能力，提 高汽车操纵的稳定性。
1）横向稳定驱动器
驱动器的外形及驱动杆的位置
驱动器的结构 1—直流电动机；2—蜗轮；3—小行星轮；4—齿圈；5—托架； 6—限位开关；7—太阳轮；8—变速传动轴；9—蜗杆
直流电动机 1—驱动杆；2—从动杆；3—变速传感器；4—蜗杆；5—小行 星轮；6—齿圈；7—太阳轮；8—托架；9—限位开关(SW2)； 10—限位开关(SW1)；11—直流电动机；12—蜗杆；13—弹簧
模块5-flexray与车载以太网技术分析
图5-6 正常波形
FlexRay总线系统的电压范围如下：
图5-7非正常波形
（1）系统接通。系统接通时，如果无总线通信，则其电压为2.5V。
（2）高电平信号。高电平信号的电压为3.1V（电压信号上升600mV）。
（3）低电平信号。低电平信号的电压为1.9V（电压信号下降600mV）。
11
FlexRay与车载以太网技术分析
6
FlexRay与车载以太网技术分析
汽车车载网络技术
3.FlexRay的优点 FlexRay采用基于时间触发的运行机制，且具有高带宽、容错性能好等特点，在实时性、可靠性以及灵活性等 方面越来越凸显其优势。 作为车载网络系统的标准，FlexRay具有以下优点： （1）数据传输速率较高（可达10Mbit/s，而CAN仅为0.5Mbit/s）。 （2）可以保证确定性（对实时性要求高）数据的可靠传输。 （3）分布式时钟同步。FlexRay总线采用基于同步时基的访问方法，同步时基是通过协议自动建立的，精度可 达1μs。 （4）数据通信的可靠性。FlexRay总线通过专用的确定性故障容错协议支持多个级别的容错，其中包括单信道 和双信道两种模式，提供数据传输所需要的冗余和可扩展的系统容错机制，从而确保了数据传输的可靠性。 （5）支持系统集成，灵活性好。FlexRay总线支持线形、星形、混合总线拓扑结构，支持报文的冗余和非冗余 传输，且可提供大量配置参数供用户灵活进行系统调整和扩展。 FlexRay虽然是时间触发的总线系统，事实上，它仍可通过事件触发方式来进行部分数据的传输，尤其对于实 时性要求不高的非重要信息，就可以在事件控制区域内传输。因此，FlexRay总线具有“以时间触发为主，以事件 触发为辅，兼具两者优点”的灵活的系统特性。
图5-5 冗余数据传输 10
电子控制悬架系统
一般原理：
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（二）传感器的结构与工作原理 1、转向盘转角传感器
作用：检测转向盘中间位置、转动方向、转动角度和 转动速度。
ECU根据车速传感器和转角传感器信号，判断转向时侧 向力的大小和方向，以控制车身侧倾。 例：丰田TEMS的光电式转角传感器
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4、节气门位置传感器 作用：判断汽车是否进行急加速。 5、车速传感器
汽车车身的侧倾程度取决于车身和转向半径。 常用的车身传感器有：舌簧开关式、磁阻元件式、磁脉冲
式、光电式。 6、模式选择开关
作用：决定减振器阻尼力大小 四种运行模式：自动 标准；自动 运动；
手动 标准；手动 运动
.
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（三）悬架ECU
3）弹簧刚度控制 与减振器控制一致
注：有些车具有上述1个或2个. 功能，有些具有3个功能。
电子悬架系统的种类
1）按传力介质不同分 气压式和油压式
2）按控制理论不同分 半主动式—有级半主动式（阻尼力有级可调） 无级半主动式（阻尼力连续可调） 主动式—全主动式（频带宽大于15Hz） 慢全主动式（频带宽3~6Hz）
.
三 电典型汽车电子控制悬架系统
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丰田电子悬架系统原理
.
丰田电子悬架系统控制功能
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（四）执行机构的结构与工作原理
1、阻尼控制执行机构 1）可调阻尼减振器
组成：缸筒、活塞、活塞控制杆、回转阀等
ECU通过控制杆控制回转阀相对活塞杆转动，使油孔通断，改变流 通面积，调节减振器阻尼力。
A、C孔相通 为软； B孔与活塞杆 上油孔相通为 中； A、B、C孔均 不通为硬。
.
