电控空气悬挂系统的组成
柴油国四ECAS空气悬挂控制系统介绍

研发部│电气电控室
三、ECAS电控空气悬挂系统的构成元件
1、ECAS-ECU
功能: 系统核心 接收高度传感器输入信号; 实现不同高度值的管理和
存储; 比较输入值和指标值,判断
控制过程; 激发电磁阀; 检测并存储系统故障,并与
诊断工具进行数据交换。
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三、ECAS电控空气悬挂系统的构成元件
一、ECAS定义及发展史 二、ECAS电控空气悬架系统的工作原理
三、ECAS电控空气悬架系统的构成元件 四、ECAS电控空气悬架系统的电控原理
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二、ECAS电控空气悬挂系统的工作原理
典型全空气悬挂系统结构形式
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二、ECAS电控空气悬挂系统的工作原理
常见全空气悬挂系统结构形式
三、ECAS电控空气悬挂系统的构成元件
4、空气弹簧
空气弹簧与钢板弹簧平顺性 对比
空气弹簧是利用空气的可压缩性实现弹性作用的一 种非金属弹簧,具有优良的弹性特性,从而提高车辆 的运行舒适度。
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三、ECAS电控空气悬挂系统的构成元件
5、压力传感器
功 能 : 检 测 气 囊 压力的大小,并 将其转换为电信 号 传 递 给 ECASECU 。
三、ECAS电控空气悬挂系统的构成元件
2、高度传感器
功能:连续不断的检测实际高 度的变化,并将其转化为电信 号传递给ECAS-ECU。 注意: 正常情况下,传感器两极角间 的电阻为120欧姆左右。(传 感器只接两根线) 因高度传感器,靠电感工作, 所以在ECAS工作时不能用欧 姆表直接测电阻。
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四、ECAS电控空气悬挂系统的电控原理
电控空气悬架组成结构

电控空气悬架组成结构电控空气悬架是一种通过电控技术来调节车辆悬架系统的一种创新技术。
它采用空气弹簧来替代传统的钢板弹簧,通过电控系统来实现对悬架高度和硬度的精确调节。
电控空气悬架在汽车行业中越来越受到关注和应用。
电控空气悬架由哪些组成结构呢?主要由以下几个部分组成:气压传感器、控制器、电磁阀、压缩机和空气弹簧。
气压传感器用于感知车身的高度,将感知到的信息传输给控制器。
控制器接收到传感器的数据后,根据需求来控制电磁阀的开关,进而控制空气弹簧的气压。
压缩机则负责将空气压缩后供给空气弹簧使用。
那么,电控空气悬架的工作原理是什么呢?当车辆行驶在不同的路况下,感知器会实时感知到车身的高度变化。
控制器通过分析传感器数据,判断车身的高度是否符合设定值。
如果车身高度过高,控制器会通过打开电磁阀,将部分气体释放出来,降低车身高度;如果车身高度过低,控制器会通过打开电磁阀,将压缩机压缩的空气送入空气弹簧,提高车身高度。
通过不断地调节,使车身保持在一个合理的高度。
电控空气悬架相比传统的钢板弹簧悬架具有很多优势。
首先,电控空气悬架具有可调节性能。
根据路况和驾驶需求,可以通过控制器来调节悬架的高度和硬度,从而提升驾驶的舒适性和稳定性。
其次,电控空气悬架可以根据车辆载重情况来自动调节悬架高度,保持车身的平稳。
再次,电控空气悬架可以降低车身的重心,提高车辆的操控性能。
最后,电控空气悬架可以根据车速自动调节悬架的硬度,提升车辆的操控性和行驶稳定性。
在实际应用中,电控空气悬架被广泛应用于高端豪华车型和越野车型。
对于豪华车型来说,电控空气悬架可以提供更高的驾驶舒适性和稳定性,使乘客感受到更好的乘坐体验。
对于越野车型来说,电控空气悬架可以根据不同的路况来调节悬架高度,保证车辆在复杂的地形中行驶的稳定性和通过性。
然而,电控空气悬架也存在一些挑战和限制。
首先,由于电控空气悬架的复杂性,其成本相对较高。
