电控悬架系统
电子控制悬架系统
3、主动悬架及其特点
、悬架初始刚度可以设计很小以保证正常行驶时的乘坐 舒适性。由于刚度可调，使车辆转弯出现的一些情况得到 解决。 、可将车辆抗侧倾、抗纵摆得刚度设计较大从而提高车 辆稳定性。 、车辆载荷变化时能自动维持车身高度不变，即使在凸 凹不平道路上行驶也可保持车身平稳。 、可以在制动时使车位下沉从而利用车轮与地面的附着 条件，加速制动过程，缩短制动距离。 、可以使车轮与地面保持良好接触，因而可提高车轮与 地面的附着力，从而提高车辆抵抗侧滑能力。
4、油气弹簧悬架系统的工作原理
通常在行驶状态，伺服阀 两侧A室的系统油压与B室的反 馈油压相互平衡，机械压力伺 服阀于主油路与液压缸相通的 位置，控制车体震动。当路面 不平车辆发生跳动时，悬架液 压力缸压力上升，机械压力伺 服阀B室反馈压力超过A室，推 动伺服阀芯左侧移动，液压缸 与回油通道接通，排出液压油， 维持压力不变，从而车轮振动 被吸收而衰减。在悬架伸张行 程，液压缸内的压力下降，伺 服阀A室压力大于B室，阀芯右 移，主油路与液压缸接通，来 自系统的压力油又进入液压缸， 以保持液压缸内的压力不变。
1、阻尼可控液压减震器
阻尼可控液压减震 器通过控制杆旋转一定 的角度来改变由旋转阀 和节流阀组成的控制阀 节流孔得流通面积，从 而实现阻尼得无极变化。 实际应用中该系统由电 子控制元、传感器和执 行器组成。
2、执行器
电子控制单元接受传感器 送入的车辆起步、加速等信号， 计算出相应得阻尼值，发出控 制信号到执行器，经控制杆调 节控制阀，使节流孔阻尼变化。
1、车身高度调节
空气弹簧模式开关选在在自动模式时，电子控制单元能够调节高位、 正常和低位3种车身高度状况。 Eg：前照灯接通时 车速达到90km/h时，前空气弹簧放气，车身前端降低。 车速在90~99km/h且保持10s以上，后空气弹簧放气，车身后端降低。 车速下降到70km/h以下时，车身上升到正常高度。
电控悬架系统
9．6电控悬架系统传统的汽车悬架一般具有固定的弹簧刚度和减振阻尼力，它只能保证在一种特定的道路状态和速度下达到性能最优，因而不能同时满足汽车行驶平顺性和操纵稳定性的要求。
例如降低弹簧刚度，平顺性会更好，乘坐更舒适，但会使操纵稳定性变差；相反，增加弹簧刚度虽可提高操纵稳定性，但会使车辆对路面不平度更敏感，平顺性降低。
因此，理想的悬架系统应在不同的行驶条件下具有不同的弹簧刚度和减振器阻尼力，以同时满足平顺性与操纵稳定性的要求。
电控悬架系统就是这种理想的悬架系统，它通过对悬架系统参数进行实时控制，使悬架的刚度、减振器的阻尼系数、车身高度能随汽车的载荷、行驶速度、路面状况等行驶条件变化而变化，使悬架性能总是处于最佳状态(或其附近)，同时满足汽车的行驶平顺性、操纵稳定性等方面的要求。
现代汽车电控悬架系统有多种形式。
根据控制目的不同，可分为车高控制系统、刚度控制系统、阻尼控制系统、综合控制系统等形式。
按悬架系统结构形式，可分为电控空气悬架系统和电控液压悬架系统。
根据控制系统有源或无源，可分为半主动悬架和全主动悬架。
半主动悬架是指悬架元件中的弹簧刚度和减振力之一可以根据需要进行调节，全主动悬架则能根据需要自动调节弹簧刚度和减振力。
可见，全主动悬架的各种性能都明显优予半主动悬架和被动悬架。
而主动悬架按弹簧的类型，可分为空气弹簧主动悬架和油气弹簧主动悬架。
本章以丰田凌志LS400的电控悬架系统为例进行介绍。
9．6．1 概述丰田凌志lS400的电控悬架系统为空气弹簧主动悬架，可根据行驶条件自动控制弹簧刚度、减振器阻尼力及车身高度，以抑制加速时后坐、制动时点头、转向时侧倾等汽车行驶状态的变化，明显改善乘坐的舒适性和操纵的稳定性。
1．系统控制功能丰田凌志LS400的电控悬架系统主要对车速及路面感应、车身姿态、车身高度三个方面进行控制。
(1)车速与路面感应控制1)当车速高时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以改善汽车调整行驶的平顺性和操纵稳定性。
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。
汽车底盘电控技术-5-电控悬架系统
使弹簧刚度变成“硬”状态和使减振阻尼变 成“中”状态。该项控制能改善汽车高速行驶时 的稳定性和操纵性
