第十一章 汽车悬架控制系统
悬挂控制系统
悬挂控制系统
悬挂控制系统是指用于控制车辆悬挂系统的一组电子和机械设备。
它的主要目的是在提供良好的车辆悬挂舒适性的同时，通过调整悬挂系统的参数来确保车辆稳定性、操控性和安全性。
以下是悬挂控制系统的一般组成部分及其功能：
1. 悬挂传感器：悬挂传感器位于车辆悬挂系统中，用于感知车辆的运动状态和悬挂系统参数，如车辆姿态、加速度、悬挂高度等。
2. 控制单元（ECU）：悬挂控制单元是系统的核心部分，通过接收传感器的反馈信号，实时监控车辆状态并做出相应的调整。
它通过算法和逻辑控制悬挂系统的工作模式和参数，以实现所需的悬挂性能。
3. 气压控制器（可选）：在一些气压悬挂系统中，气压控制器用于调节悬挂系统中的气压，以控制悬挂高度和硬度。
它接收控制单元的指令，通过电磁阀控制气压调节器的工作。
4. 执行器：执行器包括电动或液压驱动的装置，用于调整悬挂系统的工作模式和参数。
根据不同的悬挂类型，这
可能包括电动气囊、阻尼器电磁阀、电动弹簧等。
5. 人机界面：悬挂控制系统可能具备人机界面，如面板或显示屏，用于车主或驾驶员与系统进行互动，如调节悬挂高度、选择悬挂模式等。
悬挂控制系统的具体设计和功能可以根据不同车辆类型和悬挂需求而有所不同。
一些高级悬挂控制系统还可能配备主动悬挂调节、悬挂行进模式选择和自适应调节等功能，以提供更高级的悬挂性能和驾驶体验。
汽车电子控制技术课件：电子控制悬架系统-
當空氣閥轉到如圖5-14所示的位置時，主、副氣室的氣 體通道被關閉，主、副氣室之間的氣體不能相互流動，此時 的空氣彈簧只有主氣室的氣體參加工作，空氣彈簧的剛度為 “硬”。
圖5-14 空氣彈簧的剛度為“硬”
主氣室是可變容積的，在它的下部有一個可伸展的隔膜， 壓縮空氣進入主氣室可升高懸架高度，反之使懸架下降。車 輛高度則是由l號和2號高度控制閥及排氣閥通過增減主氣室 內的壓縮空氣量來調節。
②空氣彈簧的變剛度原理。
懸架空氣彈簧剛度的改變是根據壓縮空氣通過空氣閥由主氣 室進入副氣室空氣量的改變來調節的，空氣彈簧的彈性係數 （剛度）可分為兩個階段來調節。
當空氣閥轉到如圖5-13所示的位置時，主、副氣室的氣 體通道被打開，主氣室的氣體經空氣閥的中間孔與副氣室的 氣體相通，相當於空氣彈簧的工作容積增大，空氣彈簧的剛 度為“軟”。
5.1.1 汽車懸架的作用
汽車懸架是指連接車架（或承載式車身）與車橋（或車 輪）的一系列傳力裝置。
汽車懸架的作用有： ①承受載荷; ②傳遞動力; ③緩和衝擊。
汽車懸架
除此之外，汽車的懸架對汽車車輪的定位有較大的影響， 進而影響汽車行駛性能、操縱性能及乘坐的舒適性。
5.1.2 汽車懸架的分類
1.按照結構形式分
LRC開關用於選擇減振器和空氣彈簧的工作模式（NORM 或SPORT）；高度控制開關用於選擇所希望的車身高度 （NORM或HIGH）。
當LRC開關設在SPORT位置時，組合儀錶內的LRC指示 燈亮；當高度控制開關設在HIGH位置時，組合儀錶內的高度 控制指示燈亮。
2.高度控制通斷開關信號
高度控制通斷開關位於行李箱的工具儲藏室內。將開關 撥至OFF位置，懸架控制系統中止車輛高度控制。當車輛被 舉升、停在不平的路面或車輛被拖曳時，可避免空氣彈簧中 壓縮空氣排出，從而可防止車身高度的下降。
概述汽车主动控制悬架系统的工作原理及控制模式
高速感应控制 车速 #/"$% & ’ 车 速 *" 0/"$% & ’ ， 车 高 持 续 .(,) 以 上 大幅度变化 车 速 #/"$% & ’ ， 车 高 持 续 .(,) 以 上 大 幅度变化
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连续坏路 面控制
０
０ ←０
车速与路面感应控制逻辑关系
悬架的刚度与阻尼 汽车行驶工况 “ 软”模式 “ 硬”模式 低 中 高 低 中 高 ０
公共汽车
《城市公共交通》 " ! !##$
概述
汽车主动控制悬架系统
的 工作原理及控制模式
太原市公共交通总公司
摘 要 ：主 动 控 制 悬 架 系 统 能 使 汽 车 乘 坐 舒 适 性 和 操 作 安 全 性
郭丽萍
（ <）传感器。电子控制悬架系统传感器将汽车行驶的 路面状况和车速， 以 及起动、加速、转向、制动等工况转 变为电信号，输送给电子控制器。该系统所使用的传感器 见表 <。 表<
