第6章--電控懸架系統(tǒng)

1、汽車底盤及車身電控系統(tǒng)維修機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械工業(yè)出版社主編主編: :于京諾于京諾 配配 套套 教教 材材 信信 息息教材名稱：汽車底盤及車身教材名稱：汽車底盤及車身電控系統(tǒng)維修電控系統(tǒng)維修教材主編：于京諾教材主編：于京諾出版社：機(jī)械工業(yè)出版社出版社：機(jī)械工業(yè)出版社出版時(shí)間出版時(shí)間/版次：版次：2011年年2月月第第1版版國際標(biāo)準(zhǔn)書號(hào)（國際標(biāo)準(zhǔn)書號(hào)（ISBN ）：）： 978-7-111-32432-4教材所屬系列：教材所屬系列： 高職高專汽車類專業(yè)技能型高職高專汽車類專業(yè)技能型教育規(guī)劃教材教育規(guī)劃教材 第第6 6章章 電控懸架系統(tǒng)電控懸架系統(tǒng)6.1 6.1 概述概述 汽車的懸架裝置是連接車架（

2、或承載式車身）和車汽車的懸架裝置是連接車架（或承載式車身）和車橋（或車輪）之間全部傳力裝置的總稱，主要由彈性元件，橋（或車輪）之間全部傳力裝置的總稱，主要由彈性元件，減振器，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)組成，其作用主要有三方面：減振器，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)組成，其作用主要有三方面： （1 1）承載）承載 承受汽車各個(gè)方向（包括垂直、縱向、側(cè)承受汽車各個(gè)方向（包括垂直、縱向、側(cè)向）的載荷；向）的載荷； （2 2）緩沖）緩沖 緩和由于汽車載荷和路面狀況等引起的各緩和由于汽車載荷和路面狀況等引起的各種振動(dòng)沖擊；種振動(dòng)沖擊； （3 3）傳力）傳力 將車輪與路面之間的力傳遞給車身，使之將車輪與路面之間的力傳遞給車身，使之正常前進(jìn)或減速

3、停車。正常前進(jìn)或減速停車。6.1.1 電控懸架系統(tǒng)的功能電控懸架系統(tǒng)的功能 采用電控懸架的目的是可以根據(jù)車輛行駛狀況及駕駛采用電控懸架的目的是可以根據(jù)車輛行駛狀況及駕駛員的意愿等因素由電子控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)懸架的相關(guān)特性員的意愿等因素由電子控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)懸架的相關(guān)特性參數(shù)，從而打破傳統(tǒng)被動(dòng)懸架的局限性，使汽車懸架的特參數(shù)，從而打破傳統(tǒng)被動(dòng)懸架的局限性，使汽車懸架的特性與道路狀況及行駛狀態(tài)相適應(yīng)，保證汽車的平順性和操性與道路狀況及行駛狀態(tài)相適應(yīng)，保證汽車的平順性和操縱穩(wěn)定性都得到最大的滿足。電控懸架系統(tǒng)的基本功能如縱穩(wěn)定性都得到最大的滿足。電控懸架系統(tǒng)的基本功能如下：下：（1 1）減振器阻尼力調(diào)

4、節(jié)）減振器阻尼力調(diào)節(jié) 根據(jù)汽車的負(fù)載、行駛路面條根據(jù)汽車的負(fù)載、行駛路面條件、汽車行駛狀態(tài)等來控制懸架減振器的阻尼力，防止汽件、汽車行駛狀態(tài)等來控制懸架減振器的阻尼力，防止汽車急速起步或急加速時(shí)的車尾下蹲、緊急制動(dòng)時(shí)的車頭下車急速起步或急加速時(shí)的車尾下蹲、緊急制動(dòng)時(shí)的車頭下沉，以及急轉(zhuǎn)彎時(shí)車身橫向搖動(dòng)和換檔時(shí)車身縱向搖動(dòng)等，沉，以及急轉(zhuǎn)彎時(shí)車身橫向搖動(dòng)和換檔時(shí)車身縱向搖動(dòng)等，提高行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。提高行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。 （2 2）彈性元件剛度調(diào)節(jié)）彈性元件剛度調(diào)節(jié) 在各種工況下，通過對(duì)懸架在各種工況下，通過對(duì)懸架彈性元件剛度的調(diào)整，改變車身的振動(dòng)強(qiáng)度和對(duì)路況彈性元件剛度的調(diào)整，改變