弹簧刚度和减振阻尼控制
不平整道路 控制
颠动控制
使弹簧刚度和减振阻尼视需要变成“中”或“ 软”状态，以抑制汽车车身在悬架上下跳动， 改善汽车在不平坦道路上行驶时的乘坐舒适 性
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
ON
OFF
ON
9
普通
ON
ON
OFF
OFF
8
ON
ON
ON
OFF
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。
《电子控制悬架系统》课件
电子控制悬架系统广泛应用于高端汽车和飞机，为乘坐者带来更舒适、更安全的行驶体验。
系统组成
传感器
通过感知汽车或飞机 的行驶状态和路面情 况，将数据传输给控 制器，从而实现智能 调节。
控制器
根据传感器提供的数 据，计算出合适的悬 架调节方案，并向电 动调节阀发送指令。
电动调节阀
根据控制器的指令， 调节阀门打开程度， 控制液压系统的工作 状态，从而实现悬架 高度和硬度的调节。
执行器
执行器负责实际调节 悬架的高度和硬度， 根据电动调节阀的指 令对悬架进行精确控 制。
工作原理
1
系统工作流程
传感器感知车辆行驶状态和路面情况 -> 控制器分析数据并制定调节方案 -> 电动 调节阀调节阀门打开程度 -> 执行器实际操控悬架
2
悬架高度调节
根据车辆载荷和行驶情况，智能调节悬架高度，以保持车辆稳定性和乘坐舒适性。
《电子控制悬架系统》 PPT课件
探索电子控制悬架系统的奥秘，了解悬架系统的工作原理、应用实例以及未 来的发展趋势。
概述
什么是电子控制悬架系统
电子控制悬架系统（Electronic Control Suspension System）是一种能够实时调节汽车或飞机 悬架高度和硬度的先进技术。
系统优点
该系统可以提供精准的悬架调节，从而提高行驶舒适性、稳定性和操控性，同时还能适应不 同的行驶环境和路况。
应用前景
技术趋势
电子控制悬架系统的发展趋势包括更智能的系统、更高效的能量利用以及更精准的悬架调节。
发展前景
随着科技的进步和需求的增加，电子控制悬架系统在汽车产业和航空工业中将扮演越来越重 要的角色。
总结
第六节_电控悬架系统
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第三 典型汽车电控悬架系统介绍
2 弹簧刚度和减振器阻尼力控制 电控空气悬架系统气压缸的结构如图6-21所示。悬架系统 弹簧刚度和减振器阻尼力控制执行器安装在气压缸的上部。 悬架控制执行器电路如图6-22所示，ECU将信号送至悬架 控制执行器以同时驱动减振器的阻尼调节杆和气压缸的气阀 控制杆，从而改变减振器的阻尼力和悬架弹簧刚度。
四、 系统线路及连接
图6-23为LS400轿车电控空气悬架系统的线路连接图。图 6-24为悬架系统ECU连接器。
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图6-21 气压缸的结构
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图6-2223 LS400轿车电控空气悬架系统的 线路连接图
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图6-24 悬架系统ECU连接器
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第四 电控悬架系统的检修
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第四 电控悬架系统的检修
二、 丰田凌志LS400汽车电控悬架系统 的故障自诊断
1 2 3 4 指示灯的检查 故障代码的读取 故障代码的清除 故障代码表
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第四 电控悬架系统的检修
三、 丰田凌志LS400汽车电控悬架系统 的故障分析及诊断
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图6-2 半主动悬架控制模型图