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状态，在这两种不同的模式下，悬架由控制器控制在 三种状态，根据车速和路面的变化自动地调节刚度和 阻尼系数，使车身的振动达到最佳的控制。其逻辑关 系 见 表 .。 （ .） 车 身 姿 态 控 制 。 是 指 在 汽 车 车 速 突 然 改 变 及 转向等情况下，控制器对悬架的刚 度 和 阻 尼 实 施 控 制 ， 以抑制车身的过度摆动，从而确保车辆乘坐舒适性和 操纵稳定性。其逻辑关系见表 ! 。 表!
第11章 汽车悬架控制系统
执行器
四个执行器 位于各自气 动缸的顶部， 执行器驱动 减振器旋转 滑阀，改变 阻尼力。
执行器的工作原理
(1)阻尼力变为“中”：当阻尼力从“硬”
或“软”变为“中”时，电流从ECU的S+端 子流至S-端子再流至电磁线圈，使永久磁铁沿 顺时针方向转至“中”位置。
(2)阻尼力变为“软”：当阻尼力从“硬”
簧片开关
组合在速度里 程表内，磁铁 与速度里程表 软轴一起转动， 每转一圈，簧 片开关就产生 四个信号脉冲 这些信号被传 送至TEMSECU 的SPD端子， 将车速告诉 ECU。
Байду номын сангаас
节气门位置传感器
节气门位置传感器安装在节气门阀体上，以电子方式 测量节气门开度，并将这些数据以电压信号形式，经 发动机ECU传送至TEMS ECU。
转向传感器
组成：
1、转向传感器组件（两个LED和两个光电晶 体管） 2、开缝盘（20条缝）
停车开关
停车灯开关
安装在制动 踏板支架上， 踩下制动踏 板时，停车 灯开关接通， 12V电压就施 加在ECU的 STP端子上。 ECU利用这一 信号判断是 否使用了制 动器。
车速传感器
组成：磁铁、
减振器阻尼力的控制 弹簧刚度的控制 车身高度的调节
电控悬架的功用
当汽车在高低不平的路面上行驶时，电控悬架使弹簧刚度和 阻尼系数根据需要变成“中等”或“坚硬”状态，以控制汽车车 身跳动或前后颠动，从而改善汽车行驶的平顺性和乘坐的舒适性； 当汽车急转弯时，电控悬架使弹簧刚度和阻尼系数变成“坚硬” 状态控制车身的横向倾斜或摇摆；当汽车急加速行驶或汽车紧急 制动时，又使弹簧刚度和阻尼系数变成“坚硬”状态，以控制车 身出现后部下沉(下坐)或车身的前倾(栽头)，使汽车的姿态变化 减至最小改善操纵稳定性。 当汽车上的乘员和行李质量发生变化，电控悬架能使汽车始 终保持一恒定的高度；当汽车在很差的道路上行驶时，能使汽车 高度增加，提高车辆的通过性；当汽车高速行驶时，又使车高降 低，以减少空气阻力，提高操纵稳定性；当汽车驻车时，电控悬 架会降低车高，改善汽车驻车的姿态。
电控悬架控制系统PPT课件
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❖（8）加速度传感器
❖只有凌志400ucF20车则才装有加速 度传感器，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，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。
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❖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。
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❖3、防侧倾功能
❖悬架ECU根据转向角度传感器信号； 对单侧悬架进行调节；使其阻尼系数 或弹性刚度增大
❖4、车门控制车身功能
❖悬架ECU根据门边开关传感器信号， 对所有悬架高度进行调节。当开启车 门、车身降低，关闭车门车身升高。
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❖3、空气弹簧：
❖空气弹簧安装于可调减振器上端，与可调 式减振器一起构成悬架支柱，上端与车架 相连接，下端装在悬架摆臂上。主副气室 之间由连通阀相连，连通阀由悬架控制执 行器通过连通阀控制杆来控制，以连通或 关闭主、副气室之间的空气通道，使空气 弹簧的有效工作容积改变，从而使空气弹 簧的刚度发生变化。
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三、悬架执行器
❖1、 悬架控制执行器
❖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。
汽车电子悬架控制系统
汽车电子悬架控制系统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。
第十一章 悬架控制系统