5、車身的振動(dòng)強(qiáng)度和對(duì)路況及車速的感應(yīng)程度，來改善汽車的乘坐舒適性與操縱及車速的感應(yīng)程度，來改善汽車的乘坐舒適性與操縱穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。（3 3）汽車車身高度調(diào)節(jié)）汽車車身高度調(diào)節(jié) 可以使得車輛根據(jù)負(fù)載變化可以使得車輛根據(jù)負(fù)載變化自動(dòng)調(diào)節(jié)懸架高度以保持車身的正常高度和姿態(tài)。當(dāng)自動(dòng)調(diào)節(jié)懸架高度以保持車身的正常高度和姿態(tài)。當(dāng)汽車在壞路面行駛時(shí)可以使車身升高，增強(qiáng)其通過性；汽車在壞路面行駛時(shí)可以使車身升高，增強(qiáng)其通過性；當(dāng)汽車在高速行駛時(shí)，又可以使車身降低，減少空氣當(dāng)汽車在高速行駛時(shí)，又可以使車身降低，減少空氣阻力并提高行駛穩(wěn)定性。阻力并提高行駛穩(wěn)定性。 目前，中級(jí)轎車上采用的電控懸架（半主動(dòng)懸架）目前，

6、中級(jí)轎車上采用的電控懸架（半主動(dòng)懸架）一般只能實(shí)現(xiàn)減振器阻尼力的調(diào)節(jié)功能和橫向穩(wěn)定器一般只能實(shí)現(xiàn)減振器阻尼力的調(diào)節(jié)功能和橫向穩(wěn)定器側(cè)傾剛度的調(diào)節(jié)，而一些高級(jí)轎車上的電控懸架（主側(cè)傾剛度的調(diào)節(jié)，而一些高級(jí)轎車上的電控懸架（主動(dòng)懸架）則能實(shí)現(xiàn)上述全部功能。動(dòng)懸架）則能實(shí)現(xiàn)上述全部功能。6.1.2 電控懸架系統(tǒng)的分類電控懸架系統(tǒng)的分類6.2 電控懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理電控懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理 雖然現(xiàn)代汽車電控懸架系統(tǒng)雖然現(xiàn)代汽車電控懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式多種多樣，但它們的基結(jié)構(gòu)形式多種多樣，但它們的基本組成卻是相同的。即由感應(yīng)汽本組成卻是相同的。即由感應(yīng)汽車運(yùn)行狀況的各種傳感器、開關(guān)，車運(yùn)行狀況的各

7、種傳感器、開關(guān)，電子控制單元及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。電子控制單元及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。傳感器一般有車身高度傳感器、傳感器一般有車身高度傳感器、車速傳感器、加速度傳感器、轉(zhuǎn)車速傳感器、加速度傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、節(jié)氣門位置傳向盤轉(zhuǎn)角傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等；開關(guān)主要有模式選擇開感器等；開關(guān)主要有模式選擇開關(guān)、制動(dòng)燈開關(guān)、停車開關(guān)和車關(guān)、制動(dòng)燈開關(guān)、停車開關(guān)和車門開關(guān)等；執(zhí)行機(jī)構(gòu)有可調(diào)節(jié)減門開關(guān)等；執(zhí)行機(jī)構(gòu)有可調(diào)節(jié)減振器阻尼力的電動(dòng)機(jī)，可調(diào)節(jié)彈振器阻尼力的電動(dòng)機(jī)，可調(diào)節(jié)彈簧剛度的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和可調(diào)節(jié)車簧剛度的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和可調(diào)節(jié)車身高度的電磁閥等。身高度的電磁閥等。圖圖6-2 懸架電控系統(tǒng)的基本組成及工作