2）直流电动机式执行器 作用：由ECU 控制控制杆的 旋转，改变减 振器的阻尼力。
电控悬架工作原理
电控悬架工作原理
电控悬架是一种利用电子控制系统来调节车辆悬架的工作原理。
它通过感应车辆的运动状态和外部环境，并根据预设的参数和算法进行实时计算和控制，以实现对悬架的主动调节和控制。
电控悬架的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 感应：电控悬架通过车身加速度传感器、倾斜传感器、液压传感器、路面感应器等，感知车辆的运动状态和外部环境，包括车身姿态、车速、路面状况等参数。
2. 计算：电控悬架通过电子控制单元（ECU）进行实时计算和控制。
ECU根据预设的参数和算法，结合感知到的车辆运动
状态和外部环境信息，对悬架系统进行调节和控制。
3. 调节：根据计算结果，电控悬架通过电动伺服执行器控制液压系统或气压系统，调节悬架的工作状态，包括悬挂高度、硬度和阻尼等参数。
通过改变悬架的工作状态，电控悬架可以实现对车身姿态的调整，提高车辆的平顺性、稳定性和操控性。
4. 反馈：电控悬架系统将调节后的工作状态，利用传感器对调节效果进行实时监测和反馈。
如果调节效果不理想，系统会进行自动调整，直到达到预设的目标。
总的来说，电控悬架通过感应车辆运动状态和外部环境，通过电子控制系统进行实时计算和控制，调节悬架的工作状态，以提升车辆的悬挂系统性能，提高驾乘舒适性和行驶稳定性。
电子控制悬架系统(汽车电子控制技术)文档阅读、
车速信号是汽车悬架系统的常用控制信号，汽车车身的 侧倾程度取决于车速的高低和汽车转向半径的大小。车速传 感器的作用是检测汽车速度，并将信号传递给ECU，用于对 悬架的阻尼、弹簧刚度和车身高度的控制。常用的车速传感 器主要有舌簧开关式，电磁感应式，光电式等。 5. 节气门位置传感器
节气门位置传感器用来检测节气门的开度及开度变化， 为悬架ECU提供起步、加速等信号，以便根据车辆状态进行 悬架控制。节气门位置信号可以与汽车上用于发动机控制的 节气门位置信号共享。常用的节气门位置传感器有线性可变 电阻式、触点与可变电阻组合式。
光电耦合元件（4组）控制电路图
车身高度与光电耦合元件输出信号（4组）关系
2.加速度传感器
在车轮打滑时，无法以转向角和汽车车速正确判断车 身侧向力的大小，此时利用加速度传感器可以直接准确地 测量出汽车的纵向加速度以及汽车转向时因离心力而产生 的横向加速度，并将信号输送给ECU，使ECU能够调节悬架 系统的阻尼力大小及悬架弹性元件刚度的大小，以维持车 身的最佳姿势。
②弹簧刚度调节功能。该功能是利用控制弹簧刚度(弹性 系数)的方法控制车辆在各种不同状况时的姿势，提高车辆的 操纵稳定性。
电控悬架的工作原理
电控悬架的工作原理
电控悬架是一种采用电子控制系统来调节和控制车辆悬挂系统的技术，其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 传感器检测：电控悬架系统通过搭载在车辆上的传感器，如悬挂位移传感器、加速度传感器等，实时感知车辆的悬挂状态、路面状况和车辆加速度等参数。
2. 数据处理：传感器将采集到的数据传输给电控单元，电控单元通过算法对数据进行处理和分析，确立车辆当前的悬挂情况和所需的调节策略。
3. 调节执行：根据数据处理的结果，电控单元控制执行器（如电机、液压马达等）对悬挂系统进行调节。
具体方式包括改变悬挂系统的刚度、调节阻尼力、控制悬挂高度等。
4. 反馈控制：电控悬架系统通过传感器获取调节后悬挂系统的状态信息，并将这些信息反馈到电控单元进行监控和控制，从而实现对悬挂系统工作状态的闭环控制。
5. 动态调节：电控悬架系统根据实时的路面和行驶状态，对悬挂系统进行动态调节，以提供更适合的悬挂性能和车辆稳定性，提高行驶舒适性和操控性能。
通过以上步骤的循环和反馈控制，电控悬架系统能够根据不同的路况和驾驶要求，主动调节悬挂系统的工作模式，提供更优越的悬挂性能和驾驶体验。
第四章电子控制悬架系统
第一节 第二节 第三节 第四节
电子控制悬架系统的组成和功能 电子控制空气弹簧悬架系统 电子控制油气弹簧悬架系统 电子控制悬架系统的诊断与维修
第一节
电子控制悬架系统的组成和功能
一、电子控制悬架系统的组成