其次,电控空气悬架需要较为复杂的维护和保养,对车主的要求也较高。
电控空气悬挂系统的组成

执行器的作用是接受的指令,完成相应的驱动动作,改变 减振器阻尼孔的截面积以改变悬架阻尼力大小,或改变空气弹 簧内部介质的流通情况进而改变悬架刚度和车身高度等特性。 悬架电控系统主要执行器有两大类,即电动机和电磁阀 ⑴直流电动机式执行器 这种执行器安装在悬架系统中每个悬架减振器的顶部并 通其上的控制杆与减振器的回转阀相连。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。
(下客或卸货时),车高自动控制必须加速结束,以免造成危险。
(
)
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参考答案 一、填空题
1.减振器阻尼力调节、弹性元件刚度调节、汽车车身高 度调节。 2. 半主动悬架、 主动悬架。
3. 传感器、电子控制单元、执行机构、车身高度传感器
、加速度传感器、转向盘转角传感器。 二、判断题 1、√2、√ 3、√
任务实施
3.执行器
三、电控空气悬挂系统的组成
⑸故障指示灯 根据ECU的指令点亮,在悬架系统自检时亮起,自检完毕后熄灭; 悬架系统出现故障时亮起,进行故障警告;维修人员可以通过其闪 烁规律读取故障码。 上述就是电控悬架系统中采用的执行器常见类型,随着电子技术 不断进步,执行机构的形式也在不断发生演化,越来越多的新型机 构被应用在该系统中。
9
任务实施
1.传感器
三、电控空气悬挂系统的组成
⑵ 加速度传感器
⑵ 加速度传感器 加速度传感器可以准确地测量出汽车 的纵向加速度及横向加速度,并将信号输 送给ECU,使ECU能够调节悬挂系统的阻 尼力大小及空气弹簧的压力大小,以维持 车身的最佳姿势。
10
任务实施
1.传感器
三、电控空气悬挂系统的组成
2 主 动 电 控 悬 架 系 统
7
任务实施
电控空气悬挂系统的组成

18
学习小结
1 . 电控空气悬挂系统的功用 调节减振器阻尼力; 调节弹性元件刚度; 调节汽车车身高度
2. 电控空气悬挂系统的及类型。 半主动电控悬架系统和主动电控悬架系统
⑵步进电动机式执行器 这种执行器安装在悬架减振器的顶部。通过其上的控制
杆与减振器的回转阀相连。步进电机由定子、线圈和永磁转子 组成。
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任务实施 三、电控空气悬挂系统的组成
3.执行器
⑶电磁阀 电磁阀是接受ECU的指令打开或关闭,从而控制某一液压或气
压管路使之相通或不通的元件。电控悬架系统中常用的电磁阀主要 有以下几种:
车身高度开始上升时,继电器接受ECU控制信号,开关闭合,压缩
机就能通电产生压缩空气,否则压缩机不工作。
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任务实施
三、电控空气悬挂系统的组成
3.执行器
⑸故障指示灯 根据ECU的指令点亮,在悬架系统自检时亮起,自检完毕后熄灭;
悬架系统出现故障时亮起,进行故障警告;维修人员可以通过其闪 烁规律读取故障码。
14
任务实施 三、电控空气悬挂系统的组成
2.电子控制单元 悬架电子控制单元是一台小型专用计算机,一般由输入 电路、微处理器、输出电路和电源电路等组成。ECU是悬 架控制系统的中枢,具有多种功能:
⑴提供稳压电源 ⑵传感器信号放大 ⑶输入信号的计算 ⑷驱动执行机构 ⑸故障检测
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任务实施 三、电控空气悬挂系统的组成
2 主 动 电 控 悬 架 系 统
7
任务实施
各种传感器 电子控制单元 执行机构
三、电控空气悬挂系统的组成
电控空气悬架组成结构

电控空气悬架组成结构
电控空气悬架主要由空气弹簧、电控单元、传感器和控制系统等
部分组成。
空气弹簧是电控空气悬架的关键部件,用来支撑车辆的重量。
它
由柔性的橡胶或气囊制成,能够通过电气或机械方式增减气压,从而
调节车身的高度和硬度。
电控单元作为悬架系统的中枢,负责接收来自传感器的车身姿态