8、原理懸架電控系統(tǒng)的基本組成及工作原理6.2.1 電控懸架系統(tǒng)的基本組成和原理電控懸架系統(tǒng)的基本組成和原理1.電控半主動(dòng)懸架的基本原理電控半主動(dòng)懸架的基本原理半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是：在行駛的過程中，可以是：在行駛的過程中，可以通過改變減振器的阻尼力，通過改變減振器的阻尼力，從而適應(yīng)車輛的行駛平順性從而適應(yīng)車輛的行駛平順性和穩(wěn)定性的要求。選擇較低和穩(wěn)定性的要求。選擇較低的阻尼力，可以降低系統(tǒng)自的阻尼力，可以降低系統(tǒng)自振頻率，減少對(duì)車身的沖擊，振頻率，減少對(duì)車身的沖擊，滿足舒適性的要求但安全性滿足舒適性的要求但安全性下降，適合于車輛的低速行下降，適合于車輛的低速行駛；選擇

9、較高阻尼力則可提駛；選擇較高阻尼力則可提高車輛行駛安全性，但是舒高車輛行駛安全性，但是舒適性下降，適合于車輛的高適性下降，適合于車輛的高速行駛。速行駛。 減振器工作時(shí)活塞桿上、下伸縮運(yùn)動(dòng)，具有黏性的液壓油通減振器工作時(shí)活塞桿上、下伸縮運(yùn)動(dòng)，具有黏性的液壓油通過活塞孔產(chǎn)生阻力，當(dāng)活塞上下運(yùn)動(dòng)較慢時(shí)，阻尼力小；當(dāng)快速過活塞孔產(chǎn)生阻力，當(dāng)活塞上下運(yùn)動(dòng)較慢時(shí)，阻尼力??；當(dāng)快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生很大的阻尼力。從機(jī)械原理上講，節(jié)流孔越大，運(yùn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生很大的阻尼力。從機(jī)械原理上講，節(jié)流孔越大，阻尼力越小；油的黏度越大，阻尼力越大。油液的黏度不容易改阻尼力越??；油的黏度越大，阻尼力越大。油液的黏度不容易改變

10、，因此阻尼力控制的最佳方法就是控制節(jié)流孔的大小，根據(jù)其變，因此阻尼力控制的最佳方法就是控制節(jié)流孔的大小，根據(jù)其控制的方式不同，目前減振器阻尼力的調(diào)節(jié)可分為有級(jí)可調(diào)式和控制的方式不同，目前減振器阻尼力的調(diào)節(jié)可分為有級(jí)可調(diào)式和連續(xù)可調(diào)式兩種。連續(xù)可調(diào)式兩種。2.電控主動(dòng)懸架的基本原理電控主動(dòng)懸架的基本原理 主動(dòng)懸架采用了與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)完主動(dòng)懸架采用了與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)完全不同的彈性元件（空氣彈簧、油全不同的彈性元件（空氣彈簧、油氣彈簧等），使其突破了一般彈性氣彈簧等），使其突破了一般彈性元件（鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿元件（鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧等）在剛度變化方面的局限性。彈簧等）在剛度變化方面的局限性。

