汽车底盘电控技术-电控悬架系统概述
电控悬架控制系统
装在各空气弹簧和可调减振器的上方， UcF10的悬架控制执行器是一个有3步动 作的电磁阀；ucF20的则是一个有9步动 作的步进电机。执行器同时驱动减振器的 转阀和空气弹簧的连通阀，以改变减振器 的减振阻尼和空气弹簧的刚度； 对于ucF20车型，执行器只驱动减振器的 转阀。
（1）电磁式悬架执行器
（3）主动悬架 根据车载负荷、道路状况、可以 对悬架的车身高度、阻尼系数、 弹性刚度进行调节
空气悬架系统 主动悬架系统
电控悬架 半主动悬架系统
油气弹簧系统
二、悬架的功能
1、防点头功能（或防前倾） 悬架ECU根据制动灯开关信号，将两 个前悬架减振器进行调节，使前悬架 的阻尼增大。 2、防后倾功能 悬架ECU根据节气门位置或加速度传 感器信号，对两个后悬架减振器进行 调节，使其阻尼系数增大。
（2）制动灯开关 悬架ECU利用这一信号判断汽车 是否在制动。使弹簧刚度和减振 阻尼变成 “硬”状态。防止汽车 制动“点”头，使汽车的姿势变 化减至最小。
（3） 门控灯开关
用于降低车身高度，便于乘客上下车。
（4） 车速传感器
车速传感器位于变速器输出轴上，用来检 测变速器输出轴的转速。当车速超过 90km/h，自动降低车身高度，以减少空 气阻力，当车速下降40~90km/h，又 提高车身高度，以提高汽车的通过性提高 汽车行驶的稳定性。
第四章：电控悬架控制系统
一、概述 1、悬架的分类（按功能分） （1）被动悬架 由螺旋弹簧和减振器组成，不能 根据道路状况、车载负荷、车速 等因素，自身改变弹性刚度和减 震系数。
（2）半主动悬架 由螺旋弹簧和可调式减振器组成， 只能根据道路状况车速等因素，调 节减振器的阻尼系数，弹性高度不 可调。
汽车底盘电控项目三、电子控制悬架系统
任务一 介绍电子控制悬架系统
空气压缩机的结构如图 3-29 所示。图 3-30 所示为采用二位二通电磁 阀１７３实现车高调节的高度控制阀，控制向主气室内进气 (将进气路与主 气室相通)和排气(将主气室与大气相通)。
任务二 比较典型的电子控制悬架系统
一、半主动悬架系统
丰田雷克萨斯 (LEXUS) LS400轿车的电子控制悬架系统是一种典型的半 主动悬架系统。
汽车底盘电控系统原理与维修
项目三
汽车底盘电控系统原理与检修 项目二 电子控制悬架系统
任务一 介绍电子控制悬架系统 任务二 比较典型的电子控制悬架系统
任务三 检修电子控制悬架系统
任务一 介绍电子控制悬架系统
一、电子控制悬架系统的功能
１.车高调整 ２.减振器阻尼力控制 ３.弹簧刚度控制
二、电子控制悬架系统的种类
２.直流电动机式执行器 图 3-16 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。
任务一 介绍电子控制悬架系统
(二) 侧倾刚度控制的执行机构 汽车的侧倾刚度与汽车的转向特性密切相关。 １.横向稳定杆执行器 图 3-20 所示为横向稳定杆执行器的工作原理，它由直流电动机、蜗轮、 蜗杆、行星轮机构和限位开关等组成。
任务一 介绍电子控制悬架系统
２.液压缸 液压缸安装在横向稳定杆与悬架下控制臂之间。通过改变液压缸内的油 压来改变横向稳定杆的扭转刚度，图 3-22 所示为其工作示意图。
任务一 介绍电子控制悬架系统
液压缸的结构如图 3-23 所示，它主要由缸体、活塞、单向阀、推杆 、储油室组成。
任务一 介绍电子控制悬架系统
任务一 介绍电子控制悬架系统
６.模式选择开关 模式选择开关位于变速杆旁，如图 3-13 所示。
汽车底盘与车身电控技术概述
汽车底盘与车身电控技术概述引言随着汽车技术的不断发展，汽车底盘和车身电控技术逐渐成为汽车行业的重要组成部分。
汽车底盘是汽车的重要组成部分，它支持整个车身结构，并提供悬挂系统、制动系统、转向系统等功能。
而车身电控技术则通过电子控制单元（ECU）来实现对车身各种系统的监测与控制，为驾驶员提供更加安全、舒适、智能的驾驶体验。