和动态信息,并根据预设的参数进行计算和控制。
它通常由微处理器、电路板和软件等组成,能够实现对空气弹簧的气压调节和车身高度调整。
传感器则用于感知车辆的姿态和动作,常见的传感器包括车身加
速度传感器、转向角度传感器和激光测距传感器等。
通过传感器的实
时监测,电控单元可以准确判断车辆的状态,从而做出相应的控制策略。
控制系统是电控空气悬架的核心,它由软件算法和控制逻辑组成,能够根据车辆的悬挂需求做出调整。
控制系统可以根据路况、车速和
驾驶模式等因素,对空气弹簧进行精确的调节,提供舒适的悬挂效果
和稳定的操控性能。
以上是电控空气悬架的主要结构组成,通过空气弹簧、电控单元、传感器和控制系统的协同工作,实现了对车身高度和硬度的精确调节,提供更加稳定和舒适的驾驶体验。
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
汽车电控内容2:ECAS(电控空气悬架系统结构原理)(2课时)

1)空气弹簧
①空气弹簧的安装位置。 空气弹簧安装于气动减振器的上端, 与可变阻尼力的减振器一起构成悬 架支柱,上端与车架相连,下端安 装在悬架摆臂上。空气悬架的空气 弹簧由空气室和空气阀两部分组成, 空气室分为主气室和副气室。
②空气弹簧的变刚度原理。
悬架空气弹簧刚度的改变是根据压缩空气通过空气阀由主气室进入副气室空气量 的改变来调节的,空气弹簧的弹性系数
电控空气悬架系统的组成
电控空气悬架系统根据行车条件自动调整车辆高度,通过控制阻尼力的强弱 来消除车辆行驶中的不平衡,可以使车辆在颠簸路面上保持平稳姿态,并自动调 整车辆在紧急制动时的前倾和急加速时的后仰,以保证乘坐的舒适性。
1.压缩空气系统的组成
电子控制系统的组成
电控空气悬架系统的基本原理
③弹性系数的控制(弹簧刚度控制) 在悬架空气弹簧上设有电动机,利用电动机可以改变通气孔的大小,从而改
变了弹性系数的大小。空气弹簧的弹性系数分软、硬两挡。
高度控制电磁阀
空气管
空气管结构及在车上的分布
气动减振器
空气悬架系统有四个气动减振器, 每个气动减振器都包括一个可变阻尼 力的减振器和可变弹性系数的空气弹 簧。
面高速行驶时,可以降低车身,以减少空气阻力,提高操纵稳定性。
2.阻尼力控制 用来提高汽车的操纵稳定性,在急转弯、急加速和紧急制动情况下,可以抑
制车身姿态的变化。 3.弹簧刚度控制
动态改变弹簧刚度,使悬架满足运动或舒适的要求。采用主动式悬架后,汽 车对侧倾、俯仰、横摆跳动和车身的控制都能更加迅速、精确,汽车高速行驶和 转弯的稳定性提高,车身侧倾减小。制动时车身前俯小,起动和急加速可减少后 仰。即使在坏路面,车身的跳动也较小,轮胎对地面的附着力提高。
汽车电控内容1:ECAS(电控空气悬架系统概述)(2课时)

2)独立悬架
每一侧车轮单独通过悬架与车架相连,每个车轮能独立上下跳动而互不影响。
优点:在不平路上行驶时可减少车架和车身的震动。 减少了非簧载质量。 提高行驶稳定性和平顺性。
类型:麦弗逊式悬架—广泛用于FF轿车的前悬架
4.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;主动式悬架根据频带和能量消耗的不同,分为全主动式(频带 宽大于15Hz)和慢全主动式(频带宽3~6Hz);而根据驱动机构和介质的不同, 可分为由电磁阀驱动的油气主动式悬架和由步进电动机驱动的空气主动式悬架。
控制项目
功能
防侧倾控制
使弹簧刚度和减振力变成“坚硬”状态,能抑制侧倾而使汽车的姿势变化减至最小
防点头控制 防下坐控制 高车速控制 不平整路面控制
颠动控制 跳振控制 自动高度控制 点火开关off控制
使弹簧刚度和减振力能抑制汽车制动时的点头而使汽车的姿势变化减至最小
使弹簧刚度和减振力变成“坚硬”状态,能抑制汽车加速时的后部下坐而使汽车的姿势 变化减至最小
纵稳定性。
半主动悬架:仅悬架刚度、阻尼之一可调
主动悬架:悬架阻尼和刚度都可调 油气式主动悬架 空气式主动悬架
通过控制调节悬架的刚度和阻尼力,使汽车的悬架特性与道路状况和行驶状态相 适应。
其基本功能如下: 1.车高调整 2.减振器阻尼力控制 3.弹簧刚度控制