11、因此，主動(dòng)懸架能夠根據(jù)車身高度、因此，主動(dòng)懸架能夠根據(jù)車身高度、車速、轉(zhuǎn)向角度及角速度、制動(dòng)等車速、轉(zhuǎn)向角度及角速度、制動(dòng)等信號(hào)，由電控單元控制懸架執(zhí)行機(jī)信號(hào)，由電控單元控制懸架執(zhí)行機(jī)構(gòu)，進(jìn)而改變懸架彈性元件的剛度、構(gòu)，進(jìn)而改變懸架彈性元件的剛度、減振器阻尼力及車身高度等參數(shù)，減振器阻尼力及車身高度等參數(shù)，從而使車輛的操縱性和平順性都達(dá)從而使車輛的操縱性和平順性都達(dá)到最佳。到最佳。 這類懸架大多采用空氣彈簧或油氣彈簧作為彈性元件，通過這類懸架大多采用空氣彈簧或油氣彈簧作為彈性元件，通過改變彈性元件內(nèi)部工作介質(zhì)（空氣或油液）的流通特性或壓力大改變彈性元件內(nèi)部工作介質(zhì)（空氣或油液）的流通特性或壓力

12、大小來調(diào)節(jié)懸架的剛度；通過工作介質(zhì)的充、放來改變懸架的高度，小來調(diào)節(jié)懸架的剛度；通過工作介質(zhì)的充、放來改變懸架的高度，即可以進(jìn)行車身高度的控制。即可以進(jìn)行車身高度的控制。6.2.2 傳感器傳感器 電控懸架系統(tǒng)傳感器（及開關(guān)）的作用是對(duì)汽車行駛電控懸架系統(tǒng)傳感器（及開關(guān)）的作用是對(duì)汽車行駛時(shí)路面的狀況和車身的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，為時(shí)路面的狀況和車身的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，為ECUECU提供參考信提供參考信號(hào)。號(hào)。1.車身高度傳感器車身高度傳感器 車身高度傳感器的作用是檢測(cè)汽車行駛時(shí)車身高度的車身高度傳感器的作用是檢測(cè)汽車行駛時(shí)車身高度的變化情況（車身相對(duì)車橋的位移量也即懸架位移量），并變化情況（車身相對(duì)車橋的

13、位移量也即懸架位移量），并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入懸架系統(tǒng)的電子控制單元，可反映汽車轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入懸架系統(tǒng)的電子控制單元，可反映汽車的平順性和車身高度信息。的平順性和車身高度信息。常用的車身高度傳感器有片簧開關(guān)式、霍爾式、光電式和常用的車身高度傳感器有片簧開關(guān)式、霍爾式、光電式和電位計(jì)式四種形式。電位計(jì)式四種形式。（1）片簧開關(guān)式車身高度傳感器）片簧開關(guān)式車身高度傳感器 片簧開關(guān)式車身高度傳感片簧開關(guān)式車身高度傳感器在福特車型上應(yīng)用較多。如圖器在福特車型上應(yīng)用較多。如圖6-6-5 a5 a）所示為片簧開關(guān)式車身高度）所示為片簧開關(guān)式車身高度傳感器結(jié)構(gòu)，它由傳感器結(jié)構(gòu)，它由4 4組觸點(diǎn)式開關(guān)組觸點(diǎn)式開

14、關(guān)和一個(gè)磁體組成，和一個(gè)磁體組成，4 4個(gè)開關(guān)分別與個(gè)開關(guān)分別與兩個(gè)晶體管相連，構(gòu)成兩個(gè)晶體管相連，構(gòu)成4 4個(gè)檢測(cè)回個(gè)檢測(cè)回路。用兩個(gè)端子作為輸出信號(hào)與懸路。用兩個(gè)端子作為輸出信號(hào)與懸架架ECUECU連接，兩個(gè)晶體管均受連接，兩個(gè)晶體管均受ECU“ECU“輸出輸出”端子的控制。端子的控制。圖圖6-5 b6-5 b）所示為片簧開關(guān)式）所示為片簧開關(guān)式車身車身高度傳感器連接電路，其工作原理高度傳感器連接電路，其工作原理是：當(dāng)車身高度調(diào)定為正常高度是：當(dāng)車身高度調(diào)定為正常高度后后，如果如果因貨物、乘員數(shù)量變化等會(huì)導(dǎo)因貨物、乘員數(shù)量變化等會(huì)導(dǎo)致車輛載荷的增加，使車身高度偏致車輛載荷的增加，使車身高度