汽车底盘技术概述汽车底盘是指汽车的底部结构，它由悬挂系统、制动系统、转向系统等组成，为整个车身提供支撑和运动控制功能。
悬挂系统汽车的悬挂系统起到了减震、支撑车身、保持车身与地面接触的功能。
常见的悬挂系统包括独立悬挂系统和非独立悬挂系统，其中独立悬挂系统的性能更为优越。
目前，汽车悬挂系统的发展趋势是采用电子悬挂系统，通过电控调节悬挂的硬度和高度，以提供更好的驾驶体验。
制动系统汽车的制动系统是为了确保车辆能够在行驶过程中安全停车而设计的。
常见的制动系统包括液压制动系统和电子制动系统。
液压制动系统通过驱动制动器使车轮减速，并通过制动分配系统来分配制动力。
电子制动系统则利用电子控制单元来实现对制动器的控制，具有响应速度快、制动力分布均匀等优势。
转向系统汽车的转向系统是为了确保驾驶员能够控制车辆的行驶方向而设计的。
常见的转向系统包括机械转向系统和电子转向系统。
机械转向系统通常由转向柱、传动杆和转向机构组成，通过机械原理实现对前轮的转向控制。
而电子转向系统则通过电子控制单元来控制转向电机，实现对转向角度的精确控制。
车身电控技术概述车身电控技术通过电子控制单元（ECU）对车身各个系统进行监测和控制，以提供驾驶员更加安全、舒适、智能的驾驶体验。
车身系统车身系统是指汽车的各种辅助系统，如车窗控制系统、中央门锁系统、天窗系统等。
车身电控技术通过电子控制单元对这些系统进行集成和控制，提供方便、快捷的操作方式，提升了驾驶员的使用体验。
安全系统车身电控技术在安全系统中发挥着重要作用。
例如，通过车身电控系统可以实现电子稳定控制系统（ESC），当车辆遇到紧急转弯或打滑情况时，通过传感器对车辆进行实时监测，并通过制动系统和引擎控制系统对车辆进行稳定控制，提高了行驶的安全性。
汽车底盘电控技术-电控悬架系统概述
转向盘转角传感器。光电式
高度传感器。光电式
l号和2号高度控制阀。分别装在前、后悬架上，1号高度控制阀用于前 悬架，此阀中有两个电磁阀，分别控制左右空气弹簧。2号高度控制阀 用于后悬架，它也是由两个电磁阀组成，它与1号高度控制阀不同的是， 它们不是单独控制，而是同时动作。在2号高度控制阀中还装有一个安 全阀，用于防止管路中压力过高。
凌志LS400 ucF20型可调减振器
2、弹簧刚度控制的执行机构
空气悬架气动缸
空气悬架气动缸主、副气室设计为一 体。主气室容积可变，压缩空气进入 主气室可升高悬架的高度。
主气室与副气室之间有一个通道，气 体可以相互流通。改变主、副气室的 气体通道的大小，就可以改变空气悬 架的刚度。
悬架的上方与车身相连，下方与车轮 相连，随着车身与车轮的相对运动， 主气室的容积在不断变化。
3、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。
LRC＝Lexus Riding Control 凌志乘坐控制
阻尼模式选择开关
开关位置 硬
阻尼力
软
乘坐舒适
操纵稳定
6、高度控制开关
【作用】改变车身高度 设置。
【运行模式】低 （Low）、高（Hight） 两种。
车辆电控悬架的结构、原理讲解以及故障诊断与排除介绍
– 等压缩机工作一会后，检查溢流阀是否放气； – 如果不放气说明溢流阀堵塞、压缩机故障或有漏气的部位。 – 检查结束后。将点火开关OFF，清除故障码。
3. 漏气检查
– 将高度控制开关置于High位置； – 发动机熄火； – 在管子的接头处涂抹肥皂水。
以丰田车系为例进行介绍。 （一）初步检查（功能检查） 1. 汽车高度调整功能的检查
– 检查轮胎气压是否正常（前后分别为2.3和2.5kg/cm2） – 检查汽车高度（下横臂安装螺栓中心到地面的距离） – 将高度控制开关由Norm转换到High，车身高度应升高10～
30mm，所需时间为21～40s。
2. 溢流阀检查
