2.5电控悬架系统的结构与工作原理
汽车电控悬架原理及检修分析
汽车电控悬架原理及检修分析汽车电控悬架是汽车技术领域里的一项重要的技术创新，这种悬架可以调节车身高度、阻尼和弹簧的硬度，达到更加舒适平稳的行驶效果，并可改善车辆的操纵性和稳定性。
本文将深入分析汽车电控悬架的工作原理和检修分析。
一、汽车电控悬架工作原理汽车电控悬架装置是一种集机电一体化的新型悬架，分别由机械部分和电子控制部分组成。
主要包括四个主要的电动执行器、几个传感器和一台电控计算机。
整个系统的电动执行器位于车轮附近，可以升降车身，增加或减少车身的高低位置，实现各种各样的动态调整，并能根据不同的路面状态自适应地调节路面硬度和减震性能。
传感器可以检测路面状态、车身高度、车速、加速度和转向等数据，电控计算机根据传感器传回的信号实时分析、计算后控制悬架系统的调整。
电控悬架系统的工作原理如下：1. 传感器检测：悬架系统通过装配在车辆上的各种传感器检测路面的状态、车身的高度、车速、加速度和转向等数据，并向电控计算机发出反馈信号。
2. 数据处理：电控计算机对传感器传回的信号进行分析和处理，并结合车辆当前的工况，采取最优控制策略。
3. 电动执行器调整：电控计算机通过对电动执行器的控制，升降车身，增加或减少车身的高低位置，以实现车身的动态调整。
4. 反馈控制：调整完成后，执行器将调整信息反馈到电控计算机，以便更好地应对路面或车辆状态的任何变化。
二、汽车电控悬架检修分析汽车电控悬架系统由于具有高度智能化的特点，在使用过程中更容易遇到故障，而这些故障在短时间内可能会影响整个汽车的行驶效果。
以下是一些常见的汽车电控悬架故障和检修方法：1. 卡住或升降不动若电动执行器没有正常工作，则车身可能会无法升降。
产生这种问题的主要原因是机械部分的故障，例如马达断路和控制器故障。
这时应该检查发现和更换故障的元件。
2. 过度波动如果你车身过度波动或颠簸，通常是后悬挂器的问题，而这是一个比较普遍的问题。
该问题的主要原因是弹簧或减震器老化或损坏。
电控悬架系统的控制原理和控制方法
1、弹性元件空气弹簧在空气悬挂系统中，空气弹簧代替了普通悬挂系统的螺旋弹簧。
他有一个被卡紧在弹簧底部活塞上的合成橡胶和塑料膜片，一个端盖固定在膜片的上部，并且在端盖上有空气弹簧阀。
通过空气弹簧的充气或者放气，保证了恒定的车辆纵倾高度。
前空气弹簧安装在控制臂和横梁之间。
空气弹簧的下端用卡箍卡紧在控制臂上，而在上端安装在横梁的弹簧座上。
前减震器和弹簧是分开安装的。
空气弹簧电磁阀在每个空气弹簧的上部都安装了一个空气弹簧电磁阀，并且正常情况下电磁阀是关闭的。
当电磁阀线圈通电时，活塞移动就会使得到空气弹簧的气路打开。
上面这种情况下，空气就会进入空气弹簧，或者从空气弹簧排出。
在阀的末端安装了两个O形密封圈，用来密封空气弹簧罩。
而阀就安装在类似于散热器承压盖的两成转动作用的空气弹簧罩内。
空气压缩机空气压缩机的单活塞通过曲轴和连杆带动在缸体内上下运动。
电枢连接在曲轴上，因此，电枢的转动就会使得活塞上下运动，当压缩机的输入端接上12V电源时，电枢就开始转动了。
在缸体的顶部有进气阀和排气阀。
压缩机上安装的硅胶干燥器去除了进入系统空气中的水分。
2、传感器高度传感器在空气悬架系统中，位于下控制器臂和横梁之间有2个前高度传感器，而在悬架和车架之间有一个后高度传感器。
每个高度传感器都有一个安装传感器上端的磁性滑块。
当车辆行程高度发生变化时，磁性滑块就会在传感器下壳内上下运动。
传感器下壳上有2个通过电线束连接在控制模块上的电子继电器。
车辆动态悬挂（VDS）系统车辆动态悬挂（VDS）系统由以下部件组成：1，双位维护开关；2，2个前高度传感器；3，1个后高度传感器；4，有内部电磁排气阀和空气干燥器的压缩机；5，控制模块；6，空气管路；7，前后混合空气弹簧和减震器；8，4个空气弹簧电磁阀；9，压缩机继电器。
3、车辆动态悬挂（VDS）系统当空气弹簧需要增大空气压力时，控制模块就会使得压缩机继电器闭合，压缩机就开始工作，并且使得空气弹簧的电磁阀适度打开。
简述电控悬架的工作原理
简述电控悬架的工作原理
电控悬架是一种能够根据路况和驾驶条件调节车辆悬架硬度和高度的系统。
其工作原理可以简述为以下几个步骤：
1. 传感器检测：电控悬架系统通过传感器感知车辆的运动状态和路面条件。
常见的传感器包括车速传感器、悬架行程传感器、车身倾斜传感器等。
2. 数据分析：系统将传感器采集到的数据进行分析处理，判断车辆当前的悬架状态和路面情况。
利用算法和模型，系统能够判断出是否需要调整悬架硬度和高度。