电子控制悬架系统的种类
控制功能
电控悬架系统控制功能表
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执行器的作用是接受的指令,完成相应的驱动动作,改变 减振器阻尼孔的截面积以改变悬架阻尼力大小,或改变空气弹 簧内部介质的流通情况进而改变悬架刚度和车身高度等特性。 悬架电控系统主要执行器有两大类,即电动机和电磁阀 ⑴直流电动机式执行器 这种执行器安装在悬架系统中每个悬架减振器的顶部并 通其上的控制杆与减振器的回转阀相连。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。
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学习小结
1 . 电控空气悬挂系统的功用 调节减振器阻尼力;
调节弹性元件刚度;
调节汽车车身高度 2. 电控空气悬挂系统的及类型。
半主动电控悬架系统和主动电控悬架系统
3. 电控空气悬挂系统的组成。 由各种传感器(或开关)、电子控制单元、 执行机构组成
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课堂练习 一、填空题
1.电控悬架系统的基本功能是 3.现代汽车电控悬架系统主要由 、 、 和 和 和 。 两大类。 三部分组成,其中 2.根据悬架所控制的特性参数不同,电控悬架可分为
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任务实施
1.传感器
三、电控空气悬挂系统的组成
⑵ 加速度传感器
⑵ 加速度传感器 加速度传感器可以准确地测量出汽车 的纵向加速度及横向加速度,并将信号输 送给ECU,使ECU能够调节悬挂系统的阻 尼力大小及空气弹簧的压力大小,以维持 车身的最佳姿势。
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任务实施
1.传感器
三、电控空气悬挂系统的组成
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任务实施
1.传感器
三、电控空气悬挂系统的组成
⑷车速传感器
⑷车速传感器 车速传感器用来检测汽车速度,并将信号传递 给ECU,用来调节悬架的阻尼力。
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任务实施
1.传感器
三、电控空气悬挂系统的组成
⑸节气门位置传感器 节气门位置传感器安装在节气门体上,用来检 测节气门的开度及开度变化,为悬架ECU提供相应 的信号,如下图所示。
3
任务实施
3.调节汽车车身高度
一、电控悬架系统的基本功能
1.调节减振器阻尼力 ; 2.调节弹性元件刚度;
4
任务实施
3.调节汽车车身高度
一、电控悬架系统的基本功能
1.调节减振器阻尼力 ; 2.调节弹性元件刚度;
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任务实施
1 半 主 动 电 控 悬 架 系 统
二、电控悬架系统类型
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任务实施
二、电控悬架系统类型
⑵步进电动机式执行器 这种执行器安装在悬架减振器的顶部。通过其上的控制 杆与减振器的回转阀相连。步进电机由定子、线圈和永磁转子 组成。
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任务实施
3.执行器
三、电控空气悬挂系统的组成
⑶电磁阀 电磁阀是接受ECU的指令打开或关闭,从而控制某一液压或气 压管路使之相通或不通的元件。电控悬架系统中常用的电磁阀主要 有以下几种: ①高度控制阀 ECU使高度控制阀线圈通电后,高度控制阀打 开,并将空气压缩机来的压缩空气引向气压缸,从而使汽车高度上 升。 ②排气阀 ECU使排气阀线圈通电后,排气阀打开,并将气缸 中的压缩空气排放到大气中,从而使汽车高度下降。 ⑷继电器 继电器在电路中的作用是接受ECU的指令开、闭,从而控制该条 电路的通、断。电控空气悬架控制电路中设有高度控制继电器,当 车身高度开始上升时,继电器接受ECU控制信号,开关闭合,压缩 机就能通电产生压缩空气,否则压缩机不工作。 17
