1、 功用功用 悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的所悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的所有传力连接装置的总称。它的作用除了缓冲和吸收来自车轮的有传力连接装置的总称。它的作用除了缓冲和吸收来自车轮的振动之外，还把路面作用于车轮上的垂直反力（支承力）、纵振动之外，还把路面作用于车轮上的垂直反力（支承力）、纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力，以及这些反力所造成向反力（牵引力和制动力）和侧向反力，以及这些反力所造成的力矩都传递到车架（或承载式车身）上，从而改变了汽车行的力矩都传递到车架（或承载式车身）上，从而改变了汽车行驶的平顺性和操纵稳定性，以保证车辆正常行驶。驶的平顺性和
2、操纵稳定性，以保证车辆正常行驶。提示：提示：电子控制悬架系统是通过控制悬架的刚度和减振器电子控制悬架系统是通过控制悬架的刚度和减振器阻尼，克服传统的被动悬架系统对其性能改善的限制，使悬架阻尼，克服传统的被动悬架系统对其性能改善的限制，使悬架特性与路面条件、装载质量、行驶车速等相适应，从而使汽车特性与路面条件、装载质量、行驶车速等相适应，从而使汽车的平顺性和操纵稳定性在各种行驶条件下都能达到最佳组合。的平顺性和操纵稳定性在各种行驶条件下都能达到最佳组合。7.1电控悬架系统的功用及分类电控悬架系统的功用及分类 电子控制悬架系统的基本功能包括：电子控制悬架系统的基本功能包括：减振器阻尼控制、减振器阻
3、尼控制、弹簧刚度控制和车身高度调整。弹簧刚度控制和车身高度调整。减振器阻尼调节功能。减振器阻尼调节功能。该功能的作用是在急转弯、急加该功能的作用是在急转弯、急加速和紧急制动等情况下，通过改变减振器阻尼，抑制车辆姿速和紧急制动等情况下，通过改变减振器阻尼，抑制车辆姿势的变化，防止车辆侧倾、前倾、后仰等，提高车辆的操纵势的变化，防止车辆侧倾、前倾、后仰等，提高车辆的操纵稳定性和乘坐舒适性。稳定性和乘坐舒适性。弹簧刚度调节功能。弹簧刚度调节功能。该功能是利用控制弹簧刚度该功能是利用控制弹簧刚度(弹性弹性系数系数)的方法控制车辆在各种不同状况时的姿势，提高车辆的的方法控制车辆在各种不同状况时的姿势，提
4、高车辆的操纵稳定性。操纵稳定性。车身高度调整功能。车身高度调整功能。可以使得车辆根据载荷变化自动调可以使得车辆根据载荷变化自动调节悬架高度以保持车身的正常高度和姿态。当汽车在坏路面节悬架高度以保持车身的正常高度和姿态。当汽车在坏路面行驶时可以使车身升高，增强其通过性；当汽车在高速行驶行驶时可以使车身升高，增强其通过性；当汽车在高速行驶时，又可以使车身降低，减少空气阻力并提高行驶稳定性。时，又可以使车身降低，减少空气阻力并提高行驶稳定性。分类分类 根据悬架的控制方式不同，电子控制悬架可分为半主动根据悬架的控制方式不同，电子控制悬架可分为半主动悬架和主动悬架两大类。悬架和主动悬架两大类。1.半主动
5、悬架半主动悬架 半主动悬架通常是指只能对悬架的减振器阻尼进行调节的悬半主动悬架通常是指只能对悬架的减振器阻尼进行调节的悬架。根据减振器阻尼力调节方式不同，半主动式电控悬架又分架。根据减振器阻尼力调节方式不同，半主动式电控悬架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。半主动悬架是无源控制，因此，消耗的能量连续可调）两种。半主动悬架是无源控制，因此，消耗的能量很小，成本较低，但汽车在转向、起动、制动等工况时难以对很小，成本较低，但汽车在转向、起动、制动等工况时难以对弹簧刚度和减振器阻尼力进行有效的控制。弹簧刚度和
6、减振器阻尼力进行有效的控制。2.主动悬架主动悬架 主动悬架能根据不同工况主动调节悬架的减振器阻尼、弹主动悬架能根据不同工况主动调节悬架的减振器阻尼、弹簧刚度以及车身高度，从而能够同时满足汽车行驶平顺性和操簧刚度以及车身高度，从而能够同时满足汽车行驶平顺性和操纵稳定性的要求。主动悬架是有源控制，在悬架系统中附加一纵稳定性的要求。主动悬架是有源控制，在悬架系统中附加一个可控制作用力的装置（压缩空气源或者液压源），根据各传个可控制作用力的装置（压缩空气源或者液压源），根据各传感器检测到汽车载荷、行驶速度、路面状况变化和汽车起动、感器检测到汽车载荷、行驶速度、路面状况变化和汽车起动、制动、转向等工况，