以提高汽车的通过性；车速在90km/h以上，降低车身高度， 以满足汽车行驶的稳定性。 点火开关OFF控制：驻车时，当点火开关关闭后，降低车 身高度，便于乘客的乘降。 自动高度控制：当乘客和载质量变化时，保持车身高度恒 定。
（二）电控悬架的组成、结构和原理
1. 组成
1-1号高度控制继电器 2-车身高度传感器 3-前悬架控制执行器 4-制动灯开关 5-转向传感器 6-高度控制开关 7-LRC开关 8-后车身位移传感器 9-2号离度控制阀和溢流阀 10-高度控制ON/OFF开关 11-高度控制连接器 12-后悬架控制执行器 13-2号高度控制继电器 14-悬架电脑 15-门控灯开关 16-主节气门位置传感器 17-1号高度控制阀 18-高度控制压缩机 19-干燥器和排气阀 21-IC调节器
阻尼力，以抑制车身的侧倾。 制动时点头控制：紧急制动时，提高弹簧刚度和减振
器阻尼力，以抑制车身的点头。 加速时后坐控制：急加速时，提高弹簧刚度和减振器
电控悬架系统讲解
汽车底盘电控技术
变阻尼减振器的阻尼力调节特性
汽车底盘电控技术
阻尼力较弱时
汽车底盘电控技术
阻尼力中等时
汽车底盘电控技术
阻尼力较强时
汽车底盘电控技术
4.丰田电控悬架系统主要部件
（1） 空气压缩机
空气压缩机由活塞 和曲柄连杆机构组 成，直流永磁电动 机驱动，具有大扭 矩和快速起动等特 点，
汽车底盘电控技术
• 线性式高度传感器的安装位置如图线性式高度传感器利用因悬架位移 量的变化而造成电阻器阻值的变化，得到线性式的输出，这种传感器 具有检测精度高的特点。
汽车底盘电控技术
线性式高度传感器结构和原理
汽车底盘电控技术
（9） 加速度传感器
• 加速度传感器用于测量车身的垂直加速度。加速度传感器共有3个， 两个前加速度传感器分别装在前左、前右高度传感器内；一个后 加速度传感器装在行李箱右侧的下面。这3个加速度传感器分别检 测车身的前左、前右和后右位置的垂直加速度。车身后左位置的 垂直加速度则由悬架ECU从这3个加速度传感器所获得的数据推导 出来。
LS400电控空气悬架元件位置
汽车底盘电控技术
LS400空气悬架电子控制系统示意图
汽车底盘电控技术
3.丰田LS400电控悬架工作原理
（1）车身（底盘）高度工作原理
车两使用中，悬架ECU通过悬 架高度位置传感器检测车身（底盘） 的高度，如高出规定，则ECU使空 气压缩机工作，同时打开高度电磁阀， 压缩空气经过干燥器干燥后，经高度 电磁阀，进入气压缸，使车身（底盘） 升高。如检测车身底盘，高度低于规 定，则打开高度电磁阀和排气阀，在 车身重力的作用下，使气体排出气压 缸，从而降低车身（底盘）高度。其 中，压缩机只在升高的过程中工作其 余时间，均不工作。
电控悬架的功能、类型、原理
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其基本功能有： 1、车高调整 2、减振器阻尼力控制 3、弹簧刚度控制
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二、电子控制悬架系统的类型
按传力介质的不同可分为：
气压式和油压式两种。
按控制理论的不同可分为：
主式和半主动式两种。
1. 主动悬架 根据载荷、车速、路面等条件的变化，自动调节弹 簧刚度、减振器阻尼、车身高度。按弹簧的种类又 可分为空气弹簧主动悬架和油气弹簧主动悬架。
3-前悬架控制执行器 4-制动灯开关 5-转向传感器 6-高度控制开关 7-LRC开关
8-后车身位移传感器 9-2号离度控制阀和溢
流阀
10-高度控制ON/OFF开 关
11-高度控制连接器 12-后悬架控制执行器 13-2号高度控制继电器
14-悬架电脑 15-门控灯开关 16-主节气门位置传感器 17-1号高度控制阀 18-高度控制压缩机 19-干燥器和排气阀
21-IC调节器
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四、 传感器的结构与工作原理
1、车速传感器 汽车车身的侧倾程度取决与汽车的车速和