电子控制主动悬架系统：主要由模式选择开关、传感器、悬架 ECU、 可调阻尼减振器、空气压缩机总成、高 控制阀和空气弹簧（或液压泵和油气弹簧） 等部件组成。 电子控制悬架系统 又可分为 电子控制空气悬架系统 电子控制油气弹簧系统
一、自诊断系统的功能 电子控制悬架系统的自诊断功能主要有以下三个方面： 1．监测系统的工作状况 如果系统发生了故障，装在仪表板上的车高控制指示灯 （参见图4-22）将被通电闪亮，以提醒驾驶员立即检修。
2．存储故障码 当系统发生故障时，系统能够将故障以图4-23）。
2．空气悬架开关 该开关又称为高度控制ON/OFF开关或车高控制通/断开开 关，位于行李箱的右侧或左侧（见图4-7），其作用是接通或 断开悬架ECU的电源。
3．转向传感器
该传感器安装在转向轴上，用于检测转向盘的转动速度和转 动方向。ECU根据转向和车速信号做出判断，以抑制车身侧倾。 转向传感器的结构和安装位置见图4-8。
（三）车身高度的检查与调整 在进行车身高度的检查与调整时，应在水平路面上，并使高度控制开关 置于正常(NORM)位置。车身高度的检查： （1）将位于变速杆旁边的LRC开关置于NORM位置。 （2）使车身上下跳动几次，以便使悬架处于稳定状态。 （3）向前、向后推动汽车，使车轮处于稳定状态。 （4）将变速杆置于“N”位，然后掩住车轮，松开驻车制动器。 （5）起动发动机，将车身高度控制开关置于高（HIGH）位置，车身升高 后等待60s，再将车身高度开关置于正常（NORM）位置，使车身下降，等 待50s。然后重复上述操作，以便使悬架各部件处于稳定状态。 （6）在汽车前端测量地面与下悬架臂安装螺栓中心之间的高度；在汽车 后端测量地面与2号下悬架臂安装螺栓之间的高度，如图4-30所示。正常 的车身高度值见表4-4。
电子行业电子控制悬架系统
电子行业电子控制悬架系统引言在电子行业中，电子控制悬架系统（Electronic Control Suspension System）已经成为一个非常重要的技术。
随着汽车电子化的发展，悬架系统的电子控制能力逐渐得到提升，进一步提高了汽车的操控性能和乘坐舒适度。
本文将介绍电子控制悬架系统的原理、功能以及在电子行业中的应用。
电子控制悬架系统的原理电子控制悬架系统主要由传感器、控制单元和执行器组成。
传感器负责感知车身各种状态参数，如悬架行程、车速、加速度等；控制单元根据传感器的反馈信号，进行数据处理和控制策略的制定；执行器根据控制单元的指令，调节悬架系统的工作状态，以实现车身的平稳和操控性能的提升。
电子控制悬架系统采用了先进的电子控制技术和实时反馈控制方法，能够根据不同的驾驶环境和道路状态，自动调节悬架的刚度和行程，实现较好的悬挂效果。
通过悬架的主动调节，车身可以保持平稳的姿态，减少颠簸、侧倾和横摆等不良驾驶状态对车辆行驶的影响。
电子控制悬架系统的功能电子控制悬架系统具有以下几个重要的功能：主动悬架调节电子控制悬架系统可以根据驾驶环境和车速的变化，自动调节悬架的刚度和行程，使车身保持平稳的姿态。
车身的平稳可以提高驾驶的舒适性和稳定性，同时也可以减少对车辆其他部件的磨损和损坏。
动态悬架控制电子控制悬架系统可以根据车辆的动态状态，动态调整悬架的工作参数，以实现最佳的悬挂效果。
例如在高速行驶时，可以增加悬架的刚度，提高车身的稳定性；而在低速行驶或通过减速带时，可以减小悬架的刚度，提高车身的舒适性。
高度调节控制电子控制悬架系统还可以根据实际需要，对车身的高度进行调节。
这样，驾驶员可以根据不同的道路条件和驾驶需求，自由调节车身的高度，以适应不同的行驶环境。
自适应调节电子控制悬架系统可以根据驾驶员的驾驶习惯和偏好，自适应地调节悬架的参数。
通过学习驾驶员的驾驶行为和反馈信息，系统可以逐渐了解驾驶员的习惯，从而提供个性化的悬架调节策略。
电子控制悬架系统PPT课件
2.按照控制方式分
按照控制方式分不同，汽车悬架系统通常分为传统被动式悬 架（Passive Suspension）、半主动式悬架（semi-active suspension）、主动式悬架(Active Suspension)三类。
其中半主动式又分为有级半主动式（阻尼力有级可调）
和无级半主动式（阻尼力连续可调）两种；主动式悬架根据
图5-13 空气弹簧的刚度为“软”
.