7、自动调节悬架的弹簧刚度和减振器阻尼力，制动、转向等工况，自动调节悬架的弹簧刚度和减振器阻尼力，此外，还可以根据行驶情况的变化自动调节车身高度，显著提此外，还可以根据行驶情况的变化自动调节车身高度，显著提高汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性。高汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性。7.2电控悬架系统的结构和工作原理电控悬架系统的结构和工作原理 系统组成系统组成 悬架系统因生产企业不同，其功能及零部件组成略有不同，悬架系统因生产企业不同，其功能及零部件组成略有不同，但其电子控制系统总体上都是由各种传感器和控制开关、电子但其电子控制系统总体上都是由各种传感器和控制开关、电子控制单元、执行机构等部分组成。控制单元、
8、执行机构等部分组成。电子控制悬架系统的传感器将汽车路面行驶的情况（包括：电子控制悬架系统的传感器将汽车路面行驶的情况（包括：振动、车速、起步、加速、转向、制动等信息）转变为电信号，振动、车速、起步、加速、转向、制动等信息）转变为电信号，传送给电子控制单元（传送给电子控制单元（ECU）。悬架）。悬架ECU将传感器传回的电将传感器传回的电信号进行综合处理，然后发出对悬架的刚度、阻尼系数及车身信号进行综合处理，然后发出对悬架的刚度、阻尼系数及车身高度进行调节的控制信号。悬架系统的执行机构，根据悬架高度进行调节的控制信号。悬架系统的执行机构，根据悬架ECU的控制信号执行动作，及时调整悬架的刚度、阻尼系
9、数及的控制信号执行动作，及时调整悬架的刚度、阻尼系数及车身高度。悬架系统的执行机构一般由电磁阀、步进电机、气车身高度。悬架系统的执行机构一般由电磁阀、步进电机、气泵电动机等组成。泵电动机等组成。l-l-高度控制压缩机高度控制压缩机 2-12-1号高度控制阀号高度控制阀 3-3-主节气门位置传感器主节气门位置传感器 4-4-门控灯开门控灯开关关 5-5-悬架悬架ECU 6-2ECU 6-2号高度控制继电器号高度控制继电器 7-7-后悬架控制执行器后悬架控制执行器 8-8-高度控制连高度控制连接器接器 9-9-高度控制开关高度控制开关 10-210-2号高度控制阀和溢流阀号高度控制阀和溢流阀 11
10、-11-后高度控制传感器后高度控制传感器 12-LRC12-LRC开关开关 13-13-高度控制开关高度控制开关 14-14-转向传感器转向传感器 15-15-制动灯开关制动灯开关 16-16-前悬架前悬架控制执行器控制执行器 17-17-前高度控制传感器前高度控制传感器 18-118-1号高度控制继电器号高度控制继电器 19-IC19-IC调节器调节器 20-20-干燥器和排气阀干燥器和排气阀 传感器和控制开关传感器和控制开关 电控悬架系统传感器的作用是对汽车行驶状态进行检电控悬架系统传感器的作用是对汽车行驶状态进行检测，为测，为ECUECU提供相应的电信号，以便提供相应的电信号，以便ECU
11、ECU对悬架的阻尼、弹对悬架的阻尼、弹簧刚度和车身高度进行控制。簧刚度和车身高度进行控制。1.车身高度传感器车身高度传感器 光电式车身高度传感器主要由光电耦合元件、遮光盘、光电式车身高度传感器主要由光电耦合元件、遮光盘、壳体和防护盖等组成，结构如图壳体和防护盖等组成，结构如图7-27-2所示。所示。1-光电耦合元件光电耦合元件 2-遮光盘遮光盘 3-盖盖 4-电缆电缆 5-金属封油金属封油环环 6-壳体壳体 7-轴轴 光电耦合元件由发光二极管和光电三极管组成，遮光光电耦合元件由发光二极管和光电三极管组成，遮光盘固定在传感器轴上，遮光盘圆周上制有弧度不等的透光盘固定在传感器轴上，遮光盘圆周上制有
12、弧度不等的透光槽，如图槽，如图7-37-3所示。车身高度传感器轴通过连杆和拉紧螺所示。车身高度传感器轴通过连杆和拉紧螺栓与悬架臂连接。栓与悬架臂连接。a）结构；）结构；b）导通状态；）导通状态；c）切断状态）切断状态1-光电耦合元件光电耦合元件 2-传感器轴传感器轴 3-连杆连杆 4-遮光盘遮光盘 1-后悬架臂后悬架臂 2-轮胎轮胎 3-车架车架 4-减振器减振器 5-螺旋弹簧螺旋弹簧 6-连杆连杆 7-槽槽8-光电耦合元件光电耦合元件 9-遮光盘遮光盘 10-拉紧螺栓拉紧螺栓 光电耦合元件固定在传感器壳体上，传感器壳体固定在光电耦合元件固定在传感器壳体上，传感器壳体固定在车架上。因此，当车身
