电控悬架减震器阻尼控制目标
凌志LS400电控悬架的结构原理及检修讲诉
摘要一辆车的舒适性很大程度上取决于悬架系统，因此汽车厂商们才会不厌其繁地推出了麦拂逊、多连杆、双叉臂等悬架概念。
目前在中高档汽车上应用较多的是半主动的电子控制悬架。
本文以丰田凌志LS400型的汽车的悬架为例，详细介绍了半主动电控悬架的结构和工作原理，以及对该系统的检修。
引言传统的被动式汽车悬架系统由性能参数不变的弹簧和减振器构成。
为了有效地隔离由于路面不平而产生的冲击, 减缓车体的振动, 提高汽车乘坐舒适性, 悬架需设计得较“软”; 而欲减小汽车转弯、加速及制动时车体的侧倾和前后倾, 提高汽车的操纵安全性(稳定性) , 则又要求悬架较“硬”。
因此, 被动悬架的设计, 即弹簧和减震器参数的选择, 不可能使乘坐舒适性和操纵安全性同时达最优,而只能在这二者之间寻找一最优的折中方案, 并且这种最优的折中也只能在特定的道路和车速下实现。
随着现代汽车车速的不断提高, 人们对汽车悬架系统的性能也提出了越来越高的要求。
现在汽车用的电控悬架引入空气悬架原理和电子控制技术，将两者结合在一起。
典型的电控悬架由电子控制元件（ECU）、空气压缩机、车高传感器、转向角度传感器、速度传感器、制动传感器、空气弹簧元件等组成。
1 半主动悬架的结构凌志LS400型汽车的电子控制悬架系统是一种较典型的半主动悬架系统。
该系统采用了充有压缩空气的空气弹簧, 弹簧的弹性可在“软”与“硬”之间切换, 减振器则有三种不同的阻尼特性可供选择。
汽车行驶过程中, 电子控制单元能够根据各种传感器的输入信号, 选择一最佳的空气弹簧的弹性与减振器阻尼特性的组合, 从而获得良好的乘坐舒适性和操纵性能。
该系统具有车身高度自调功能, 能够根据汽车内乘员人数和车辆装载质量情况自动做出调整, 从而可保持汽车的高度及行驶姿态的稳定。
这样也可使汽车前大灯的光束角度变化最小。
此外, 由于减振弹簧的有效变形空间被限制在一定范围内, 从而可使弹簧能最大程度地吸收振动能量, 改善汽车的乘坐舒适性, 同时也避免了汽车底部与不平路面相碰。
fsd可变阻尼减震器工作原理
fsd可变阻尼减震器工作原理
可变阻尼减震器（FSD，Frequency Selective Damping）通过调节阻尼力来改变悬挂系统的响应特性，以达到提高车辆操控性和乘坐舒适性的目的。
可变阻尼减震器的工作原理如下：
1. 变阻尼调节器：可变阻尼减震器内部装有变阻尼调节器，通过该装置可以调节阻尼力的大小。
调节器根据车辆的实时条件，如行驶速度、路面状况、车身姿态等，来调整阻尼力的大小，以使车辆在不同的工况下都能获得最佳悬挂性能。
2. 检测传感器：可变阻尼减震器内部安装了多个检测传感器，用于检测车辆的各种参数，如车身姿态、车速、路面条件等。
传感器将检测到的信号传输给变阻尼调节器，以便对阻尼力进行调节。
3. 阻尼力调节：根据传感器的信号，变阻尼调节器将根据预设的控制算法来计算适宜的阻尼力大小，并通过液压或电磁机构实现阻尼力的调节。
液压调节方式通常使用可调节的阻尼阀，通过改变阻尼阀的孔径来改变液体的流动速率，从而改变阻尼力。
电磁调节方式则通过改变电磁线圈的电流来改变电磁阻尼器的阻尼特性。
4. 悬挂系统响应改变：通过调整阻尼力的大小，可变阻尼减震器可以改变悬挂系统的响应特性。
在平稳行驶过程中，可变阻尼减震器可以采用较低的阻尼力，以提高乘坐舒适性。
而在快速变道或急刹车等情况下，可变阻尼减震器可以采用较高的阻
尼力，以提高车辆的操控性和稳定性。
总之，可变阻尼减震器通过根据车辆的实时条件来调整阻尼力的大小，从而改变悬挂系统的响应特性，以提高车辆的操控性和乘坐舒适性。
浅析汽车底盘主动悬架控制方法
浅析汽车底盘主动悬架控制方法随着汽车技术的不断发展，汽车底盘主动悬架系统已经逐渐成为了一种常见的装备。
这种系统可以根据车辆当前的驾驶状态和路况来主动调节悬架硬度，提升行车舒适性和稳定性。
在本文中，我们将对汽车底盘主动悬架控制方法进行一个浅析。
一、主动悬架原理主动悬架是指车辆悬挂系统具备主动调节功能，通过传感器感知车身运动状态，再根据实时数据调节悬架系统的工作参数，实现对车身姿态和路面适应性的主动调节。
主动悬架主要包括主动减振和主动悬架控制两部分。
主动减振通过控制减振器的阻尼力来调节车辆的悬挂硬度；主动悬架控制则通过控制空气悬挂元件或电磁阻尼器来实现对车辆悬挂的主动调节。
二、主动悬架控制方法1. 传统悬架控制传统的悬架系统主要通过设置不同的弹簧和减振器来实现对车辆悬挂系统的调节。
这种悬架系统在工作过程中需要依靠车辆的行驶速度和路面情况来进行调节，无法实现主动的悬架控制。
因此在高速行驶和复杂路况下，传统悬架系统的性能会受到一定的限制。
