6 汽车电子控制悬架系统
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”
.
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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。
《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
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。
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。
第五章6汽车电子控制悬架系统方案PPT课件
• 转向盘转角传感器装在转向轴上，用于检测转向 盘的中间位置、转动方向、转动角度和转动速度。
• 在电子控制悬架中，电子控制单元根据车速传感 器信号和转角传感器信号，判断汽车转向时侧向 力的大小和方向，提高操纵稳定性、防止侧倾。
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• 现代汽车多采用光电式转角传感器，图2-2所示为 光电式转角传感器的安装位置和结构。
这种理想的悬架系统。
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2.1.1 电控悬架系统的分类
• 电子控制悬架系统有半主动悬架和主动悬架两种。 • 半主动悬架是指悬架元件中的弹簧刚度和减振器阻
尼力之一可以根据需要进行调节。 • 主动悬架能根据需要自动调节弹簧刚度和减振器的
阻尼力，从而能够同时满足汽车行驶平顺性和操纵 稳定性等各方面的要求。 ⊙ ⊙主动悬架按照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。
• ② 当前轮遇到突起时，减小后轮悬架弹簧刚度 和减振器阻尼力，以减小车身的振动和冲击。
• ③ 当路面差时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力， 以抑制车身的振动。
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2、车身姿态控制
• • 电控悬架系统能够通过调节弹簧刚度、减振 器阻尼力以对车身在转向时侧倾、制动时点头、 加速时后坐等姿态进行控制。
• ① 转向时侧倾控制。 • ② 制动时点头控制。 • ③ 加速时后坐控制。
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2.1.3 电控悬架系统的基本组成和 工作原理
• 电控悬架系统的一般工作原理是：利用传感器（包括开关） 把汽车行驶时路面的状况和车身的状态进行检测，将检测 信号输入计算机进行处理，计算机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。
图2-1 电控悬架系统的工作原理
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2.2 传感器及开关
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
第八章汽车电子控制悬架系统
第二节电子控制变高度悬架系统
4.系统维护措施 从减振器中放出的空气经过枯燥器时，带走了枯燥剂中的
湿气。这样，枯燥剂经过一段时间运用后不会被湿气浸透。这种 维护枯燥剂的再生枯燥系统为许多空气悬架系统所采用。枯燥器 中空气的最小压力坚持在不低于55~165 kPa，从而保证系统中 有一定量的空气。这样在乘员或载荷增加使减振器伸长时，空气 弹簧的气压腔不致凹瘪。
第三节电子控制变刚度悬架系统
二、空气弹簧悬架刚度的调理原理 在汽车行驶进程中，为了防止或抑制
车身出现〝摇头〞、〝侧倾〞、〝后坐〞等 现象，需求调理相应悬架的高度和减振器的 阻尼。例如，当汽车紧急制动时，为了抑制 摇头现象，悬架控制电控单元EMS ECU将依 据制动灯开关接通讯号和车速传感器提供的 车速上下信号，向前空气弹簧执行元件收回 指令使其气压降低，增大前空气弹簧的刚度， 同时控制后空气弹簧执行元件使后空气弹簧 放 气 ， 减 小 其 刚 度 。 当 控 制 单 元上计一页算 的下一车页 速前往
变阻尼悬架系统采用的控制方式分为以下三种:
(1)依据汽车行驶状况停止控制;
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第四节电子控制变阻尼悬架系统
二、减振器阻尼控制机构的结构特点 1.运转形式选择开关 电子控制悬架系统减振器阻尼的任务 形式选择开关又称为运转形式选择开关，用 于选择减振器阻尼的任务形式。驾驶员选择 的}一作形式不同，减振器阻尼的形状也不相 反。减振器阻尼的形状普通设有〝规范〞、 〝中等硬度〞和〝稳固〞三种。 2.变阻尼执行元件 丰田汽车电子调理悬架系统的执行元
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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