13、高度变化时，光电耦合元件仅随车身车架上。因此，当车身高度变化时，光电耦合元件仅随车身上下移动，遮光盘将随悬架臂的摆动而转动。上下移动，遮光盘将随悬架臂的摆动而转动。图图7-5 7-5 光电耦合元件（光电耦合元件（4 4组）控制电路图组）控制电路图 当车身升高当车身升高时，悬架臂右端离地间隙增大，并通过拉紧螺栓和连杆带动时，悬架臂右端离地间隙增大，并通过拉紧螺栓和连杆带动传感器轴沿顺时针方向转动一定角度。反之，当车身高度降传感器轴沿顺时针方向转动一定角度。反之，当车身高度降低时，悬架臂右端离地间隙减小，因为拉紧螺栓的长度不变，低时，悬架臂右端离地间隙减小，因为拉紧螺栓的长度不变，所以悬架臂将通过
14、拉紧螺栓和连杆带动传感器轴沿逆时针方所以悬架臂将通过拉紧螺栓和连杆带动传感器轴沿逆时针方向转动一定角度。向转动一定角度。当传感器轴转动时，就会带动固定在轴上的遮光盘一同当传感器轴转动时，就会带动固定在轴上的遮光盘一同转动。当遮光盘上的透光槽处于发光二极管与光电三极管之转动。当遮光盘上的透光槽处于发光二极管与光电三极管之间时，光电三极管受到光线照射而导通（如图间时，光电三极管受到光线照射而导通（如图7-3b7-3b），耦合），耦合元件输出端输出低电平元件输出端输出低电平“0 0”（0 00.3V0.3V）；当遮光盘上的透）；当遮光盘上的透光槽不在发光二极管与光电三极管之间时，光电三极管不受光槽不
15、在发光二极管与光电三极管之间时，光电三极管不受光线照射而截止（如图光线照射而截止（如图7-3c7-3c），耦合元件输出端输出高电平），耦合元件输出端输出高电平“1 1”（4.74.75.0V5.0V）。根据光电耦合元件输出的信号，即可）。根据光电耦合元件输出的信号，即可判定车身高度。为了获得在整个车身高度变化范围内车身高判定车身高度。为了获得在整个车身高度变化范围内车身高度的电信号，在遮光盘的两侧装有度的电信号，在遮光盘的两侧装有4 4组或组或2 2组光电耦合元件。组光电耦合元件。光电耦合元件（光电耦合元件（4组）控制电路图组）控制电路图 车身高度与光电耦合元件输出信号（车身高度与光电耦合元件
16、输出信号（4组）关系组）关系 2.加速度传感器加速度传感器 在车轮打滑时，无法以转向角和汽车车速正确判断在车轮打滑时，无法以转向角和汽车车速正确判断车身侧向力的大小，此时利用加速度传感器可以直接准确车身侧向力的大小，此时利用加速度传感器可以直接准确地测量出汽车的纵向加速度以及汽车转向时因离心力而产地测量出汽车的纵向加速度以及汽车转向时因离心力而产生的横向加速度，并将信号输送给生的横向加速度，并将信号输送给ECUECU，使，使ECUECU能够调节悬能够调节悬架系统的阻尼力大小及悬架弹性元件刚度的大小，以维持架系统的阻尼力大小及悬架弹性元件刚度的大小，以维持车身的最佳姿势。车身的最佳姿势。差动变压
17、器式加速度传感器的结构如图差动变压器式加速度传感器的结构如图7-67-6所示，主所示，主要由线圈（一次绕组，二次绕组）、铁芯、弹簧等组成。要由线圈（一次绕组，二次绕组）、铁芯、弹簧等组成。图图7-77-7所示为差动变压器式加速度传感器的工作原理。所示为差动变压器式加速度传感器的工作原理。1-弹簧弹簧2-封入硅油封入硅油 3-检测线圈（二次绕组）检测线圈（二次绕组）4-励磁线圈（一次绕组）励磁线圈（一次绕组）5-铁芯铁芯 其工作原理是：其工作原理是：传感器的励磁线圈（一次绕组）上通传感器的励磁线圈（一次绕组）上通有交变电压信号，检测线圈（二次绕组）是两个串联的匝有交变电压信号，检测线圈（二次绕组
18、）是两个串联的匝数相等绕向相反的线圈，当加速度为零时，铁芯处于中间数相等绕向相反的线圈，当加速度为零时，铁芯处于中间平衡位置，两个二次绕组中的感应电动势信号大小相等，平衡位置，两个二次绕组中的感应电动势信号大小相等，方向相反，输出为零；当汽车转弯（或加、减速）行驶时，方向相反，输出为零；当汽车转弯（或加、减速）行驶时，铁芯在汽车横向力（或纵向力）的作用下产生位移，随着铁芯在汽车横向力（或纵向力）的作用下产生位移，随着铁芯位置的变化，两检测线圈（二次绕组）的感应电动势铁芯位置的变化，两检测线圈（二次绕组）的感应电动势大小不等，输出电压发生变化。加速度越大，铁芯位移越大小不等，输出电压发生变化。加