主动悬架控制方法则是通过悬架系统内置的传感器和控制单元，实时感知车辆的运动状态和路面情况，并根据这些数据来主动调节悬架系统的工作参数。
目前主动悬架系统主要采用以下几种控制方法：（1）电子控制电子控制是主动悬架系统的核心技术之一，通过悬挂系统内置的控制单元收集和处理来自传感器的数据，并根据预设的悬架调节算法来控制悬挂系统的工作状态。
在电子控制技术的支持下，主动悬架系统可以根据车辆当前的行驶状态和路况主动调节悬架硬度，提升行车舒适性和稳定性。
（2）气动控制为了实现对悬架系统的精准控制，主动悬架系统还需要配备一套高效的控制算法。
主动悬架控制算法的设计主要考虑以下几点：姿态控制是主动悬架系统的重要功能之一，通过感知车辆的侧倾角和纵向加速度来调节悬架系统的工作状态，提升车辆的稳定性和操控性。
（2）路面适应（3）悬挂硬度调节主动悬架系统在汽车领域具有广泛的应用前景，目前已经成为了豪华车和高端车型的标配。
关于车辆电控悬架系统的研究
参数变化 ， 从而时刻保持系统的性能指标为最优 。 其基本出发点是根据系统 当前输入 的相关信 息， 从预先计算并存储的参数中选取当前最合适的控 制参 数 。应 用 于车辆 悬 架控 制 系统 的 自适应 控 制
由于悬 架 系 统 是 很 复 杂 的 非 线 性 动 力 系 统 ， 因此基 于模 型 的线性 反 馈控 制 是 不适 用 的 。利 用
指 标 的不确定 性 问题 。
３ ３ 预见 控 制方法 ．
预见 控 制方 法是 利用 车 辆前 轮 的扰 动 信息 预 估 路 面的干 扰输 入 ， 测 量 的状 态 变量 反 馈 给前 将 后控 制器 实施最 优 控 制 。这种 控 制技 术 可以通 过
【 主题词】 悬架
汽车
电子控制
主 动悬架 是 一 种 有 源 控 制 ， 以 根 据 汽 车行 可
０ 引 言
随 着电子 技术 、 控技 术 、 械 动力 学 等 的 快 测 机 速 发展 ， 车辆 悬架 系 统 由传统 被 动 隔振 发展 到 使
驶 条 件的变 化 ， 主动 改 变悬 架 的 刚度 和 阻尼 系 数 。 在 汽 车 行 驶 路 面 、 度 变 化 以及 在 汽 车 起 步 、 速 制 动 、 向等工况 时， 转 主动 悬 架 都 可 以 进 行 有 效 控
制。此外 ， 主动悬架还可 以根据车速 的变 化控制
车身 的高 度 。
振动主动控制。特别是信 息科 学 中对最优控 制 、 自适 应 控 制 、 糊 控 制 、 工 神 经 网络 等 的研 究 ， 模 人
使悬架 系统 电子控 制 技术 在 现 代控 制 理论 指 导 下 更 趋完 善 ，同时 已开 始 应 用 于 车 辆悬 架 系 统 的振 动控 制 ， 电子控 制 悬 架 系统 振 动 控 制 技术 得 以 使 快速 发展 。
电控悬架架构及原理
防点头控制
使弹簧刚度和减振力变成“坚硬”状态，能抑制汽车制动时点头而使汽车的姿势变化减至最小
防下坐控制
使弹簧刚度和减振力变成“坚硬”状态，能抑制汽车加速时后部下坐而使汽车的姿势变化减至最小
高车速控制
不平整路面 控制
点火开关OFF 当点火开关关闭后因乘客和行李质量变化而使汽车高度变为高于目标高度时，能使汽车高度降低至目
控制
标高度，从而改善汽车驻车时的姿势
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2.雷克萨斯LS400轿车电控空气悬架系统操作 操作选择开关：位置；作用 ➢ 平顺性开关 ➢ 高度控制开关 ➢ 高度控制ON/OFF开关
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3.雷克萨斯LS400轿车电控空气悬架系统组成及工作原理
跳振控制
自动高度控 制
使弹簧刚度和减振力视需要变成“中等”或“坚硬”状态，能抑制汽车在不平坦路面上行驶时的上下 跳振
不管乘客和行李质量情况如何，使汽车高度保持某一恒定的高度位置，操作高度控制开关使汽车的目 标高度变为“正常”或“高”的状态
高车速控制
当高度控制开关在“HIGH”位置时，汽车高度会降低至”正常”状态，从而改善高速行驶时的稳定性
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电控悬架架构及原理
1.1 半主动悬架的基本结构和工作原理
控制模型
图2-2 半主动悬架控制模型图
1-控制器； 2-整形放大电路； 3-加速度传感器； 4-悬架质量； 5-阻 尼可调减振器； 6-悬架弹簧； 7-非悬架质量 ； ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ-轮胎的当量质量
