1、1第第9章章 电子控制空气悬架系统电子控制空气悬架系统2电控空气悬架系统的功能电控空气悬架系统的基本组成、控制原理和结构特点电控空气悬架系统中弹簧刚度调节、减振器阻尼力调节、车身高度调节的基本方法。39.1 概 述 电控空气悬架是利用压缩空气充当弹簧起作用，弹簧的刚度和车身的高度是根据汽车行驶状况进行自动控制，减振器的减振力控制也用来抑制汽车行驶和停止中车身姿势的变化。其具体功能有三个方面：（1）在水平路面上高速行驶时，使车身变低、弹簧变软，以提高舒服性。（2）在凹凸不平的路面行驶时，车身变高，使悬架变硬，以消除颠波，提高通过性。（3）防止纵向仰头和栽头及横向倾斜，保持前照灯光轴不变，提高安全
2、性。空气悬架的控制包括减振力和弹簧刚度控制以及汽车高度控制两方面。空气悬架的控制包括减振力和弹簧刚度控制以及汽车高度控制两方面。49.1.1减振力和弹簧刚度的控制减振力和弹簧刚度的控制1、防侧倾控制2、防制动栽头控制3、防后坐控制4、高速控制5、不平道路、颠动或跳动控制9.1.2汽车高度控制汽车高度控制1、自动水平控制2、高速控制3、点火开关OFF控制59.2 电控空气悬架的组成 空气悬架包括：每一车轮有一个可充气的气缸和减振器；一个空气压缩机；干燥器；各种控制阀；高度控制传感器；转向角度传感器等，能精确地检测车身高度和行驶状态。空气悬架系统的组成6各种车系的空气悬架控制系统，都由传感器、悬架
3、ECU、控制开关、悬架执行器等4部分组成 7丰田雷克萨斯LS-400车系空气悬架控制系统的电路图 89.3 空气悬架刚度及阻尼力调节9.3.1空气悬架刚度的调节空气悬架刚度的调节 主、副气室之间的通路靠气阀控制，开关气阀的控制杆由悬架控制执行器驱动，当气阀处于不同的位置时，即大开、小开、关闭时，可实现空气弹簧低、中、高三种状态的刚度调节。9 悬架刚度的调节原理109.3.2悬架阻尼的调节悬架阻尼的调节悬架阻尼大小的调节是通过改变减振器阻尼孔截面积的大小实现的 11 步进电机的转子由永久磁铁制成，定子有两对磁极，其上绕有A-B、C-D两相绕组，其基本工作原理。当电流从A B绕组的A端流入，B端流
4、出时，永磁转子将在定子磁极磁场作用下，处于“低状态”位置；当A-B绕组不通电，C-D绕组接通电源时，永磁转子处于“高状态”位置；当电流从A-B绕组的B端流入，A端流出时永磁转子处于图示“中状态”位置。129.3.3车身高度的调节车身高度的调节 车身高度调节装置由空气压缩机、直流电机、高度控制电磁阀、排气电磁阀、调压阀、空气干燥器等组成。139.4 空气悬架系统主要组成部件结构原理9.4.1悬架控制开关悬架控制开关悬架控制开关安装在变速器操作手柄附近，是两个跷板式开关，它包括：1LRC开关开关选择减振器阻尼力和弹簧刚度（SPORT-运动自动；NORM-正常自动），LRC关的操作可通过仪表盘中的指
5、示灯显示出来，处于“SPORT”时，仪表盘中“SPORT”灯亮；处于“NORM”时，指示灯灭。2.高度控制开关高度控制开关选择汽车目标高度（HEIGHT-高；NORM-正常），高度控制开关的操作，也通过仪表盘中的“NORM”和“HI”灯显示，高度控制开关变换到一个位置时，很快显示，但离达到目标高度需要一定时间。149.4.2高度控制高度控制ON/OFF开关开关 安装在汽车的后背厢中，其作用是允许或禁止汽车高度调节时使用9.4.3转向角度传感器转向角度传感器 转向角度传感器安装在转向轴上，并检测转向的方向和角度。这个传感器由一个带槽的圆盘和一对遮光器组成，带槽圆盘随方向盘一起转动。每个遮光器是由
6、一个发光二极管LED和一个光敏晶体管组成，彼此面对面相对安装，它将两个部件之间光信号转换成开关信号。159.4.4 高度控制传感器高度控制传感器 高度控制传感器安装在每个油气缸悬架上，持续不断地检测车身与悬架下臂之间的距离，每个传感器由一个有槽圆盘和4对遮光器组成，有槽圆盘与连接杆合成一个组件并随之一起旋转，有槽圆盘的LED与每个遮光器的光敏晶体管之间旋转。169.4.5高度控制用空气压缩机高度控制用空气压缩机空气压缩机和电机提供压缩空气以增加汽车高度，压缩机使用往复活塞和连杆式，压缩电机是直流电机。9.4.6高度控制干燥器和排气阀高度控制干燥器和排气阀高度控制干燥器分离压缩机产生的压缩空气中
7、的水分，其中充满氧化硅胶。高度控制排气阀固定在干燥器的末端，当它接收到ECU发出的降低汽车高度信号时，它从系统中释放压缩空气到大气中。9.4.7第第1和第和第2高度控制阀高度控制阀按照悬架ECU的信号，高度控制阀控制压缩空气流向或流出可充气气缸，ECU使高度控制阀的电磁线圈通电后，电磁线圈将高度控制阀打开并将压缩空气引向充气气缸，从而使汽车高度上升。179.4.8悬架控制执行器悬架控制执行器悬架控制执行器驱动减振器的旋转阀和可充气气缸的空气阀，持续不断地改变减振器减振力和悬架弹簧刚度。9.4.9可充气气缸可充气气缸每个可充气气缸由一个充满低压氮气的可调减振力的减振器，一个储存压缩空气的主空气室和一个副空气室组成。减振器的减振力是改变旁通活塞节油流口的流量来改变的。9.4.10悬架悬架ECU根据各种传感器的信号，以及悬架控制开关操作方法的选择（LRC开关和高度控制开关），悬架ECU控制减振器减振力，悬架弹簧刚度和汽车高度，ECU还具有自我诊断功能。9.4.11失效保护失效保护当悬架控制系统发生一个故障时，ECU不仅贮存诊断编码，也阻止或暂停悬架控制。18