19、速度越大，铁芯位移越大，输出电压信号越大。大，输出电压信号越大。ECUECU根据此输入信号即可正确判断根据此输入信号即可正确判断汽车横向力（或纵向力）的大小，对车身姿势进行控制。汽车横向力（或纵向力）的大小，对车身姿势进行控制。1、2-二次绕组二次绕组 3、6-一次绕组一次绕组 4-电源电源 5-铁芯铁芯 3.转向盘转角传感器转向盘转角传感器 转向盘转角传感器位于转向盘下面，主要用来检测转向转向盘转角传感器位于转向盘下面，主要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等，并把信盘的中间位置、转动方向、转动角度和转动速度等，并把信号输送给悬架号输送给悬架ECUECU，ECUECU根据
20、该信号和车速等信号判断汽车转根据该信号和车速等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。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，其安装位置现代汽车多采用光电式转向盘转角传感器，其安装位置及结构如图及结构如图7-87-8所示，主要由信号圆盘（有缝圆盘），光电所示，主要由信号圆盘（有缝圆盘），光电耦合元件和处理电路等组成。耦合元件和处理电路等组成。光电式转向盘位置传感器的结构光电式转向盘位置传感器的结构1-传感器壳体传感器壳体 2-信号圆盘信号圆盘 3-光电耦合元件光电耦合元件 4-转向轴转向轴由“硬”的位置逆时针转动回转阀60，减振器阻尼
21、为“软”。半主动悬架是无源控制，因此，消耗的能量很小，成本较低，但汽车在转向、起动、制动等工况时难以对弹簧刚度和减振器阻尼力进行有效的控制。主动悬架能根据不同工况主动调节悬架的减振器阻尼、弹簧刚度以及车身高度，从而能够同时满足汽车行驶平顺性和操纵稳定性的要求。（1）空气弹簧主动悬架刚度控制 图7-16所示为空气弹簧主动悬架的总体结构，空气弹簧位于悬架上方，与可变阻尼减振器一起构成悬架支柱，上端与车架（或承载式车身）相连，下端安装在悬架摆臂上。复习思考题ECU检查汽车的水平程度，并根据需要使车身降低至预先选择的水平高度。光电耦合元件由发光二极管和光电三极管组成，遮光盘固定在传感器轴上，遮光盘圆周
22、上制有弧度不等的透光槽，如图7-3所示。悬架ECU利用这一信号，进行如转角、高度等传感器的检查和失效保护功能。图7-19所示为一种外排气式空气弹簧悬架控制系统，主要由气源系统，空气管路，高度控制电磁阀，空气弹簧（气压缸）等组成。光电式转向盘转角传感器与光电式车身高度传感器的基本原理相同，耦合元件电路如图7-9a所示，当信号圆盘随转向轴转动时，圆盘上的透光孔便在两组光电耦合元件之间转过，耦合元件输出端即可输出高、低电平信号，如图7-9b所示。当汽车在高速行驶时，又可以使车身降低，减少空气阻力并提高行驶稳定性。水平传感器B22/7B22/10用来对实际水平高度与目标水平高度进行比较。常用的节气门位
23、置传感器有线性可变电阻式、触点与可变电阻组合式。根据悬架的控制方式不同，电子控制悬架可分为半主动悬架和主动悬架两大类。弹簧刚度调节执行机构（3）车身高度控制通/断开关 车身高度控制通断（ON/OFF）关用来接通或中止主动悬架的车身高度控制功能，该开关位于车辆行李箱的工具储藏室内。1-径向活塞液压泵 2-储油罐 4-蓄压器（后桥）9-油液冷却器 14-蓄压器（前桥）40-前悬架滑柱 4l-后悬架滑柱 52-控制阀总成（压力供应）52a-脉动衰减器 53-蓄压器（返回）56-前放气螺钉 57-后放气螺钉 Y36/1-ABC控制阀总成（前桥）当回转阀相对于活塞杆转动时，回转阀上的阻尼孔的开闭状态就会
24、改变，从而改变减振器的阻尼。另外，在前、后桥分别有一个中间油 气室（刚度调节器）通过管路与两侧油气弹簧相连。光电式转向盘转角传感器与光电式车身高度传感器的基本原理相同，耦合元件电路如图7-9a所示，当信号圆盘随转向轴转动时，圆盘上的透光孔便在两组光电耦合元件之间转过，耦合元件输出端即可输出高、低电平信号，如图7-9b所示。光电式转向盘转角传感器信号圆盘压装在转向轴上，光电式转向盘转角传感器信号圆盘压装在转向轴上，在信号圆盘的圆周上制有宽度相等、均匀排列的透光孔。在信号圆盘的圆周上制有宽度相等、均匀排列的透光孔。两组光电耦合元件装在信号圆盘两侧与透光孔配合工作。两组光电耦合元件装在信号圆盘两侧与
25、透光孔配合工作。光电式转向盘转角传感器与光电式车身高度传感器的光电式转向盘转角传感器与光电式车身高度传感器的基本原理相同，耦合元件电路如图基本原理相同，耦合元件电路如图7-9a7-9a所示，当信号圆盘所示，当信号圆盘随转向轴转动时，圆盘上的透光孔便在两组光电耦合元件随转向轴转动时，圆盘上的透光孔便在两组光电耦合元件之间转过，耦合元件输出端即可输出高、低电平信号，如之间转过，耦合元件输出端即可输出高、低电平信号，如图图7-9b7-9b所示。所示。悬架悬架ECUECU根据两组光电耦合元件输出信号导通与截止变根据两组光电耦合元件输出信号导通与截止变换的频率，即可计算出转向盘的转动角度和速度。同时，由