转向半径的大小。通过对车速的检测来调 节电控悬架的阻尼力，从而改善汽车行驶 的安全。
类型：舌簧开关式车速传感器、阻尼元件 式车速传感器、磁脉冲式车速传感器和光 电式车速传感器。
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2. 半主动悬架 悬架系统中只有弹簧刚度或减振器阻尼之一可以调 节。
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21.1 电控悬架概述
三、组成 电控悬架由传感器、开关、电子控制单元和执行器三 部分组成。
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
车门传感器
E
电磁阀
C
汽车电控技术：汽车电子控制悬架系统
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第五节变高度、变刚度、 变阻尼悬架系统
一、变高度、变刚度、变阻尼悬架系统的组成
在现代汽车采用的电子控制悬架系统中，通常同时使用了空气 弹簧和变阻尼减振器。同前述悬架系统一样，减振器的螺旋弹簧用于 支撑汽车的质量，减振器控制系统用于调节减振器的阻尼，空气弹簧 用于调节车身高度和刚度。如图11所示为三菱公司采用的电子控制悬 架系统。
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第二节电子控制变高度悬架系统
4.系统保护措施 从减振器中放出的空气经过干燥器时，带走了干燥剂中的湿气。
这样，干燥剂经过一段时间使用后不会被湿气浸透。这种保护干燥剂 的再生干燥系统为许多空气悬架系统所采用。干燥器中空气的最小压 力保持在不低于55~165 kPa，从而保证系统中有一定量的空气。这样 在乘员或载荷减少使减振器伸长时，空气弹簧的气压腔不致凹瘪。
在装备电子控制悬架系统的汽车上，当汽车急转弯、急加速或紧 急制动时，乘坐人员能够感到悬架较为坚硬，而在正常行驶时能够感 到悬架比较柔软;电控悬架还能平衡地面反力，使其对车身的影响减 小到最低程度。因此，随着汽车电子技术的发展与进步，许多中高档 轿车、大客车以及越野汽车都装备了电子控制悬架系统。
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第二节电子控制变高度悬架系统
2.车身高度降低时悬架系统的控制过程 当汽车乘员或载荷增加使车身高度“偏低”或“过低”时，高度
传感器将向悬架控制电控单元EMS ECU输入车身“偏低”或“过低” 的信号。EMS ECU接收到车身高度降低的信号时，立即向压缩机继 电器和高度控制电磁阀发出电路接通指令，在接通高度控制空气压缩 机继电器电路使压缩机运转的同时，接通高度控制电磁阀线圈电路使 电磁阀打开，压缩空气进入空气弹簧的气压腔(气室)，气压腔充气量 增加便使车身高度上升。
电控悬架系统的工作原理
电控悬架系统的工作原理电控悬架系统（Electronically Controlled Suspension System，简称ECSS）是一种通过电子控制系统来调节车辆悬架硬度和高度的技术。
通过ECSS，车辆可以根据驾驶条件和路面状况进行实时调节，从而提高悬架对车辆控制和乘坐舒适性的影响。
本文将详细介绍电控悬架系统的工作原理及其特点。
### 1. 电控悬架系统的组成电控悬架系统主要由以下几个部件组成：悬架传感器、电控单元、操控开关、执行器和悬架气囊（部分车型）。
悬架传感器用于监测车辆运动状态、路面情况以及车辆载荷，将这些数据传输给电控单元。
电控单元根据传感器输入的数据，通过操控开关来执行对悬架的控制指令，并通过执行器调节悬架系统的工作状态。
悬架气囊是电控悬架系统中一个重要的组成部分，它可以根据电控单元的指令进行充气和放气，从而改变车辆的高度和悬架刚度。