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第二 电控悬架系统的结构与 工作原理
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
电控悬架系统实验报告
一、实验目的1. 了解电控悬架系统的基本组成与工作原理。
2. 熟悉电控悬架系统各部件的功能与相互关系。
3. 掌握电控悬架系统的实验操作步骤与注意事项。
4. 通过实验验证电控悬架系统在不同工况下的性能表现。
二、实验原理电控悬架系统是一种集传感器、控制器、执行器于一体的智能控制系统，通过实时检测车身高度、车速、转向角度等信号，对悬架系统进行动态调整，以实现车身稳定、乘坐舒适、操纵稳定等目标。
三、实验仪器与设备1. 电控悬架系统实验台架2. 车身高度传感器3. 车速传感器4. 转向角度传感器5. 控制器6. 执行器7. 电脑8. 数据采集与分析软件四、实验步骤1. 系统搭建：按照实验台架说明，连接车身高度传感器、车速传感器、转向角度传感器、控制器和执行器等设备，确保各部件连接正确、可靠。
2. 系统调试：启动电脑，打开数据采集与分析软件，设置实验参数，如车身高度、车速、转向角度等。
3. 实验操作：a. 在平直路面进行车身高度调整实验，观察电控悬架系统是否能够根据设定的高度值进行精确调整。
b. 在弯道进行车身稳定性实验，观察电控悬架系统是否能够抑制车身侧倾，提高操纵稳定性。
c. 在颠簸路面进行乘坐舒适性实验，观察电控悬架系统是否能够有效过滤路面振动，提高乘坐舒适性。
4. 数据采集与分析：记录实验过程中车身高度、车速、转向角度等数据，利用数据采集与分析软件对数据进行处理，分析电控悬架系统在不同工况下的性能表现。
五、实验结果与分析1. 车身高度调整实验：实验结果表明，电控悬架系统能够根据设定的高度值进行精确调整，调整误差在±5mm以内，满足实验要求。
2. 车身稳定性实验：在弯道实验中，电控悬架系统能够有效抑制车身侧倾，提高操纵稳定性。
实验结果显示，侧倾角度小于2°，满足实验要求。
3. 乘坐舒适性实验：在颠簸路面实验中，电控悬架系统能够有效过滤路面振动，提高乘坐舒适性。
实验结果显示，车身垂直加速度小于0.2g，满足实验要求。
电控汽车悬架的实训报告
一、实训目的本次实训旨在使学生了解电控汽车悬架系统的基本组成、工作原理及实际操作方法，掌握电控悬架系统调试与故障诊断的基本技能，提高学生对汽车电控悬架系统的认识与实际操作能力。
二、实训内容1. 电控悬架系统基本组成电控悬架系统主要由以下几部分组成：（1）传感器：车身高度传感器、速度传感器、转向角度传感器、制动传感器等。
（2）执行器：空气压缩机、电磁阀、高度控制阀、阻尼调节阀等。
（3）控制器：电子控制单元（ECU）。
（4）控制单元：空气弹簧、减震器、车身高度调节机构等。
2. 电控悬架系统工作原理电控悬架系统通过传感器收集车身高度、车速、转向角度、制动等信号，由ECU进行处理，然后控制执行器调节空气弹簧的充气压力、减震器的阻尼力以及车身高度，从而实现对悬架刚度和阻尼的调节，提高汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性以及通过性。
3. 电控悬架系统实训操作（1）实训设备：电控悬架系统实训台、空气压缩机、电磁阀、高度控制阀、阻尼调节阀、车身高度调节机构等。
（2）实训步骤：①连接实训设备，确保设备正常工作。
②调整车身高度，使其达到设定值。
③调整减震器阻尼力，使其达到设定值。
④调整空气弹簧充气压力，使其达到设定值。
⑤验证电控悬架系统是否满足要求。
4. 电控悬架系统故障诊断与排除（1）故障现象：车身高度无法调节、减震器阻尼力无法调节、空气弹簧充气压力异常等。
（2）故障诊断方法：①检查传感器信号是否正常。
②检查执行器是否工作正常。
③检查控制单元是否工作正常。
④检查电路连接是否正常。
（3）故障排除方法：①根据故障现象，分析可能的原因。
②根据故障诊断方法，逐一排查故障原因。
③修复故障，确保电控悬架系统恢复正常工作。
三、实训结果通过本次实训，学生对电控汽车悬架系统的基本组成、工作原理及实际操作方法有了较为全面的了解，掌握了电控悬架系统调试与故障诊断的基本技能。
以下是实训过程中发现的问题及解决方法：1. 故障现象：车身高度无法调节。
电子控制悬架系统
一般原理：
.