3. 控制信号发送：根据数据分析结果，系统会发送相应的控制信号给悬架系统。
这些信号可以通过液压或电磁控制阀门，调节悬架系统中的气压、液压或电磁阻尼装置，以改变悬架的硬度和高度。
4. 调节悬架参数：根据控制信号的调节，悬架系统会实时调整悬架硬度和高度，以适应路面的不平坦和驾驶条件的变化。
例如，在高速公路行驶时，系统会降低悬架硬度和高度，提供更好的悬架舒适性和稳定性；而在越野或遇到路面不平时，系统会增加悬架硬度和高度，提供更好的悬架支撑能力。
5. 实时调节：电控悬架系统能够实时调节悬架参数，根据车速、转向、制动等因素进行动态调整。
通过不断监测和反馈，系统可以在短时间内实现悬架硬度和高度的调整，以提供更好的悬架性能和驾驶体验。
总之，电控悬架通过传感器检测车辆和路面状态，通过数据分析
和控制信号发送，实现对悬架硬度和高度的动态调节，以提供更好的悬架性能和乘车舒适性。
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利用电子技术控制弹簧刚度和减震器阻尼的悬挂系统,主要用于汽车、船舶等交通工具的制造和修理。
本文将简述电控悬架的作用和工作原理。
一、电控悬架的作用电控悬架的主要作用是可以根据车辆的不同状态和行驶条件,自动调整弹簧刚度和减震器阻尼,以达到最佳的悬挂效果。
具体来说,它可以通过传感器采集车辆的数据,分析车辆的状态,如车速、转向角度、车轮转速等,然后根据这些数据计算出所需的弹簧刚度和减震器阻尼,从而实现对悬挂系统的自动控制。
电控悬架的作用还包括提高车辆的舒适性和安全性。
由于它可以根据车辆的不同状态和行驶条件自动调整悬挂系统,使得车辆在行驶时感觉更加平稳舒适,同时也提高了车辆的安全性能。
二、电控悬架的工作原理电控悬架的工作原理主要涉及两个主要部分:传感器和控制系统。
1. 传感器传感器是电控悬架系统中的重要组成部分,它可以通过采集车辆的数据,将车辆的状态信息传递给控制系统。
传感器通常包括车速传感器、转向角度传感器、车轮转速传感器等。
2. 控制系统控制系统是电控悬架的核心部分,它根据传感器采集到的数据,分析车辆的状态,然后根据计算出的参数对悬挂系统进行自动控制。
控制系统通常由微控制器、计算机、传感器、执行器等组成。
控制系统根据传感器采集到的数据,分析车辆的状态,然后根据计算出的参数对悬挂系统进行自动控制。
具体来说,它可以通过调整弹簧刚度、减震器阻尼等参数,使得车辆在行驶时感觉更加平稳舒适,同时也提高了车辆的安全性能。
三、总结综上所述,电控悬架是一种利用电子技术控制弹簧刚度和减震器阻尼的悬挂系统,主要用于汽车、船舶等交通工具的制造和修理。
它可以通过传感器采集车辆的数据,分析车辆的状态,然后根据计算出的参数对悬挂系统进行自动控制,从而实现最佳的悬挂效果。
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作为汽车悬架系统的重要组成部分，其作用是通过电子控制单元（ECU）控制悬架系统的工作，以实现对车辆悬架系统的调节和控制。
电控悬架的工作原理是通过传感器感知车辆的运动状态和路面情况，并将这些信息传输给ECU，然后ECU根据预设的控制策略，通过控制执行器调节悬架系统的工作状态，以提高车辆的悬挂稳定性、操控性和乘坐舒适性。
电控悬架的作用主要有以下几个方面：1. 提高悬挂稳定性：电控悬架可以根据车辆的运动状态和路面情况实时调节悬架系统的刚度和阻尼，以提高车辆的悬挂稳定性。
当车辆在高速行驶或急转弯时，悬架系统可以自动增加刚度和阻尼，减小车身的侧倾和俯仰，提高车辆的稳定性和操控性。
2. 提高悬挂舒适性：电控悬架可以根据路面情况调节悬架系统的刚度和阻尼，以提高乘坐舒适性。
当车辆行驶在崎岖不平的路面上时，悬架系统可以自动降低刚度和阻尼，减小车身对路面的冲击和震动，提供更舒适的乘坐体验。
3. 优化悬挂性能：电控悬架可以根据不同的驾驶模式和需求，调节悬架系统的工作状态，以优化悬挂性能。
例如，在运动模式下，悬架系统可以提供更高的刚度和阻尼，以提供更好的操控性和车辆响应；在舒适模式下，悬架系统可以提供较低的刚度和阻尼，以提供更好的乘坐舒适性。
电控悬架的工作原理是基于车辆动力学原理和控制理论。
首先，通过传感器感知车辆的运动状态和路面情况，比如车身加速度、车轮位置和车轮加速度等。
然后，将这些信息传输给ECU，ECU根据预设的控制策略，通过控制执行器调节悬架系统的工作状态。
在控制执行器方面，电控悬架通常采用液压执行器或电动执行器。
对于液压执行器，通过控制液体的流动和压力来调节悬架系统的刚度和阻尼。
而对于电动执行器，通过控制电机的转动和位置来调节悬架系统的刚度和阻尼。