21
当空气阀转到如图5-14所示的位置时，主、副气室的气 体通道被关闭，主、副气室之间的气体不能相互流动，此时 的空气弹簧只有主气室的气体参加工作，空气弹簧的刚度为 “硬”。
图5-14 空气弹簧的刚度为“硬”
主气室是可变容积的，在它的下部有一个可伸展的隔膜，
压缩空气进入主气室可升高悬架高度，反之使悬架下降。车
雪铁龙C5液压式可调悬架结构示意图 1-纵向横梁；2-球体；
. 3-上三角叉臂；4-支杆；5-长纵臂 8
通过增减液压油的方式实现车身高度的升或降，也就是 根据车速和路况自动调整离地间隙，从而提高汽车的平顺性 和操纵稳定性。
雪铁龙C5液压式可调悬架在车上的布置
采用液压式可调悬架的代表车型有雪铁龙C5、雪铁龙
. 传统的汽车悬架（麦弗逊式前悬架） 5
5.2.1 电控悬架系统的组成和控制形式
电子控制汽车悬架系统主要由（车高、转向角、加速度、 路况预测）传感器、ECU、悬架控制执行器等组成。
1.空气式可调悬架
空气式可调悬架是指利用空气压缩机形成压缩空气，并 通过压缩空气来调节汽车底盘的离地间隙一种悬架。
一般装备空气式可调悬架的车型在前轮和后轮的附近都 设有离地距离传感器，按离地距离传感器的输出信号，行车 电脑判断出车身高度的变化，再控制空气压缩机和排气阀门， 使弹簧自动压缩或伸长，从而起到减振的效果。
第5章电子控制悬架系统
第5章电子控制悬架系统
的综合特性，决定了汽车的行驶性、操纵性和 乘坐的舒适性。
由于弹性元件、减振器均是决定刚度的元 件，它们对路面状况和汽车的行驶状况(如汽车 直线行驶时的加速和制动，汽车转弯)的适应性 均受到了很大的局限。
而对于在复杂的路况条件下行驶的汽车， 就不可能满足汽车在所有行驶车速和行驶条件 下的有效减振，也就很难满足现代汽车的舒适 性和操纵稳定性、安全性的要求。
在现代中、高档汽车上很少采用普通的减 振器，转而采用电控半主动悬架或电控主动悬 架，以提高汽车的综合性能。
第5章电子控制悬架系统
5.2.1 电控半主动悬架的结构和工作原理
而且这种悬架只能被动地承受地面对车身 的各种作用力，无法对各种情况进行主动地调 节车身的状况，使汽车的操纵稳定性与乘坐的 舒适性达到和谐的调节。
近年来，高速路网得到了迅猛的发展，对 汽车的性能也提出了更高的要求，许多驾车者 在高速公路上行驶时喜欢柔软、舒适的行驶性 能；
而在急转弯、紧急制动或快加速时又喜欢
第5章电子控制悬架系统
中等；当回转阀上三个油孔均被堵住时，仅有 活塞上的阻尼孔起衰减作用，此时减振器的阻 尼力为硬。
3) 执行器
如图5.5所示，是丰田汽车采用的直流电动 机式执行器的结构和工作原理图。
从图中可以看出该执行器主要由直流电动
机、小齿轮、扇形齿轮、电磁线圈、挡块、控 制杆组成。
每个执行器安装于悬架系统中减振器的顶
第5章电子控制悬架系统
(3) 缓冲即缓和汽车和路面状况等引起的各种振 动和冲击，以提高乘员乘坐的舒适性。
除此之外，汽车的悬架对汽车车轮的定位 有较大的影响，进而影响汽车行驶性能、操纵 性能及乘坐的舒适性。
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模 块 五 电 子 控 制 悬 架 系 统
图5-4 液力减振器工作原理图
减振器的作用是对悬架的上下作用施加适当的阻 力，衰减车身与车架的振动，吸收一部分来自路 面的冲击，改善汽车行驶的平顺性。
汽车底盘电控技术
模 块 五 电 子 控 制 悬 架 系 统
双向作用式减振器 的的工作过程可分 为压缩和伸张两个 行程。减振器在压 缩和伸张两个行程 内均起减振作用。
汽车底盘电控技术
2．电子控制悬架系统的工作原理 （1）车身高度控制 （2）悬架刚度和阻尼力控制
模 块 五 电 子 控 制 悬 架 系 统
图5-7 车身高度的调整 汽车底盘电控技术
3．设置有路况预测传感器的电子控制悬架系统
模 块 五 电 子 控 制 悬 架 系 统
图5-8 设置有路况预测传感器的电子控制悬架系统 1-油箱；2-油泵；3-滤清器；4-单向阀；5-储压器；6-电磁控制阀；7-回油 管；8-油管；9-副节流孔；10-选择阀；11-储压器；12-主节流孔；13-油压 腔；14-单向液压执行器；15-车轮；16-悬架弹簧 汽车底盘电控技术
模 块 五 电 子 控 制 悬 架 系 统
图5-9 设置有路况预测传感器（声纳 系统）的汽车
图5-10 路况预测传感器的 输出曲线 汽车底盘电控技术
三、电子控制悬架系统各主要组件的结构
模 块 五 电 子 控 制 悬 架 系 统
1．车身高度传感器 车身高度传感器的作用是检测车身高度的变化，将车身高度 转变为电信号向电控单元输入，作为车身高度控制的主要 依据。其实，车身高度是通过检测汽车悬架装置的位移来 确定的。