通过这些部件的协同工作，电控悬架系统实现了对车辆悬架硬度和高度的精确调控。
### 2. 电控悬架系统的工作原理电控悬架系统的工作原理可以概括为：感知路况、分析数据、调节悬架硬度和高度。
具体来说，系统通过悬架传感器对车辆运动状态、路面情况和载荷进行实时监测，将这些数据传输给电控单元。
电控单元根据传感器数据和预设的悬架控制算法，决定是否对悬架系统进行调节。
当电控单元判断需要调节悬架状态时，它会向执行器发送控制信号，执行器将根据指令调节悬架气囊的充气压力，从而改变悬架的刚度和高度。
举例来说，当车辆通过坎坷路面时，电控单元会增加悬架的硬度，以提高车辆的稳定性；而当车辆行驶在崎岖路面上时，电控单元会降低悬架的硬度，以提高乘坐舒适性。
### 3. 电控悬架系统的特点电控悬架系统相比传统的悬架系统具有以下显著特点：#### 3.1 实时调节性能优越电控悬架系统能够实时感知并响应车辆的运动状态和路面情况，通过迅速调节悬架硬度和高度，提供了更好的悬架控制性能。
这使得车辆在不同路况下能够保持更好的操控性和乘坐舒适性。
简述电控悬架的作用和工作原理
简述电控悬架的作用和工作原理电控悬架是一种通过电子控制系统来调节车辆悬架系统的特性和性能的技术，其作用是提高车辆的悬挂性能，提供更舒适、更稳定的悬挂效果，并根据驾驶条件和需求调整悬挂系统的硬度和高度。
电控悬架的工作原理是通过电子控制单元（ECU）监控和控制车辆的悬挂系统。
悬挂系统通常由减震器、弹簧、悬挂臂和传感器等组成。
传感器负责感知车辆的运动状态，如车速、加速度、车身倾斜角度等，并将这些数据传输给ECU。
ECU根据传感器提供的数据，实时分析车辆的运动状态，并根据预先设定的悬挂系统特性和驾驶模式，控制电磁阀或伺服马达来调整悬挂系统的特性和性能。
具体来说，电控悬架的工作原理主要包括以下几个方面：1.悬挂系统特性调节：根据传感器获取的车辆运动状态数据，ECU可以根据预设的悬挂系统特性曲线，并结合当前驾驶的模式，通过调节电磁阀或马达的工作状态，实时改变悬挂系统的硬度。
当车辆行驶在柔软的悬挂特性下时，可以提供更好的舒适性；而当车辆行驶在硬挺的悬挂特性下时，可以提供更好的车身控制性能，增强悬挂系统的稳定性。
2.自适应悬挂：电控悬架可以根据不同的驾驶条件和路况自动调整悬挂系统的参数。
例如，当车辆行驶在颠簸的路面上时，ECU可以根据传感器感知到的车辆振动频率和振幅，调整悬挂系统的阻尼力大小，以减少车辆的颠簸感和抖动。
当车辆行驶在高速公路上时，ECU可以将悬挂系统调整为硬挺的状态，以提供更好的车辆稳定性和操控性能。
3.高度调节：电控悬架可以实现车辆的高度调整。
通常情况下，车辆在高速行驶时会降低离地高度以减少风阻，而在过速带或崎岖路面上行驶时会提高离地高度以保护底盘。
ECU可以根据传感器获取的数据，在保证安全的前提下，通过调节悬挂系统的高度管理模块，实时控制车辆的高度。
4.悬挂系统协调：电控悬架还可根据车辆的驾驶模式和动力系统的工作状态来协调悬挂系统和其他车辆控制系统之间的工作。
例如，在车辆紧急制动时，ECU可以通过传感器感知到的车辆的加速度和倾斜角度，及时调整悬挂系统的特性，提高制动的稳定性和安全性。
《汽车底盘控制系统》第4章 电控悬架
②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。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）也将增大。
③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，因而减振力（阻尼力）也将减小。
第4章 汽车电控悬架
4.1电控悬架系统基本认识
调节车身高度
1.电控悬架的功能
提高车辆的行驶平顺性和操纵稳定性
提高车辆轮胎与地面的附着力
2.电控悬架系统调节内容
车身高度调整 减振器阻尼力控制 弹簧刚度调整
3.电控悬架的分类
（1）按有源和无源，有被动悬架、半主动悬架和主动悬架