在控制策略方面，电控悬架通常采用PID控制器或模糊控制器等。
PID控制器通过比较当前状态和预设状态的偏差，计算出控制信号，使悬架系统逐渐趋近于预设状态。
电子控制悬架系统的组成与工作
• 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
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
• 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。
图5-11 车身高度传感器
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。
图5-12 光电式车身高度传感器原理图
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
• 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。
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
• （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
图5-23 压电式阻尼调节装置
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5-24 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
电控悬架的工作原理
电控悬架的工作原理一、概述电控悬架是一种通过电子控制系统来调节车辆悬架的硬度和高度的技术。
它可以根据路面情况和驾驶者的需求来自动调节车辆的悬架，提高行驶平稳性和舒适性，并且可以在不同的行驶模式下提供不同的悬架设置。
二、电控悬架的组成1. 悬架结构电控悬架由减震器、弹簧、气囊等组成，与传统悬架相似。
但是，它还包括了一个可调节阀门和一个电动泵。
2. 传感器为了实现自动调节功能，电控悬架需要安装传感器来检测车身姿态、路面情况以及其他相关参数。
这些传感器通常包括加速度计、角速度计、压力传感器等。
3. 控制单元所有传感器采集到的数据都会被发送到一个中央控制单元，这个单元可以根据车辆状态和驾驶者需求来调整阀门和泵。
4. 人机交互界面为了方便驾驶者操作，大多数电控悬架都配备了人机交互界面，例如触摸屏或者旋钮。
通过这些界面，驾驶者可以选择不同的悬架设置。
三、电控悬架的工作原理1. 自动调节功能当车辆行驶在不同的路面上时，传感器会检测到车身姿态和路面情况，并将这些信息发送给控制单元。
控制单元会根据这些信息来调整阀门和泵，以达到最佳的减震效果。
2. 不同模式下的设置除了自动调节功能外，电控悬架还可以根据驾驶者选择的行驶模式来自动切换不同的悬架设置。
例如，在运动模式下，悬架会变得更加硬朗，以提供更好的操控性能。
而在舒适模式下，悬架则会变得更加柔软，以提供更好的乘坐舒适性。
3. 高度调节功能一些电控悬架还可以通过电动泵来实现高度调节功能。
当驾驶者需要通过特殊路况时（例如过沟坎），他可以通过人机交互界面将车身高度调整到更高的位置，从而避免刮底或其他损坏。
四、优点和缺点1. 优点电控悬架可以根据路面情况和驾驶者需求来自动调节车辆的悬架，提高行驶平稳性和舒适性。
此外，它还可以在不同的行驶模式下提供不同的悬架设置，从而提供更好的操控性能或乘坐舒适性。
2. 缺点电控悬架相对于传统悬架来说成本更高，并且需要更多的维护。
此外，它还有可能出现故障，导致车辆无法正常行驶。
汽车悬架电子控制系统结构及工作原理
汽车悬架电子控制系统结构及工作原理作者：刘小龙来源：《大众汽车·学术版》2018年第12期摘要悬架是汽车底盘的重要组成之一，传统悬架系统主要由弹簧、减震器及导向机构三部分组成。
这种悬架只能适应特定道路和行驶条件，不能满足多变得道路状况，并且只能被动承受来自车身的作用力而无法主动调节，存在一定的缺陷。
随着汽车电子技术的发展，电子控制悬架克服了传统悬架存在的不足，实现了汽车技术的突破。
本文重点讲述了电子控制悬架系统的结构及工作原理，从而使读者能对现代汽车悬架技术有更好的认识。
关键词悬架；电子控制系统；工作原理1 汽车电子控制悬架发展背景汽车的悬架是连接车身和车轮之间全部零件和部件的总称，主要由弹簧、减震器和导向机构三部分组成。
通过悬架的弹性支撑，有效地抑制、降低了车身的振动，以保证汽车行驶的平顺性和操作稳定性。
传统悬架，由于只能被动受力，因此存在着很多的不足。