26、换的频率，即可计算出转向盘的转动角度和速度。同时，由于两个光电耦合元件于两个光电耦合元件ONON、OFFOFF变换的相位差为变换的相位差为9090，因此通，因此通过判断哪个耦合元件首先转变为过判断哪个耦合元件首先转变为ONON状态，即可检测出转向轴状态，即可检测出转向轴的转动方向。例如：转向盘向左转时，左侧光电耦合器总是的转动方向。例如：转向盘向左转时，左侧光电耦合器总是先于右侧光电耦合器先于右侧光电耦合器9090达到达到“ONON”状态，向右转时，右侧状态，向右转时，右侧光电耦合器总是先于左侧光电耦合器光电耦合器总是先于左侧光电耦合器9090达到达到“ONON”状态。状态。4.车速传感器车速
27、传感器 车速信号是汽车悬架系统的常用控制信号，汽车车身的车速信号是汽车悬架系统的常用控制信号，汽车车身的侧倾程度取决于车速的高低和汽车转向半径的大小。车速传侧倾程度取决于车速的高低和汽车转向半径的大小。车速传感器的作用是检测汽车速度，并将信号传递给感器的作用是检测汽车速度，并将信号传递给ECUECU，用于对，用于对悬架的阻尼、弹簧刚度和车身高度的控制。常用的车速传感悬架的阻尼、弹簧刚度和车身高度的控制。常用的车速传感器主要有舌簧开关式，电磁感应式，光电式等。器主要有舌簧开关式，电磁感应式，光电式等。5.节气门位置传感器节气门位置传感器 节气门位置传感器用来检测节气门的开度及开度变化，节气门位置
28、传感器用来检测节气门的开度及开度变化，为悬架为悬架ECUECU提供起步、加速等信号，以便根据车辆状态进行提供起步、加速等信号，以便根据车辆状态进行悬架控制。节气门位置信号可以与汽车上用于发动机控制的悬架控制。节气门位置信号可以与汽车上用于发动机控制的节气门位置信号共享。常用的节气门位置传感器有线性可变节气门位置信号共享。常用的节气门位置传感器有线性可变电阻式、触点与可变电阻组合式。电阻式、触点与可变电阻组合式。6.悬架控制开关悬架控制开关 在电控悬架中，常用的开关主要有阻尼力调在电控悬架中，常用的开关主要有阻尼力调节开关、车身高度控制开关及车身高度控制通节开关、车身高度控制开关及车身高度控制通
29、/断断开关等。开关等。（1 1）阻尼力调节开关）阻尼力调节开关 阻尼力调节开关通常位于变阻尼力调节开关通常位于变速杆旁，雷克萨斯速杆旁，雷克萨斯LS400LS400轿车的阻尼力调节开关被轿车的阻尼力调节开关被称为称为LRCLRC（Lexus Riding Control Lexus Riding Control 雷克萨斯汽车雷克萨斯汽车行驶平顺性控制）开关，如图行驶平顺性控制）开关，如图7-10a7-10a所示。所示。LRCLRC开开关有关有NORMNORM（正常）和（正常）和 SPORTSPORT（运动）两个位置，（运动）两个位置，当选择不同位置时，减振器阻尼和弹簧刚度见表当选择不同位置时，
30、减振器阻尼和弹簧刚度见表7-3 7-3 悬架控制开关悬架控制开关a）阻尼力调节开关）阻尼力调节开关 b）车身高度控制开关车身高度控制开关 悬架控制开关的控制功能悬架控制开关的控制功能 开关位置开关位置减振器阻减振器阻尼尼弹簧刚度弹簧刚度车身高度车身高度LRCLRC开关开关NORMNORM软软软软SPORTSPORT中中硬硬高度控制高度控制开关开关NORMNORM标准标准HIGHHIGH高高 （2 2）车身高度控制开关）车身高度控制开关 图图7-10b7-10b）所示为）所示为LS400LS400轿车车身高度控制开关，驾驶员操纵此开关轿车车身高度控制开关，驾驶员操纵此开关选择所希望的车身高度（选
31、择所希望的车身高度（NORM NORM 或或 HIGHHIGH）后，车）后，车身高度的目标值见表身高度的目标值见表7-37-3。（3 3）车身高度控制通）车身高度控制通/断开关断开关 车身高度控制通车身高度控制通断（断（ON/OFFON/OFF）关用来接通或中止主动悬架的车身）关用来接通或中止主动悬架的车身高度控制功能，该开关位于车辆行李箱的工具储高度控制功能，该开关位于车辆行李箱的工具储藏室内。当车辆被举升、停在不平的路面或车辆藏室内。当车辆被举升、停在不平的路面或车辆被拖拽时，要先将此开关拨至被拖拽时，要先将此开关拨至“OFFOFF”位置，这样位置，这样可避免空气弹簧中的压缩空气排出，从而