按悬架的工作原理不同，从控制力的角度来看，悬架可分为被动悬架(Passive Suspention )、 半主动悬架(Semi-active Suspension)及主动悬架(Active Suspension)。
4.5.3奔驰S320 W220底盘轿车电控悬架系统
1.系统构成
2.系统功能
奔驰S320轿车空气悬挂系统由装有压缩空气的空气弹簧和阻尼可调的减振器两部分组成，以空气包取代 传统的螺旋弹簧，以阻尼分级可调的减振器取代传统减振器。系统主要根据车辆行驶条件及路面状态， 对减振器的阻尼度进行调节，悬挂系统4个空气弹簧采用相同的刚度，减振器的阻尼调整则独立运作。 车身高度控制分3种模式；正常车高模式；车身升高模式；车身降低模式。前轴两个空气弹簧单独控制， 后轴两个空气弹簧同时控制。 减振器工作模式分为4种：柔软舒适模式，即“软压缩软回弹”模式；减振器硬压缩、软回弹模式；减 振器软压缩、硬回弹模式；极端运行模式，即“硬压缩硬回弹”模式。该悬挂系统能够在前3种模式间 自动切换，以便在不同行驶环境下获得最适合的减振效果。极端运行模式在系统出现故障时运行，此时 减振器处于“硬压缩硬回弹”模式。
汽车底盘电控技术电子悬架系统
2）光电式高度传感器
传感器中有两个光电耦合器，每个光电耦合器有四个发光 二极管和光敏三极管组成。 传感器的转轴一端连接导杆，另一端连接遮光圆盘。 当车高发生变化时，导杆上下摆动，从而通过转轴驱动圆 盘转动，光电耦合器输出ON/OFF信号。
二 电子控制悬架系统的结构与工作原理
（一）基本组成与一般原理
基本组成： ECU 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 开关信号—模式选择开关、制动灯开关、停车开关、 车门开关等
执行机构— 可调阻尼力减振器、可调弹簧高度和弹性 大小的弹性元件等
一般原理：
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）
主动式悬架能供给和控制动力源（油压、空气压），能根 据传感器检测的汽车载荷、路况、车速、起步、制动、转 向等状况，自动调节悬架刚度、阻尼力和车身高度，显著 提高汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性。
（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
主要内容：
1、电子控制悬架的功能与种类 2、电子控制悬架的结构与工作原理 3、典型汽车电子控制悬架系统
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。
电控悬架系统讲解
汽车底盘电控技术
汽车底盘电控技术
转角传感器原理
汽车底盘电控技术
7.2 知识学习
7.2.4挂车电子控控制空气悬架电子高度控制模块(ELM)
1．ELM的功能
• (1)集成常规的旋转滑阀和高度阀功能，安装简单、调节容易。 • (2)可实现高度升降的电子调节，而且可以通过遥控器远离危
险区域，进行安全操作。 • (3)通过降低气源消耗而更加节约燃料。 • (4)提供更多舒适性的同时，具备如下附加功能： • 1）记忆不同的设定货台高度。 • 2）加载时仍保持车辆设定高度。 • 3）达到设定车速时，自动恢复行车高度。
• (3) 保持车辆行驶方向的可操作性，在各种道路条件下保证驾 驶员能有效控制转向。
• (4) 与轮胎共同作用，缓冲来自车轮的振动，使车辆舒适、平 稳行驶。
汽车底盘电控技术
汽车传统悬架的缺点：
传统的悬架系统的刚度和阻尼参数，是按经验设计或 优化设计方法选择的，一经选定后，在汽车行驶过程中就 无法进行调节，使得传统的悬架只能保证汽车在一种特定 的道路和速度条件下达到性能最优的匹配，并且只能被动 地承受地面对车身的作用力，而不能根据道路、车速的不 同而改变悬架参数，更不能主动地控制地面对车身的作用 力。