（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
.
.
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
.
.
（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
.
丰田电子悬架系统原理
.
丰田电子悬架系统控制功能
.
.
（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。
电控悬架系统
电控悬架系统简介随着汽车制造研发水平的不断提高，人们对于汽车的操控性和舒适性有了更高的要求。
这其中，车辆减震系统起着至关重要的作用。
而采用普通螺旋弹簧很难做到两全其美。
于是，适应能力更强，感受更完美的可变悬挂系统就诞生了。
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：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。
而在日常调节中，空气悬挂会有几个状态。
1、保持状态。
当车辆被举升器举起，离开地面时，空气悬挂系统将关闭相关的电磁阀，同时电脑记忆车身高度，使车辆落地后保持原来高度：2、正常状态，即发动机运转状态。
行车过程中，若车身高度变化超过一定范围，空气悬挂系统将每隔一段时间调整车身高度：3、唤醒状态。
当空气悬挂系统被遥控钥匙、车门开关或行李厢盖开关唤醒后，系统将通过车身水平传感器检查车身高度。
如果车身高度低于正常高度一定程度，储气罐将提供压力使车身升至正常高度。
同时，空气悬挂可以调节减震器软硬度，包括软态、正常及硬态3个状态（也有标注成舒适、普通、运动三个模式等），驾驶者可以通过车内的控制钮进行控制目前电控悬架主要有电控磁流变式、油-气式、变节流面积式等多种型式。
电控磁流变式悬架主要是用可调阻尼的磁流变减振器代替传统的筒式减振器。
磁流变减振器是减振器中加入磁流变液和通电线圈，线圈中电流的变化会导致线圈周围磁场的变化，从而达到改变减振器阻尼的目的。
技术特点：主要功能：1.降低路面不平引起的加速度和车身急剧跳动对乘员的影响。
由于路面的输入是随机的，一般无专用设备的汽车无法探测路面的平整度，但可以通过加速度传感器在汽车行驶过程中所产生的电压信号波动大小来判断路面的好坏。
电子控制悬架系统(“悬架”相关文档)共6张
算后给执行器信号来调节悬架的高度、刚 可以根据路面和车辆的运动情况，主动的调节悬架系统的刚度、减震器阻尼系数、车身高度和姿态。
第五节 电子控制悬架系统 第五节 电子控制悬架系统
度等参数 一、电控悬架系统基本组成
第五节 电子控制悬架系统 可以根据路面和车辆的运动情况，主动的调节悬架系统的刚度、减震器阻尼系数、车身高度和姿态。 可以根据路面和车辆的运动情况，主动的调节悬架系统的刚度、减震器阻尼系数、车身高度和姿态。 第五节 电子控制悬架系统 由传感器、电子控制器、调节悬架的执行器组成 第五节 电子控制悬架系统 由传感器、电子控制器、调节悬架的执行器、电子控制器、调节悬架的执行器组成 一、电控悬架系统基本组成 第五节 电子控制悬架系统 由传感器、电子控制器、调节悬架的执行器组成 一、电控悬架系统基本组成 可以根据路面和车辆的运动情况，主动的调节悬架系统的刚度、减震器阻尼系数、车身高度和姿态。 一、电控悬架系统基本组成 第五节 电子控制悬架系统 可以根据路面和车辆的运动情况，主动的调节悬架系统的刚度、减震器阻尼系数、车身高度和姿态。 一、电控悬架系统基本组成 第五节 电子控制悬架系统 一、电控悬架系统基本组成 一、电控悬架系统基本组成 可以根据路面和车辆的运动情况，主动的调节悬架系统的刚度、减震器阻尼系数、车身高度和姿态。 由传感器、电子控制器、调节悬架的执行器组成
第五节 电子控制悬架系统
一、电控悬架系统基本组成
可以根据路面和车辆的运动情况，主动的调 节悬架系统的刚度、减震器阻尼系数、车 身高度和姿态。
由传感器、电子控制器、调节悬架的执行器 组成
二、工作原理
可以根据路面和车辆的运动情况，主动的调节悬架系统的刚度、减震器阻尼系数、车身高度和姿态。
电控悬架
图6-5 b）所示为片簧开关式车身 高度传感器连接电路，其工作原理 是：当车身高度调定为正常高度后， 如果因货物、乘员数量变化等会导 致车辆载荷的增加，使车身高度偏 低，此时片簧开关式高度传感器的 另一对触点闭合，产生电信号输送 给ECU，ECU随即作出车身高度偏低 的判断，从而输出电信号到车身高 度控制执行器，促使悬架系统车身 高度控制执行器工作，使车身高度 恢复为正常高度状态。该传感器将 车身高度状态组合为4个检测区域， 分别是低、正常、高、超高。
2、连续可调阻尼式悬架 连续可调减振器的阻尼系数在一定范围内可以连续 变化，有两种基本实现方式。 一种是通过调节减振器节流阀的面积而改变阻尼特 性的孔径调节式，其孔径的改变一般可由电磁阀或 其它类似的机电式驱动阀来实现。 另一种是电流变或磁流变可调阻尼器，其工作原理 是通过改变电场或磁场强度来改变流变体的阻尼特 性。两种结构中，前者技术上比较成熟，发表的文 献和专利也较多;后者属于新兴技术，随着对这项 技术的研究和突破，可能会成为较有前途的半主动 悬架形式。