图5-14 TEMS车身高度控制系统 汽车底盘电控技术
模 块 五 电 子 控 制 悬 架 系 统
图5-15 日本富士汽车空气悬架系统车身高度控制执行装置 汽车底盘电控技术
3．空气悬架刚度调节装置 空气悬架刚度调节装置主要由刚度调节阀和悬架控制执行器 组成。
模 块 五 电 子 控 制 悬 架 系 统
模块五 电子控制悬架系统
模 块 五 电 子 控 制 悬 架 系 统
课题一 电子控制悬架系统的组成与工作原理
课题二 典型电子控制悬架系统 课题三 电子控制悬架系统的故障诊断
汽车底盘电控技术
课题一 电子控制悬架系统的组成与工作原理
电子控制悬架系统的英文全称为Electronic Controlled Suspension System，简称ECSS，也有的 称之为电子调节悬架系统，其英文全称为Electronic Modulated Suspension System，简称EMS。
模 块 五 电 子 控 制 悬 架 系 统
图5-19 步进电机的工作原理 汽车底盘电控技术
模 块 五 电 子 控 制 悬 架 系 统
4．悬架系统阻尼调节装置 阻尼调节装置是通过改变阻尼孔的大小来改变悬架系统的阻 尼力。 （1）机电式阻尼调节装置
图5-20 机电式阻尼调节装置
汽车底盘电控技术
模 块 五 电 子 控 制 悬 架 系 统
汽车底盘电控技术
光电式转角传感器的安装位置和结构
汽车底盘电控技术
模 块 五 电 子 控 制 悬 架 系 统
光电式转角传感器的工作原理和电路原理
汽车底盘电控技术
模 块 五 电 子 控 制 悬 架 系 统
2．车身高度控制执行装置 图5-14所示为丰田汽车公司电子控制悬架系统 （TOYOTA Electronic Modulated Suspension，即TEMS） 的车身高度控制系统。
模 块 五 电 子 控 制 悬 架 系 统
汽车底盘电控技术
模 块 五 电 子 控 制 悬 架 系 统
图5-31 诊断代码 （a）正常代码 （b） 故障代码“11”和“31”
汽车底盘电控技术
模 块 五 电 子 控 制 悬 架 系 统
（3）故障代码表 丰田凌志LS400系列轿车电子调节空气悬架系统故障代码见 表5-5。 （4）故障代码的清除 丰田凌志LS400 UCF10系列轿车电子调节空气悬架系统故 障代码的清除方法有两种：
2．丰田凌志LS400 UCF10系列轿车电子调节空气悬架系统 的控制电路
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图5-25 丰田凌志 LS400 UCF10系列 轿车电子调节空气悬 架系统的控制电路
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3．丰田凌志LS400 UCF10系列轿车电子调节空气悬架系统 的控制功能 丰田凌志LS400 UCF10系列轿车电子调节空气悬架系 统主要有： ▲车身高度控制 ▲悬架刚度控制 ▲减震器减振力控制三项控制功能。
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图5-24 丰田凌志LS400 UCF10系列轿车电子调节空气悬架系统各 元件在车上的安装位置 汽车底盘电控技术
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图5-24 丰田凌志LS400 UCF10系列轿车 电子调节空气悬架系统各元件在车上的安 装位置 汽车底盘电控技术
凌志LS400 ucF20型可调减振器
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（2）压电式阻尼调节装置 压电式阻尼调节装置主要由压电传感器、压电执行器和阻尼 力变换阀三部分组成
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图5-23 压电式阻尼调节装置
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课题二 典型电子控制悬架系统
1．丰田凌志LS400 UCF10系列轿车电子调节空气悬架系统 的组成
图5-16 空气悬架的基本构造
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悬架刚度的调节原理
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1－阻尼调节杆 2－空气阀控制杆 3－主副气室通路 4－副气 室 5－主气室 6－气阀体 7－小气体通路 8－阀体 9－大气 体通路