汽车底盘电控技术
（7） 电磁式悬架调节执行器
• 电磁式悬架调节执行器由步进电机驱动。步进电机装在悬架调节执行 器内，由定子和线圈以及永磁转子组成。定子有两个12极的铁芯，相 互错开半齿而对置，两个线圈绕在两个铁芯上，但绕线方向相反。转 子则控技术
（8） 线性式高度传感器。
LS400电控空气悬架元件位置
汽车底盘电控技术
LS400空气悬架电子控制系统示意图
汽车底盘电控技术
3.丰田LS400电控悬架工作原理
电控悬架概述
电控悬架概述
1.1 被动悬架与主动悬架
引入：悬架的基本组成、主要作用 被动悬架——刚度、阻尼系数固定； 主动悬架——刚度、阻尼系数可调。
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1.2 电控悬架的基本组成
各种传感器ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电控单元
执行机构
图2-1 悬架电子控制系统的组成
传感器名称 车身加速度传感器
车身高度传感器 车速传感器
转向盘转角传感器 车门传感器 制动灯开关
节气门位置传感器 模式选择开关
表2-1 电控悬架传感器类型及用途 传感器用途
检测车身的振动，可间接反映汽车行驶的路面状况 检测车身相对车桥的位移，可反映车身的平顺性和车身的高度 检测车轮的转速，反映车速和用于计算车身侧倾程度 检测转向盘转角，用于计算车身侧倾程度 检测车门的开关状态 检测制动灯电路的通断，提供汽车制动信号 检测节气门的开度，提供汽车加速度信号 可供驾驶员手动选择“软”或“硬”两种模式
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1.3 电控悬架的类型
半主动悬架——刚度、阻尼系数可调整一个 全主动悬架——刚度和阻尼系数均可调整 根据介质不同： ➢ 油气式主动悬架 ➢ 空气式主动悬架
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转向盘转角传感器工作原理
当转动转向盘时，信号盘同时转动，两个光电耦 合器的输出端产生与转向轴转角成一定比例的通(ON)、 断(OFF)的交变信号，悬架系统控制装置根据此信号的 变化来判断转向盘的转角与转速。同时，根据脉冲信 号的相位差来判断转向盘的偏转方向。
这是因为两个耦合元件在安装位置上使它们的ON、 OFF变换的相位错开90°，可以通过判断哪个耦合元 件信号首先转变状态，来检测出转向轴的偏转方向。
例如，向左转时，左侧耦合元件总是先于右侧耦 合元件达到ON状态；而向右转时，右侧耦合元件总是 先于左侧耦合元件达到ON状态。
2、车身高度传感器
【作用】检测汽车行驶时车身高度的变化情况（汽车 悬架的位移量）。
【类型】片簧开关式、霍尔式、光电式。其中光电式 应用较多。
【光电式传感器原理】有一根靠连杆带动转动的转轴， 转轴上固定一个开有许多窄槽的圆盘，圆盘两边装有 四组光电耦合器。当车身高度变化时，通过连杆可使 转轴转动，因而四组光电耦合器可感应出四组脉冲信 号，通过这四组脉冲信号的不同组合，可反映车高的 高度范围。
3、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。
7
ON
ON
ON
ON
6
OFF
ON
ON
ON
5
低
OFF
ON
ON
OFF
4
OFF
ON
OFF
OFF
3
OFF
ON
OFF
ON
低
OFF
OFF
OFF
ON
2
1
过低
OFF
OFF
OFF
OFF
0
3、加速度传感器
【作用】检测车身横向加速度和纵向加速度。横向加 速度传感器主要用于检测汽车转向时，汽车因离心力 的作用而产生的横向加速度，以判断悬架系统阻尼力 改变的大小及空气弹簧中空气压力的调节情况，以维 持车身的最佳姿势。
弹簧刚度控制：调整弹簧弹性系数，改善乘坐舒适性和操 纵稳定性。