32、造成车可避免空气弹簧中的压缩空气排出，从而造成车身高度下降。身高度下降。7.其他信号其他信号（1 1）制动灯开关信号）制动灯开关信号 制动灯开关通常安装在制动踏制动灯开关通常安装在制动踏板支架上（见图板支架上（见图7-117-11），当踩下制动踏板时，开关），当踩下制动踏板时，开关接通，悬架接通，悬架ECUECU利用这一信号判断汽车是否处于制动利用这一信号判断汽车是否处于制动状态，以便对悬架进行阻尼和弹簧刚度控制。状态，以便对悬架进行阻尼和弹簧刚度控制。LS400制动灯开关位置及电路制动灯开关位置及电路 （2 2）门控灯信号）门控灯信号 门控灯开关位于汽车各门的门柱上或门控灯开关位于汽车各门的
33、门柱上或行李箱内，当所有的车门（和行李箱盖）都关闭时，门控行李箱内，当所有的车门（和行李箱盖）都关闭时，门控灯开关断开，车门关闭信号送至灯开关断开，车门关闭信号送至ECUECU。在主动悬架系统中，在主动悬架系统中，ECUECU根据该信号判断车门是否打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高度降低，开，因为在车辆停止后，悬架系统会自动使车身高度降低，若在降低的过程中若在降低的过程中ECUECU检测到车门打开（下客或卸货）时，检测到车门打开（下客或卸货）时，车身高度自动控制功能必须停止，以免造成危险。车身高度自动控制功能必须停止，以免造成危险。（3 3）发电机）发电机I
34、CIC调节器信号（以调节器信号（以LS400LS400轿车为例）轿车为例）发电机发电机ICIC调节器位于汽车交流发电机内。调节器位于汽车交流发电机内。ICIC调节器的调节器的L L端子在发端子在发动机运转时（即发电机发电）为蓄电池电压，在发动机停动机运转时（即发电机发电）为蓄电池电压，在发动机停止时（即发电机不发电）不高于止时（即发电机不发电）不高于1.5V1.5V。ICIC调节器的调节器的L L端子端子直接与悬架直接与悬架ECUECU的的REGREG端子连接，悬架端子连接，悬架ECUECU据此判断发动机据此判断发动机是否运转。悬架是否运转。悬架ECUECU利用这一信号，进行如转角、高度等利用
35、这一信号，进行如转角、高度等传感器的检查和失效保护功能。传感器的检查和失效保护功能。电子控制单元电子控制单元 电控电控悬架系统悬架系统ECUECU与其它与其它系统系统ECUECU相相同，也是由同，也是由输入回路、输入回路、微型计算机、微型计算机、输出回路以输出回路以及电源电路及电源电路等组成。等组成。当汽车正常行驶时，电控悬架系统当汽车正常行驶时，电控悬架系统ECUECU按照阻尼力调按照阻尼力调节开关、车身高度控制开关的设定，控制减振器阻尼、弹节开关、车身高度控制开关的设定，控制减振器阻尼、弹簧刚度以及车身高度（见表簧刚度以及车身高度（见表7-37-3）。但汽车的运行状态发）。但汽车的运行状态
36、发生变化时，生变化时，ECUECU将对电控悬架的控制参数进行自动控制，将对电控悬架的控制参数进行自动控制，控制策略如下：控制策略如下：l l减振阻尼力和弹簧刚度控制减振阻尼力和弹簧刚度控制 提示：减振阻尼力和弹簧刚度的控制是针对以下情况而提示：减振阻尼力和弹簧刚度的控制是针对以下情况而实施的，具体包括防止前倾控制、防止侧倾控制、防止后实施的，具体包括防止前倾控制、防止侧倾控制、防止后仰控制、坏路控制、高车速控制等。仰控制、坏路控制、高车速控制等。（1 1）防止前倾控制）防止前倾控制 该控制用于防止汽车在制动时过量前该控制用于防止汽车在制动时过量前倾。当车速、制动灯开关状态和车身高度发生变化时，
37、悬倾。当车速、制动灯开关状态和车身高度发生变化时，悬架架ECUECU通过悬架执行器把减振器阻尼和弹簧刚度设置到通过悬架执行器把减振器阻尼和弹簧刚度设置到“硬硬”状态。在松开制动踏板约状态。在松开制动踏板约1s1s后，这一控制被取消，后，这一控制被取消，悬架执行器恢复至原来的减振阻尼和弹簧刚度设定。悬架执行器恢复至原来的减振阻尼和弹簧刚度设定。1-传感器壳体 2-信号圆盘 3-光电耦合元件 4-转向轴系统保护措施。当需要将阻尼调节至“软”的位置时，电动机驱动扇形齿轮逆时针转动，直至定位槽的左侧边缘碰到挡块（见图7-15a）；常用的节气门位置传感器有线性可变电阻式、触点与可变电阻组合式。主动悬架能