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基本原理：改变阻尼孔的大小 连续可调式：ECU接收速度、位移、加速度等传感器信号，计算出相应的阻尼值，向步进电
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。
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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
2 主 动 电 控 悬 架 系 统
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任务实施
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。
汽车悬挂系统新技术——电控空气悬架及主动悬架课件
电控空气悬架系统的优点与不足
• 优点 • 高度可调：电控空气悬架系统可以根据车辆载重和行驶状态自动调节悬挂系统的高度，从而提高车辆的通
过性和舒适性。 • 刚度可调：系统可以根据路面情况和行驶状态自动调节空气弹簧的刚度，从而提供更好的操控性和舒适性
。 • 智能控制：电控空气悬架系统能够根据车辆行驶状态和路面信息进行实时调整，提高车辆的适应性和安全
未来汽车悬挂系统的发展方向和挑战
发展方向
未来汽车悬挂系统将朝着更加智能化、电动化和轻量化的方 向发展，以适应新能源汽车和智能驾驶的需求。
挑战
随着悬挂系统技术的不断发展，也面临着一些挑战，如如何 提高悬挂系统的性能和可靠性，如何降低成本和提高生产效 率等。
THANKS
电控空气悬架及主动悬架的技术特点和应用前景
电控空气悬架及主动悬架的技术特点
电控空气悬架能够根据车辆行驶状态和路面情况自动调节悬挂系统的刚度和高度，提高行驶平顺性和操控性； 主动悬架则能够根据车辆行驶状态和路面情况主动调节悬挂系统的刚度和阻尼，进一步提高车辆的操控性和稳 定性。
应用前景
随着消费者对车辆舒适性和操控性的要求不断提高，电控空气悬架及主动悬架的应用前景越来越广阔，未来将 在更多车型中得到应用。
适用范围
由于电控空气悬架系统的成本较高，因此其适用范围主要集中在高端市场和 豪华车型中。同时，该系统也适用于一些特殊用途的车辆，如运输车、救援 车等。
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主动悬架系统
主动悬架系统的结构与原理
主动悬架系统的结构
主动悬架系统主要包括传感器、控制器和执行器。传感器负责监测车辆行驶状态 和路面信息，控制器根据传感器信号计算出最佳的悬挂系统状态，执行器则根据 控制器的指令调整悬挂系统的工作参数。
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电控悬架减震器阻尼控制目标
电控悬架减震器阻尼控制是指通过电子控制技术对车辆的减震器阻尼进行调节和控制，以实现车辆在不同路况、不同驾驶条件下的稳定性和舒适性。
电控悬架减震器阻尼控制的目标主要有以下几点：
首先，提高车辆的行驶稳定性。
通过减震器阻尼的控制，可以降低车辆的纵向和横向摆动，减少车身的倾斜和侧倾，提高车辆的悬挂稳定性和操控性。
在高速行驶时，通过增加减震器的阻尼，可以提高车辆的抗侧倾能力，使车辆更加稳定，减少被动悬挂系统的工作，保持车辆的平稳行驶。
其次，改善车辆的乘坐舒适性。
车辆行驶过程中，路面的不平坦会产生较大的冲击力，给乘车人员带来不良的舒适感。
通过控制减震器的阻尼，可以改变减震器的刚度，使车辆对不平路面的反应更加柔和，减少冲击力的传递到车身和乘车人员，提高乘坐舒适性。
同时，针对不同路况，通过电子控制技术及时调节减震器的阻尼，使车辆在行驶过程中始终保持适宜的阻尼力，避免过于舒适或者过于硬朗的驾驶体验。
再次，延长车辆部件的使用寿命。
在车辆行驶过程中，由于路面的震动和冲击，减震器承受着不小的力量，容易产生疲劳和衰减。
通过电控技术对减震器的阻尼进行精确控制，可以使减震器始终工作在适宜的工作范围内，减少过度振动对减震器部件的磨损，从而延长减震器的使用寿命。
此外，电控悬架减震器阻尼控制还可以针对驾驶员的驾驶习惯进行个性化调节，提高驾驶的舒适性和操控性。
通过搜集驾驶员的驾驶数据和偏好，系统可以自动调整减震器的阻尼设置，使驾驶者能够根据自己的喜好和需求来调节车辆的悬挂舒适性和操控性。
综上所述，电控悬架减震器阻尼控制的目标是提高车辆的行驶稳定性和乘坐舒适性，延长车辆部件的使用寿命，并根据驾驶员的驾驶习惯进行个性化调节。
通过精确的电子控制技术和传感器，能够实时监测和反馈车辆的工况和驾驶状态，从而保证车辆在不同路况下的稳定和舒适。