3光电式车身 高度传感器
1-轴 2-光电耦合器 3-遮光盘 4-连接杆
(4)电位计式车身高度传感器 如图6-9所示为电位计式车身高度传感器的安装位 臵，其安装位臵与光电式车身高度传感器相同。
其工作原理是：当由于车身高度的变化使与转板和传感器 轴一体的电刷在电阻器上滑动时，A和B之间的电阻值就发生变 化，电阻值的变化与转板的转动角度成正比，也即与车身高度 的变化成正比。当悬架ECU把一个恒定电压加到整个电阻器上 时，A和B之间产生的电压变化取决于转板的转动角度。这一电 压信号送到悬架ECU，悬架ECU即可从电压的变化中检测出车身 高度的变化。
21.2 半主动悬架
1. 基本原理：通过监测车身振动加速度，然后控制减振 器阻尼力的大小。 2. 可调阻尼减振器 • 结构 • 原理
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。
电控悬架系统组成课件
被动控制策略
被动控制策略主要基于预先设定的规则或模式进行控制，通 常根据车速、路面条件等因素调整悬架参数。常见的被动控 制策略包括阻尼可调减震器和高度可调空气弹簧等。
案例分析
01
某品牌轿车采用电控悬挂系统， 实现了在不同路况下的自适应调 节，显著提升了驾驶稳定性和乘 坐舒适性。
02
某型号拖拉机采用电控悬挂系统 ，有效提高了耕作精度和作业效 率，减少了农机具对土壤的破坏 。
未来发展与挑战
技术创新
随着传感器、控制算法等技术的 不断发展，电控悬挂系统的性能
将得到进一步提升。
ECU（电子控制单元）
作为电控悬架系统的核心，接收来自 传感器的信号，根据预设算法计算出 所需的悬架刚度和阻尼，并发出控制 指令。
控制软件
通讯模块
负责与其他车辆系统（如发动机、制 动系统等）进行信息交互，实现协同 控制。
用于实现电控悬架的各种功能，如调 节车身高度、调节悬架刚度和阻尼等 。
电控元件
实时监测车身高度，将信号传 递给控制器，用于调节悬架刚
度和阻尼。
速度传感器
检测车速，为控制器提供车速 信息，以便根据车速调整悬架
性能。
转向角度传感器
检测方向盘转向角度，将信号 传递给控制器，用于调整车辆
的操控性能。
加速/制动传感器
检测车辆的加速和制动情况， 将信号传递给控制器，用于调
节悬架的响应。
控制器
01
02
03
电控减震器
根据控制器的指令调节减 震油的流量和压力，改变 阻尼力，以实现调节悬架 刚度和阻尼的功能。
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。
电控悬架系统常见故障原因
电控悬架系统常见故障原因电控悬架系统是一种通过电子控制器控制悬架系统工作的汽车悬挂系统。
它通过感知车辆的行驶状况、操纵车辆悬挂系统的工作来实现对车辆悬挂高低调节、硬度调节、悬挂角度调节等功能。
然而，由于其复杂的结构和工作原理，电控悬架系统也会面临一些常见故障。
下面将介绍几种常见的电控悬架系统故障原因。
首先，电子控制单元(ECU)故障是导致电控悬架系统故障的常见原因之一。
ECU 是电控悬架系统的核心部件，负责接收传感器信号、控制执行器工作，同时也接收和解析司机的悬挂调节命令。
如果ECU出现故障，将会导致悬挂系统工作不正常，表现为悬挂高度调节异常、悬挂硬度调节失效等问题。
其次，传感器异常也是导致电控悬架系统故障的原因之一。
电控悬架系统中的传感器主要用于感知车辆的行驶状况和悬挂系统的工作状态。
这些传感器包括高度传感器、加速度传感器、角度传感器等。
如果传感器出现故障，将无法准确感知车辆的行驶状态，进而导致悬挂系统工作不正常。
第三，执行器故障也是导致电控悬架系统故障的重要原因。
执行器是悬挂系统的执行部件，负责根据ECU的控制信号实现悬挂高度、硬度和角度的调节。
如果执行器出现故障，将无法正常工作，导致悬挂系统无法正确调节，从而影响到车辆的悬挂性能和驾驶舒适性。
此外，电控悬架系统还可能因为驱动电源供电异常、电气连接不良、悬挂系统的机械结构故障等原因导致故障。
这些因素可能会影响到电控悬架系统的工作稳定性和可靠性，导致系统不能正常工作。
针对电控悬架系统故障这些原因，可以采取以下解决措施。
首先，定期检查和维护电控悬架系统，保持传感器的灵敏度和执行器的工作状态良好。
其次，及时更换和修复出现故障的电子控制单元、传感器和执行器。
同时，加强对驱动电源的监测和维护，确保电控悬架系统的正常供电。
此外，要保证悬挂系统的机械结构完好，及时修复和更换出现故障的部件。
综上所述，电控悬架系统的常见故障原因包括电子控制单元故障、传感器异常、执行器故障、驱动电源供电异常、电气连接不良以及悬挂系统的机械结构故障等。
7讲 电控悬架系统
制动时变“硬”“硬”
（2）防点头控制
松开制动1s后恢复
“软”“软”或 “中”“硬”
（3）防下坐控制
起步或突然加速时变
“硬”“硬” 2s后或转速达到预定值时恢复 “软”“软”或“中”“硬”
2.车身高度控制 （1）自动高度控制
自动控制车
身高度恒定 避免底盘碰 刮地面 改善乘坐舒 适性 汽车前大灯 光束保持恒车身高度调整