38、根据不同工况主动调节悬架的减振器阻尼、弹簧刚度以及车身高度，从而能够同时满足汽车行驶平顺性和操纵稳定性的要求。(5)直线行驶 汽车直线行驶时，ECU通过CAN C接收到关于车速的信息。(7)信息采集和驱动模块(SAM)当打开车门或者行李箱盖时，通过遥控器、车门触点开关或行李箱灯，SAM经过插头2的端子23为ECU供电。1-液压缸及活塞 2-螺旋弹簧 3-减振器(3)液压缸（活塞）行程传感器B22/6、B22/1、B22/4、B22/5 将液压缸在悬架滑柱中的实际位置信号经插头1的端子20、端子17，插头2的端子18、端子16送至ECU。常用的节气门位置传感器有线性可变电阻式、触点与可变电阻组合
39、式。1-液压缸及活塞 2-螺旋弹簧 3-减振器光电式转向盘转角传感器与光电式车身高度传感器的基本原理相同，耦合元件电路如图7-9a所示，当信号圆盘随转向轴转动时，圆盘上的透光孔便在两组光电耦合元件之间转过，耦合元件输出端即可输出高、低电平信号，如图7-9b所示。水平传感器B22/7B22/10用来对实际水平高度与目标水平高度进行比较。主动悬架是有源控制，在悬架系统中附加一个可控制作用力的装置（压缩空气源或者液压源），根据各传感器检测到汽车载荷、行驶速度、路面状况变化和汽车起动、制动、转向等工况，自动调节悬架的弹簧刚度和减振器阻尼力，此外，还可以根据行驶情况的变化自动调节车身高度，显著提高汽车的
40、操纵稳定性和乘坐舒适性。ECU根据此输入信号即可正确判断汽车横向力（或纵向力）的大小，对车身姿势进行控制。该功能是利用控制弹簧刚度(弹性系数)的方法控制车辆在各种不同状况时的姿势，提高车辆的操纵稳定性。悬架ECU根据车速和转向盘转角信号，将悬架执行器设置在“硬”的位置。l-高度控制压缩机 2-1号高度控制阀 3-主节气门位置传感器 4-门控灯开关 5-悬架ECU 6-2号高度控制继电器 7-后悬架控制执行器 8-高度控制连接器 9-高度控制开关 10-2号高度控制阀和溢流阀 11-后高度控制传感器 12-LRC开关 13-高度控制开关 14-转向传感器 15-制动灯开关 16-前悬架控制执行器
41、 17-前高度控制传感器 18-1号高度控制继电器 19-IC调节器 20-干燥器和排气阀半主动悬架是无源控制，因此，消耗的能量很小，成本较低，但汽车在转向、起动、制动等工况时难以对弹簧刚度和减振器阻尼力进行有效的控制。阀芯与空气阀控制杆连接在一起，转动空气阀控制杆就可以转动阀芯，从而调节弹簧刚度。（2 2）防止侧倾控制）防止侧倾控制 该控制可在转弯时或在该控制可在转弯时或在S S形弯路上抑形弯路上抑制车辆的侧倾。悬架制车辆的侧倾。悬架ECUECU根据车速和转向盘转角信号，将根据车速和转向盘转角信号，将悬架执行器设置在悬架执行器设置在“硬硬”的位置。的位置。当方向盘恢复至直线行驶位置约当方向盘
42、恢复至直线行驶位置约2s2s后，悬架后，悬架ECUECU取消这一控取消这一控制，使执行器恢复至原来设定的减振阻尼力和弹簧刚度。制，使执行器恢复至原来设定的减振阻尼力和弹簧刚度。如果方向盘连续沿左右两个方向来回转动，或转动得比正如果方向盘连续沿左右两个方向来回转动，或转动得比正常转弯大时，则这一控制的时间将延长。常转弯大时，则这一控制的时间将延长。（3 3）防止后仰控制）防止后仰控制 该控制可在汽车起步或突然加速时抑该控制可在汽车起步或突然加速时抑制汽车后仰。当悬架制汽车后仰。当悬架ECUECU从车速传感器和节气门位置传感从车速传感器和节气门位置传感器测知汽车起步或突然加速时，使减振器阻尼力和弹
43、簧刚器测知汽车起步或突然加速时，使减振器阻尼力和弹簧刚度变为度变为“硬硬”状态。这一控制约在状态。这一控制约在2s2s后或是车速达到预定后或是车速达到预定值时取消，从而恢复至原来设定的减振器阻尼力和弹簧刚值时取消，从而恢复至原来设定的减振器阻尼力和弹簧刚度。度。（4 4）坏路控制）坏路控制 坏路控制可抑制汽车在坎坷不平的道路坏路控制可抑制汽车在坎坷不平的道路上行驶时发生的刮底、俯仰和跳振，以改善乘坐舒适性。上行驶时发生的刮底、俯仰和跳振，以改善乘坐舒适性。这一控制可根据汽车前、后高度的变化分别对前轮和后这一控制可根据汽车前、后高度的变化分别对前轮和后轮单独进行。但当车速低于轮单独进行。但当车速
44、低于10km10kmh h时，不再进行坏路时，不再进行坏路控制。控制。当左前或右前高度传感器检测到路面不平整时，悬当左前或右前高度传感器检测到路面不平整时，悬架架ECUECU将减振器阻尼力设置为将减振器阻尼力设置为“中中”，弹簧刚度设置为，弹簧刚度设置为“硬硬”；若检测到路面很不平整时，悬架；若检测到路面很不平整时，悬架ECUECU将减振器将减振器阻尼力和弹簧刚度均设置为阻尼力和弹簧刚度均设置为“硬硬”。后悬架的设置方式。后悬架的设置方式与前悬架一样，只是由左后或右后高度传感器来检测路与前悬架一样，只是由左后或右后高度传感器来检测路面的平整程度。面的平整程度。（5 5）高车速控制）高车速控制