随着汽车技术的不断发展，电子控制悬架渐渐取代了传统悬架。
电子控制悬架系统可以根据悬架位移、车速、转向、制动器信号等，由电子控制单元控制相关执行元件，可以根据行驶状况的变化主动改变刚度和汽车车身的高度，以抑制汽车倾斜，使车身姿态发生变化，因此，它能较好保持汽车的驾驶舒适性和操作稳定性。
2 汽车悬架电子控制系统的概述2.1 汽车悬架电子控制系统的基本组成電子控制悬架又称电子调节悬架系统，由传感器、控制开关、电控单元和执行器组成。
传感器和控制开关向电控单元输入信号，电控单元接到信号后，向执行元件发出控制指令，执行元件产生一定的机械动作，从而改变车身高度、空气弹簧的刚度和减震器的阻尼。
车身高度控制系统的主要功用是当车内乘员或载荷变化时，自动调节车身高度，使汽车行驶稳定。
2.2 汽车悬架电子控制系统的基本功能电子控制悬架系统的基本目的是通过控制调节悬架的刚度和阻尼力，突破传统被动悬架的局限性，使汽车的悬架特性与道路状况和行驶状态相适应。
其主要的作用有：①调节车身高度。
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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 控制开关 开关位置 高 车身高度 低
阻尼模式 指示灯 车身高度 指示灯
三、执行器的结构与工作原理
悬架控制执行器 EMS ECU
高度控制阀 压缩机和干 燥器组成
• 【差动变压器式加速度传感器原理】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。
• 【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
膜片
压电陶瓷盘
加 速 度
低
电压
高
丰田加速度传感器 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
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。
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。
– 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
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。
03款丰田LEXUS GX470电控悬架EMS系统图
EMS＝Electric Modulated Suspension
车速传感器 TRC ECU 节气门位置传感器
ECM 前右加速度传感器 后加速度传感器 后减震器 和执行器 前左加速度传感器 转向盘转 角传感器
DLC3
悬架ECU
后减震器 和执行器
停车灯 开关
3、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。
悬架控制执行器
减震器 传感器
选择开关
高速行驶时操纵稳定 转弯时防侧翻 正常行驶时乘坐舒适
制动时防前倾
起步和加速时防后坐
纵向摇动
横向摇动
电控悬架的种类
• 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
加速度传感器 上跳
控制杆 可变电阻 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
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。 • 丰田凌志车称此开关为 LRC开关
模式选 择开关
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
车身高度传感器 加速度传感器
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。
带减震器的 气动缸
1、悬架控制执行器
转子
线圈
软
输出轴 直流电机
至转阀
硬
悬架控制执行器
空气室 上跳止动器
气动缸
卷动膜片弹簧 回弹衬垫 软阻尼阀 转阀 硬阻尼阀
低压氮气
减震器
2、压缩机和干燥器总成
电机
干燥器
压缩机
3、高度控制阀
电磁阀 电磁阀
至气动缸
来自压缩机
转向盘转角传感器 遮光器 前 开槽的圆盘（信号盘）
中间位置 逆时针 顺时针
2、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