自动高度控制 高车速控制 关闭点火开关控制（仅ucF10） 弹簧刚度和减振器阻尼调整 急加速时车身“后仰”控制（车尾下蹲） 制动时的车身“点头”控制（车头下沉） 转向时的车身“侧倾”控制
高车速控制
坏路面控制 路面感应半主动控制（仅ucF20）
3. 电控悬架系统的种类
控制理论 控制介质
半主动悬架
主动悬架 油气式主动悬架 空气式主动悬架
驱动机构
电磁阀驱动
步进电机驱动
二、电控空气悬架组成和结构（TEMS）
1. 凌志LS400 ucF10电控空气悬架系统布置
2. 开关结构与原理
（1）悬架控制开关
ucF20车型： 取消了LRC开关
（2）高度控制通断开关
现半主动控制
ucF10车型
1）电磁阀式悬架控制执行器的结构
2）电磁阀式悬架控制执行器的电路
左前、右前同时
动作 左后、右后同时 动作
（2）可调式减振器
（3）空气弹簧
1）空气弹簧“软”、“硬”
2）空气弹簧车身高度控制
（4）空气压缩机
（5）排气电磁阀
（6）前后高度控制电磁阀
前高度控制电磁阀分别控制左前、右前空气弹簧 后高度控制电磁阀同时控制左后、右后空气弹簧
ucF10车型：行李箱的工具存储室内，举升、 停不平路面、拖曳时，必须OFF ucF20车型：取消该开关，当点火开关关闭 时，车身高度控制被终止
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汽车底盘电控系统原理与维修
汽车防抱死制动系统
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。
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汽车防抱死制动系统
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，
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汽车防抱死制动系统
悬架刚度的调节原理
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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汽车防抱死制动系统
悬架刚度可以在低、中、高三种状态间变化。
汽车防抱死制动系统
可调阻尼力减振器工作原理
当回转阀上的A、B、C三个截面的阻尼孔全部被回转阀封住，这时只有减振 器下面的主阻尼孔在工作，所以此时阻尼为最大，减振器被调节到“硬” 状态。 当回转阀从“硬”状态位置顺时针转动60°时， B截面的阻尼孔打开，A、C 两截面的阻尼孔仍关闭。因为多了一个阻尼孔参加工作，减振器处于“运 动”状态，也称为中间状态。 当回转阀从“硬”状态位置逆时针转动60°时，A、B、C三个截面的阻尼孔 全部打开，此时减振器的阻尼最小，减振器处于“软”状态。
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汽车防抱死制动系统
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 心杆 一次绕组 一次绕组
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电源
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汽车底盘电控系统原理与维修
汽车底盘电控系统原理与维修
汽车防抱死制动系统
电子控制悬架系统
本章主要内容： 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及检修
小结
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汽车底盘电控系统原理与维修
汽车防抱死制动系统
电控悬架系统概述
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。 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。
汽车防抱死制动系统
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。
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汽车防抱死制动系统
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 制作：闵思鹏
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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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汽车防抱死制动系统
二、传感器的结构与工作原理
转向盘转角传感器 加速度传感器
传感器位置
车身高度传感器
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汽车防抱死制动系统