第11章悬架控制系统学习目标了解悬架控制的必要性,学习掌握一般悬架控制系统的基本组成、控制原理和结构特点，掌握悬架控制系统中的刚度调节、阻尼调节和车高调节的基本方法，了解主动悬架与半主动悬架的主要差异。
11.1 概述汽车的悬架是车架(或车身)与车桥(或车轮)之间一切连接装置的总称。
在汽车行驶过程中，由于路面的不平整或者汽车自身运动状态的改变，会使汽车表现出各种运动形态，其中包括因路面高低不平产生的车身垂直振动和因汽车加速和制动产生的车身俯仰运动以及汽车转向行驶造成的车身侧倾运动等(图11.1)。
这些运动形态的出现既会使乘员感到不适或导致货物受损，也会影响到汽车的各种性能。
为了保证汽车行驶过程中的稳定性、舒适性和安全性，同时让转向的车轮具有动作轻便、转向回正和低磨损的特性，汽车悬架扮演着十分重要的角色。
汽车的悬架系统应该：①尽可能缓冲和吸收地面对车轮造成的各种振动，保持行驶中的汽车车身具有良好的姿态，以改善乘坐舒适性；②承受和传递汽车行驶过程中产生的各种作用力，维持车轮正确的空间位置关系，以保证汽车转向轮的轻便、回正、低磨损以及操纵稳定性；③确保车轮与地面良好的接触，以提高汽车的驱动能力，改善通过性。
为此，汽车的悬架应该满足以下基本要求：1)具有足够的强度；2)具有适当的弹簧刚度，且能随载荷变化而改变；3)具有足够的侧倾刚度；4)具有良好的吸振能力；5)能够保证车轮正确的定位参数。
传统的悬架系统，主要由缓和车身振动的弹簧、衰减振动的减振器、增加侧倾刚度的横向稳定杆和起导向承力作用的导向杆等四部分组成，它们对确保上述汽车各种性能的实现起着十分重要的作用。
对悬架的机械装置分析研究表明，传统悬架形式中所采用的那些具有固定刚度和确定阻尼的弹簧、减振器已经无法从根本上满足现代汽车所要求的舒适性及操纵稳定性。
例如，从提高汽车舒适性的角度出发，一般希望悬架具有较软的弹簧，以充分发挥它的缓冲作用。
但是，这样却势必导致车身在行驶过程中的位移变大，需要相应地提高车身高度，这会随之带来增加车身重心高度，不利于改善行驶稳定性的问题。
汽车悬架控制系统发展概述综述
汽车悬架控制系统发展概述1.前言悬架依据其可控性可以分为不可控的被动悬架和可控的智能悬架两大类。
在多变环境或性能要求高且影响因素复杂的情况下，被动悬架难以满足期望的性能要求；而智能悬架能够对行驶路面、汽车的工况和载荷等状况进行监测，进而控制悬架本身特性及工作状态，使汽车的整体行驶性能达到最佳。
智能悬架中主动、半主动悬架在近年来得到了迅速发展，较好地解决了安全性和舒适性这一对卜矛盾，将其缓和至相对较低。
2.主动悬架与半主动悬架主动悬架是一个动力驱动系统，包括测量系统、反馈控制中心、能量源和执行器四个部分。
其原理是测量系统通过传感器获得车辆振动信息，传递给控制中心进行处理，进而由控制中心发出指令给能量源产生控制力，再由执行器进行控制，衰减悬架的振动。
由于主动悬架结构复杂，成本高，需要很大的能量消耗，它的发展受到了一定的制约，只在少数高级轿车中有所应用。
与之相比，半主动悬架具有结构简单、成本较低、基本不需要消耗能量等优点，而对振动的控制效果在一定程度上却可以接近主动悬架，远远优于被动悬架，因而越来越受到业界的重视，得到了飞速发展。
图1为主动悬架的原理图，其中F代表力发生器。
图2为一种典型半主动悬架的结构示意图。
半主动悬架与主动悬架结构相似，只是半主动悬架用可调刚度的弹性元件或是可调阻尼的减振器代替主动悬架的力发生器。
图2的半主动悬架系统中，一个连续可调的阻尼器与一个传统的普通弹簧并联，需要假定系统中的阻尼器能够完全独立于悬架的相对运动，且能根据力控制信号做出反应。
悬架控制系统的发展概况可以从控制策略、执行机构以及实际应用几个方面来分析。
3.控制策略研究目前应用于悬架控制系统的控制理论比较多，主要有天棚控制、最优控制、预测控制、模糊控制、自适应控制、神经网络控制以及复合控制等等。
3.1 天棚阻尼与开关阴尼控制思想1974年，美国学者karnopp等提出了天棚阻尼控制思想。
原理是在车身上安装一个与车身振动速度成正比的阻尼器，可以完全防止车身与悬架系统产生共振，达到衰减振动的目的。
汽车悬架控制系统发展概述综述
汽车悬架控制系统发展概述综述
一、汽车悬架控制系统发展概述
汽车悬架控制系统是汽车悬架系统的一种独特的控制形式，是汽车发
动机控制系统的一部分。
它的基本功能是根据汽车的运动及行驶状况，调
整悬架系统的状态以获得最佳的路面状态，以最大程度改善汽车行驶的安
全性和稳定性。
汽车悬架控制系统是现代汽车技术中重要的发展方向之一，目的是改善汽车的行驶安全性和车主舒适度。
自20世纪90年代以来，汽
车悬架控制系统迅速发展和演进，已经形成了一条完整的控制流程。