45、该控制可在汽车高速行驶时改善行驶该控制可在汽车高速行驶时改善行驶的操纵性和稳定性。当车速较高（的操纵性和稳定性。当车速较高（140km140kmh h以上）时，以上）时，悬架悬架ECUECU将减振器阻尼力和弹簧刚度分别设置到将减振器阻尼力和弹簧刚度分别设置到“中中”和和“硬硬”位置，以提高汽车稳定性。当车速降至某一值位置，以提高汽车稳定性。当车速降至某一值（120 km120 kmh h）以下时，悬架）以下时，悬架ECUECU使悬架执行器恢复至原使悬架执行器恢复至原来的设置。来的设置。2 2车身高度控制车身高度控制 汽车车身高度控制有自动高度控制、高车速控制和关闭点汽车车身高度控制有自动高度控
46、制、高车速控制和关闭点火开关控制三种。火开关控制三种。（1 1）自动高度控制）自动高度控制 当车内乘员人数和装载质量变化时，当车内乘员人数和装载质量变化时，自动控制车身高度，避免汽车底盘与不平路面相刮碰，改自动控制车身高度，避免汽车底盘与不平路面相刮碰，改善汽车乘坐舒适性，还能使汽车前大灯光束射程保持恒定，善汽车乘坐舒适性，还能使汽车前大灯光束射程保持恒定，提高汽车行驶的安全性。提高汽车行驶的安全性。（2 2）高车速控制）高车速控制 当汽车高速行驶时，系统自动降低车身当汽车高速行驶时，系统自动降低车身高度，从而提高汽车高速行驶的稳定性，并减少空气阻力。高度，从而提高汽车高速行驶的稳定性，并减少
47、空气阻力。当车速超过当车速超过140km140kmh h时，即使高度控制开关设置在时，即使高度控制开关设置在HIGHHIGH（高）的位置，车身高度仍会降至（高）的位置，车身高度仍会降至NORMNORM（正常）位置，且（正常）位置，且仪表板上的仪表板上的NORMNORM指示灯点亮。当车速降至指示灯点亮。当车速降至120km120kmh h以下时，以下时，高车速控制便自动取消，车身恢复至原来设定高度。高车速控制便自动取消，车身恢复至原来设定高度。（3 3）关闭点火开关控制）关闭点火开关控制 当汽车停下或乘员需要上、下车当汽车停下或乘员需要上、下车时，通过关闭点火开关，可自动降低车身高度，从而改善时
48、，通过关闭点火开关，可自动降低车身高度，从而改善汽车驻车姿势，方便乘员出入汽车。汽车驻车姿势，方便乘员出入汽车。执行机构执行机构 电控悬架系统的执行机构按照其控制功能分，电控悬架系统的执行机构按照其控制功能分，则可以分为变阻尼执行机构、弹簧刚度调节执行则可以分为变阻尼执行机构、弹簧刚度调节执行机构和车身高度调节执行机构。机构和车身高度调节执行机构。1.1.变阻尼执行机构变阻尼执行机构 电控悬架可变阻尼减振器的结构如图电控悬架可变阻尼减振器的结构如图7-137-13所所示，减振器活塞的上下两腔之间除了有常通通孔示，减振器活塞的上下两腔之间除了有常通通孔以外，还在回转阀的以外，还在回转阀的A-AA
49、-A、B-BB-B、C-CC-C三个不同截面三个不同截面上设有不同的阻尼孔，在减振器活塞杆的这三个上设有不同的阻尼孔，在减振器活塞杆的这三个截面上也有油孔。当回转阀相对于活塞杆转动时，截面上也有油孔。当回转阀相对于活塞杆转动时，回转阀上的阻尼孔的开闭状态就会改变，从而改回转阀上的阻尼孔的开闭状态就会改变，从而改变减振器的阻尼。变减振器的阻尼。在图中所示位置，在图中所示位置，A-AA-A、B-BB-B、C-CC-C三个截面位置回转三个截面位置回转阀阻尼孔与活塞杆油孔都不通，活塞上下两腔只有常通油阀阻尼孔与活塞杆油孔都不通，活塞上下两腔只有常通油孔相同，此时减振器阻尼为孔相同，此时减振器阻尼为“硬
50、硬”；由图中；由图中“硬硬”的位置的位置顺时针转动回转阀顺时针转动回转阀6060，减振器阻尼为，减振器阻尼为“中中”；由；由“硬硬”的位置逆时针转动回转阀的位置逆时针转动回转阀6060，减振器阻尼为，减振器阻尼为“软软”。减振器的回转阀与阻减振器的回转阀与阻尼控制杆连接在一起，电尼控制杆连接在一起，电控悬架系统的变阻尼执行控悬架系统的变阻尼执行机构转动阻尼控制杆就可机构转动阻尼控制杆就可以调节减振器阻尼。变阻以调节减振器阻尼。变阻尼执行机构一般安装在减尼执行机构一般安装在减振器顶部，结构如图振器顶部，结构如图7-147-14所示，由步进电机、驱动所示，由步进电机、驱动小齿轮、扇形齿轮、挡块、小