3、车高控制的执行机构
丰田车自动高度控制气路
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汽车防抱死制动系统
压缩机和干燥器总成
电机
干燥器
压缩机 制作：闵思鹏
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汽车防抱死制动系统
高度控制阀
电磁阀 电磁阀
至气动缸
来自压缩机 制作：闵思鹏
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汽车防抱死制动系统
光电式转角传感器的安装位置和结构
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光电式转角传感器的工作原理和电路原理
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汽车防抱死制动系统
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。
汽车防抱死制动系统
三、执行机构的结构与工作原理
悬架控制执行器 EMS ECU
高度控制阀 压缩机和干 燥器组成
带减震器的 气动缸
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汽车防抱死制动系统
1、阻尼力控制执行机构
可调阻尼力减振器
1－阻尼调节杆 2－阻尼孔 3－活塞杆 4－回转阀
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汽车底盘电控系统原理与维修
有些车型有其中一至二个功能，少数同时有三个功能。
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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
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。
半主动悬架不需要外加动力源，因而消耗的能量小，成本低。
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汽车防抱死制动系统
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。 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。
车身高度传感器 加速度传感器 制作：闵思鹏
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汽车防抱死制动系统
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。 【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。
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汽车防抱死制动系统
凌志LS400 ucF20型可调减振器
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汽车防抱死制动系统
直流电动机式执行器
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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。 减振器的活塞通过中心杆(阻尼调整杆) 和悬架控制执行器相连接。执行器带 动调整杆可以改变活塞阻尼孔的大小， 从而改变减振器的阻尼系数。
7－太阳轮 8－行星架 9－限位开关(SW2) 10－限位开关(SW1) 11－直流电动机 12－蜗轮 13－弹簧
1－驱动杆 2－从动杆 3－变速传动杆 4－蜗杆 5－行星轮 6－齿圈
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汽车防抱死制动系统
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。 当选择开关处于“TOURINC”位置时，液压缸内的油压较低，液压缸具有 能伸缩的弹性作用，此时横向稳定杆具有较小的扭转刚度； 当选择开关处于“SPORT”位置时，液压缸内的油压较高，此时横向稳定 杆具有较大的扭转刚度。
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汽车防抱死制动系统
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汽车防抱死制动系统
4、侧倾刚度控制的执行机构
横向稳定杆执行器
两个行星轮装在与变速传动轴为 一体的行星架上，齿圈为固定元 件，太阳轮为主动元件，行星架 及变速传动轴为从动元件。变速 传动轴的外端装有驱动杆。因此， 直流电动机可通过执行器内部的 蜗杆蜗轮和行星齿轮机构使驱动 杆转动。