1、汽车悬架控制系统发展历程
汽车悬架控制系统的发展可以追溯到20世纪90年代中期，当时，以ABS（Anti-lock Brake System，防抱死制动系统）为代表的智能车载系
统技术才刚刚起步。
它是用于控制汽车的刹车和方向的，主要用于调节车
轮刹车的时间和强度，以保证车轮有足够的抓地力，防止汽车溜轮。
后来，智能车载系统技术得到了进一步发展，随着科学技术的发展，先后有悬架
调整系统、主动悬架系统、悬架控制系统和智能悬架系统等出现，使汽车
悬架系统具有了适应变化的能力。
2、电子控制悬架系统
自20世纪90年代末以来。
汽车主动悬架系统及其控制方法
汽车主动悬架系统及其控制方法汽车乘坐舒适性和操作安全性与汽车主动悬架关系紧密，主动悬架研究及其重要。
本文介绍了主动悬架的工作原理以及主动悬架的控制方法：天棚阻尼控制、最优控制、自适应控制、滑模变结构控制、模糊控制、神经网络控制等。
预测了主动悬架系统的发展和未来趋势。
标签：主动悬架；控制方法；汽车被动悬架通常由具有确定参数的弹性元件和阻尼元件等构成，对于路面的适应性能较差，对汽车改善舒适性等方面不利。
在被动悬架设计的过程中，往往不能使乘客的乘坐舒适性与车辆的操纵稳定性同时达到最优。
在很大程度上及一些因素的影响，我国的汽车很少采用主动悬架，因为在主动及半主动悬架研究方面，我国相对来说比较落后，就技术层面来讲，主动悬架相对于被动悬架在控制方面较为复杂，研究起来比较困难，对其进一步发展产生了阻碍。
1 汽车主动悬架的工作原理汽车主动悬架可以根据路面的实时状况来进行调节，相比于被动悬架其可以调节该悬架的刚度及阻尼，使悬架找到一个最优的状态来满足舒适性及操纵稳定性。
它是在被动悬架的基础上改进而来，增加用来控制调节力的装置，通过控制系统对传遞来的一系列信号进行反馈调节力的大小进而使悬架刚度及阻尼发生变化来使乘坐舒适性及操纵稳定性同时达到最优。
2 主动悬架系统的控制方法主动悬架的控制方法有很多种，在不同的控制方法中所运用的学科知识也不相同，涉及到多种理论的分析研究。
但是，各种控制方法均有自身的独特之处，对几种主动悬架的控制方法介绍如下。
2.1 天棚阻尼器控制天棚阻尼器控制的主要方法是通过一种对力的控制来实现其功能。
该力是由主动悬架发生并且需要与该车的车体的速度成正比例关系，由于在该系统中相比其他系统多了一个固定一端的阻尼器，来作为参考，这就是天棚阻尼控制系统的大致原理和名称由来。
在该控制方法中，控制力的大小是由车体的速度传递到到力传感器的大小决定的，传感器数量不多且结构也不算复杂，更不需要多学科的交叉研究，比较容易实现其功能且使用起来相对快速。
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。
悬架综合控制系统的功能
停在不平路面上时， 不能对车身高度进行 调节。
8-转角传感器 9-高度控制开关 17-制动灯开关 12、18-后、前高度控制继电器 1-空气干燥器和排气电磁阀 19-IC调节器 14-高度控制开关
悬架综合控制系统的功能
1、车速路面感应控制：
高速感应——车速大于110km/h
前后车轮关联感应——车速在30km/h-80km/h，且车高在0.03s内突然变化 坏路感应——车速在40km/h-- 100km/h， 且车高在0.5s内大幅变化；车速大于100km/h，且 车高在0中的氮气，实现刚度调节， 以管路中的小孔节流形成阻尼特性。 • 当汽车正常行驶时，电脑打开前、后电磁阀，将中 间气体弹簧接入前、后轴液压回路，于是可将弹簧 中可压缩气体的容积增加50%，刚度下降； • 与此同时，由于各电磁阀还打开了一个节流孔，使 油液在各轴上所有三个氮气弹簧之间流动，降低了 悬架阻尼。 • 当电脑关闭前、后电磁阀，使中间气体弹簧与系统 隔绝，禁止左右弹簧之间的油液流动，悬架刚度和 阻尼均得以增加
车速大90kmh且车高持续05s以上大幅变化电控空气悬架系统在车上的布置1空气干燥器和排气电磁阀2空气压缩机316前后高度控制阀415前后高度传感器5前悬架执行器6节气门位置传感器7门控灯开关8转角传感器9高度控制开关10后悬架执行器11电脑1218后前高度控制继电器13高度控制连接器14高度控制开关17制动灯开关19ic调节器高度自主控制开关位于行李箱中若将其置于关闭off位置则汽车被举升或停在不平路面上时不能对车身高度进行调节
第十一章 汽车悬架控制系统
半主动悬架不需要外加动力源，因而消耗的能量小，成本低。
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。