有些车型有其中一至二个功能，少数同时有三个功能。
二、电控悬架系统的结构与工作原理
一、组成
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
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。
二、传感器的结构与工作原理
转向盘转角传感器
传感器位置
加速度传感器
车身高度传感器 加速度传感器
车身高度传感器
1、转向盘转角传感器
【作用】检测转向盘的中间位置、转动方向、转向角 度和转动角度。以判断转向时侧向力的大小和方向， 以控制车身的侧倾。
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
停车灯开关
车门开关
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。 【运行模式】标准 （Norm）、运动（Sport） 两种。
丰田凌志车称此开关为 LRC开关
光电耦合元件的状态与车高的对照表
车高
1
光电耦合元件的状态
2
3
车高范围
计算结果
4
OFF
OFF
ON
OFF
15
过高
高
OFF
OFF
ON
ON
14
ON
OFF
ON
ON
13
ON
OFF
ON
OFF
12
高
ON
OFF
OFF
OFF
11
ON
OFF
OFF
ON
10
ON
பைடு நூலகம்
ON
OFF
ON
9
普通
ON
ON
OFF
OFF
8
ON
ON
ON
OFF
LRC＝Lexus Riding Control 凌志乘坐控制
阻尼模式选择开关
开关位置 硬
阻尼力
软
乘坐舒适
操纵稳定
6、高度控制开关
【作用】改变车身高度 设置。
【运行模式】低 （Low）、高（Hight） 两种。
车身高度 指示灯
车身高度 控制开关
开关位置
高 车身高度 低
阻尼模式 指示灯
三、执行机构的结构与工作原理
【类型】差动变压器式和钢球位移式。
【别名】G传感器
差动变压器式加速度传感器
弹簧
封入硅油
汽车转弯、加减速时， 心杆在横向力或纵向力 作用下移动，使检测线 圈的输出电压发生变化。
心杆 励磁线圈
检测线圈
二次绕组
二次绕组
一次绕组
心杆
一次绕组 电源
钢球位移式加速度传感器
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 测线圈的输出电压发 生变化。
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。
2、电控悬架系统的分类
按传递介质不同，分气压式和油压式。
按驱动机构和介质不同，分电磁阀驱动的油气主动式悬架 和步进电机驱动的空气主动悬架。
按控制理论不同，分半主动式和主动式。 主动悬架是一种能供给和控制动力源的装置，它根据各 传感器检测的信号，自动调整悬架的刚度、阻尼力以及车 身高度，从而显著提高汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性， 悬架阻尼和刚度都可调。 半主动悬架不需要外加动力源，因而消耗的能量小，成 本低，仅悬架刚度、阻尼之一可调。
【类型】多采用光电式转向盘转角传感器。
【安装位置】转向盘的转向轴上。
【结构】在转向轴的带窄缝的圆盘上装有两组光电耦 合器，转向盘转动时，可输出两组脉冲信号。根据此 信号可判断转向盘的转角与转速；通过两组信号的相 位来判断转向的方向。
光电式转角传感器的安装位置和结构
光电式方向盘转角传感器
光电式转角传感器的工作原理和电路原理
电子控制悬架系统
电子控制悬架系统概述 电子控制悬架系统的结构与工作原理 典型车型电控悬架系统
一、电控悬架系统概述
1、采用电控悬架的目的：
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。