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任务实施
1.传感器
三、电控空气悬挂系统的组成
⑹悬挂控制开关 在电控悬挂中,常用的开关主要有模式选择开关、阻尼力调 节开关、车身高度控制开关及车身高度控制通、断开关等,一般 位于变速杆旁或仪表板上,个别开关位于行李箱内。 ⑺其它信号 ①制动灯开关信号 悬挂ECU利用这一信号判断汽车是否处 于制动状态,以便进行制动时的“点头”控制 ②门控灯信号 悬挂ECU根据该信号判断车门是否打开。因 为在车辆停止后,悬架系统会自动使车身降到较低的高度,而若 此时ECU检测到车门打开时,车身高度自动控制功能必须停止, 以免造成危险。 ③发电机IC调节信号 悬挂ECU利用该信号判断发动机是否 运转,从而进行如转角、高度等传感器的检查和失效保护功能。
常用的传感器有
门位置、节气
20
课堂练习
二、判断题 1、电控悬架就是在普通悬架的基础上加装了一套电控系统,使车辆的平顺性 和操纵稳定性在各种行驶条件下都达到最佳。 ( ) ) 2、在主动悬架系统中,要对车身高度进行检测与调节,一般只需在悬架上 安装3个车身高度传感器即可,如果多于3个,则会出现调整干涉现象。( 3、在车辆停止后,悬架系统自动使车身降到较低的高度,若此时打开车门
⑶转向盘转角传感器 转向盘转角传感器用来检测转向盘的中间位置、 转动方向、转动角度和转动速度,并把信号输送给 悬挂ECU,ECU根据该信号和车速信号判断汽车转 向时侧向力的大小和方向,从而控制车身的侧倾。 现代汽车多采用光电式转向盘转角传感器,如下 图所示 。 光电式转角传感器 ..\动画
\ZYKC201303_B06_12_6_3动画1光电式转角 传感.swf
2 主 动 电 控 悬 架 系 统
7
任务实施
各种传感器
电子控制单元 执行机构
三、电控空气悬挂系统的组成
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任务实施
1.传感器
三、电控空气悬挂系统的组成
⑴车身高度传感器
车身高度传感器的作用是检测汽车行驶时车身高度的变化情况, 并转换为电信号输入悬挂系统的电子控制单元,可反映汽车的平顺 和车身高度信息。 常用的车身高度传感器有片簧开关式、霍尔式、光电式和电位 计式四种。
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任务实施
2.电子控制单元
三、电控空气悬挂系统的组成
悬架电子控制单元是一台小型专用计算机,一般由输入 电路、微处理器、输出电路和电源电路等组成。ECU是悬 架控制系统的中枢,具有多种功能: ⑴提供稳压电源 ⑵传感器信号放大 ⑶输入信号的计算 ⑷驱动执行机构 ⑸故障检测
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任务实施
3.执行器
三、电控空气悬挂系统的组成
汽车底盘维修(行驶、转向、制动系统)
电控悬架系统的组成
建议学时:1 学时
任务描述
动画..\动画\ZYKC201303_B06_12_1_2 动画1电控空气悬挂系统工作原理一期.swf
本次任务需要你掌握电控悬架系统的组成
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学习目标
通过本任务学习,应能:
知道电控悬架系统的功用和分类; 描述电控悬架系统的组成(重点)。
任务实施
3.执行器
三、电控空气悬挂系统的组成
⑸故障指示灯 根据ECU的指令点亮,在悬架系统自检时亮起,自检完毕后熄灭; 悬架系统出现故障时亮起,进行故障警告;维修人员可以通过其闪 烁规律读取故障码。 上述就是电控悬架系统中采用的执行器常见类型,随着电子技术 不断进步,执行机构的形式也在不断发生演化,越来越多的新型机 构被应用在该系统中。