丰田凌志车称此开关为LRC开关 LRC＝Lexus Riding Control 凌志 乘坐控制
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
阻尼模式 指示灯
开关位置 高 车身高度 低
OFF
ON ON ON ON ON ON N ON ON ON OFF OFF
ON
ON OFF OFF ON ON OFF OFF ON
10
9 8 7 6 5 4 3 2 低 普通
低
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
ON
OFF
1
0
过低
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。 【类型】差动变压器式和钢球位移式。 【别名】G传感器
汽车悬架控制系统
采用电控悬架的目的：
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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。
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 加速度传感器
Hale Waihona Puke 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。 【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。
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 心杆
二次绕组
一次绕组 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。
光电式转角传感器的安装位置和结构
光电式转角传感器的工作原理和电路原理
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。
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。
汽车悬架控制系统
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。
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。
光电耦合元件的状态与车高的对照表
车高 1 OFF OFF ON ON ON 光电耦合元件的状态 2 3 OFF OFF OFF OFF OFF ON ON ON ON OFF 4 OFF ON ON OFF OFF 车高范围 15 14 13 12 11 高 计算结果
高
过高
ON
ON ON ON ON OFF OFF OFF OFF
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
阻尼模式选择开关
【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。
开关位置
有些车型有其中一至二个功能，少数同时有三个功能。
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
半主动悬架不需要外加动力源，因而消耗的能量小，成本低。
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。
OFF
ON ON ON ON ON ON ON ON
OFF
OFF OFF ON ON ON ON OFF OFF
ON
ON OFF OFF ON ON OFF OFF ON
10
9 8 7 6 5 4 3 2 低 普通
低
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
ON
OFF
1
0
过低
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。 【类型】差动变压器式和钢球位移式。 【别名】G传感器
丰田凌志车称此开关为LRC开关 LRC＝Lexus Riding Control 凌志 乘坐控制
硬 软
阻尼力
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
阻尼模式 指示灯
开关位置 高 车身高度 低
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