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步进电机的转子为永久磁铁，定子上有两对磁极。定子上 通电状况不同时，磁极的极性不同，转子的转角也不同。
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图5-11 车身高度传感器 汽车底盘电控技术
光电式车身高度传感器主要光电耦合元件、遮 光板、旋转轴、连杆组成。
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图5-12 光电式车身高度传感器原理图 汽车底盘电控技术
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汽车悬架主要由弹性元件、减振器和导向装置等三部分组成
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图5-2 汽车悬架组成示意图
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图5-3 空气弹簧
弹性元件的作用是承受和传递垂直载荷，缓冲和抑制不 平路面所引起的冲击。
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采用电控悬架的目的：
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传统悬架系统使用的是定刚度弹簧和定阻尼系数减 震器，只能适应特定的道路和行驶条件，无法满足变化莫 测的路面情况和汽车行驶状况，只能被动地接受地面对车 身的各种作用力，不能主动去进行调节。故又称为被动悬 架系统。 电控悬架系统的最大优点是悬架随不同的路况和行驶 状态作出不同的反应，即可使汽车的乘坐舒适性令人满意， 又能使操纵稳定性达到最佳状态。
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一、概述
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图5-1 独立悬架结构示意图
汽车悬架可分为非独立悬架和独立悬架两大类。非独立悬架的结 构特点是两侧车轮安装在一根整体式车轴的两端，车轴则通过弹性 元件与车架或车身相连接，如图5-1（a） 独立悬架是指两侧车轮分别安装在断开式车轴两端，每段车轴和车 轮单独通过弹性元件与车架相连，如图5-1（b）所示。
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电控悬架的组成（从功能上看） 传感器：车高传感器、车速传感器、加速度传感器、转 向盘转角传感器、节气门位置传感器等。 开关：模式选择开关、制动灯开关、停车开关、车门开 关等。 执行器：可调阻尼力减震器、可调节弹簧高度和弹性大 小的弹性元件等。 ECU 电控悬架的一般原理： 利用传感器（包括开关）检测汽车行驶时路面的状况和 车身的状态，输入ECU后进行处理，然后通过驱动电路 控制悬架系统的执行器动作，完成悬架特性参数的调整。
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课题三 电子控制悬架系统的故障诊断
以丰田凌志LS400 UCF10系列轿车电子调节空气悬架 系统为例，说明电子控制悬架系统的故障诊断方法。 （1）指示灯检查 首先将点火开关转到ON位，检查LRC（凌志驾驶控 制）指示灯和高度控制指示灯。正常情况下，指示灯应发 光2秒左右。 （2）故障代码的提取 将点火开关转到ON位，用跨接线连接TDCL或检查连接器端 子TC和E1
图5-5 双作用式减振器 汽车底盘电控技术
二、电子控制悬架系统的组成与工作原理
1．电子控制悬架系统的组成 该系统主要由空气压缩机、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 控制选择开关和电控单元等组成。
图5-6 电子控制空气悬架系统 1-空气压缩机；2-空气电磁阀； 3-干燥器；4-节气门位置传感 器；5-前右车身高度传感器； 6-带有减振器的空气弹簧；7悬架控制执行器；8-转向传感 器；9-停车灯开关；10-TEMS 指示灯；11-电子多点视频器； 12-悬架控制开关；13-1号高度 控制阀；14-2号高度控制阀； 15-显示器用ECU；16-诊断用 接线柱；17-后车身高度传感器； 18-悬架用ECU；19-空气管道； 20-车速传感器；21-前左车身 高度传感器