15、偏低低，此時(shí)片簧開關(guān)式高度傳感器的，此時(shí)片簧開關(guān)式高度傳感器的另一對(duì)觸點(diǎn)閉合，產(chǎn)生電信號(hào)輸送另一對(duì)觸點(diǎn)閉合，產(chǎn)生電信號(hào)輸送給給ECUECU，ECUECU隨即作出車身高度偏低隨即作出車身高度偏低的判斷，從而輸出電信號(hào)到車身高的判斷，從而輸出電信號(hào)到車身高度控制執(zhí)行器，促使懸架系統(tǒng)車身度控制執(zhí)行器，促使懸架系統(tǒng)車身高度控制執(zhí)行器工作，使車身高度高度控制執(zhí)行器工作，使車身高度恢復(fù)為正常高度狀態(tài)。該傳感器將恢復(fù)為正常高度狀態(tài)。該傳感器將車身高度狀態(tài)組合為車身高度狀態(tài)組合為4 4個(gè)檢測(cè)區(qū)域，個(gè)檢測(cè)區(qū)域，分別是低、正常、高、超高。分別是低、正常、高、超高。（2）霍爾式車身高度傳感器）霍爾式車身高度傳感器

16、其工作原理是：當(dāng)兩個(gè)磁其工作原理是：當(dāng)兩個(gè)磁體因車身高度的改變而產(chǎn)生相體因車身高度的改變而產(chǎn)生相對(duì)位移時(shí)，將在兩個(gè)霍爾集成對(duì)位移時(shí)，將在兩個(gè)霍爾集成電路上產(chǎn)生不同的霍爾效應(yīng)，電路上產(chǎn)生不同的霍爾效應(yīng)，形成相應(yīng)的電信號(hào)，懸架的電形成相應(yīng)的電信號(hào)，懸架的電控裝置根據(jù)這些電信號(hào)作出車控裝置根據(jù)這些電信號(hào)作出車身高度偏離調(diào)定高度的情況判身高度偏離調(diào)定高度的情況判別，從而驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器作出有關(guān)別，從而驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器作出有關(guān)調(diào)整。調(diào)整。由于兩個(gè)霍爾集成電路和由于兩個(gè)霍爾集成電路和兩個(gè)磁體安裝時(shí)，它們的位置兩個(gè)磁體安裝時(shí)，它們的位置進(jìn)行了不同的組合，可以將車進(jìn)行了不同的組合，可以將車身高度狀態(tài)分為三個(gè)區(qū)域進(jìn)行身高度

17、狀態(tài)分為三個(gè)區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，分別是低、正常、高。檢測(cè)，分別是低、正常、高。（3）光電式車身高度傳感器）光電式車身高度傳感器 光電式車身高度傳感器固定在車架上，傳感器軸的外光電式車身高度傳感器固定在車架上，傳感器軸的外端裝有導(dǎo)桿，導(dǎo)桿的另一端通過一個(gè)連桿與獨(dú)立懸架的下端裝有導(dǎo)桿，導(dǎo)桿的另一端通過一個(gè)連桿與獨(dú)立懸架的下擺臂連接，其結(jié)構(gòu)如圖擺臂連接，其結(jié)構(gòu)如圖6-76-7所示。所示。 如圖如圖6-86-8所示為光電式高度傳感器的工作原理圖，當(dāng)車身高度發(fā)生所示為光電式高度傳感器的工作原理圖，當(dāng)車身高度發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)桿將隨懸架擺臂的上下移動(dòng)而擺動(dòng)，從而通過傳感器轉(zhuǎn)軸變化時(shí)，導(dǎo)桿將隨懸架擺臂的上下移動(dòng)而擺動(dòng)

18、，從而通過傳感器轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖驅(qū)動(dòng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖6-8 a6-8 a）所示，光電耦合器相對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管）所示，光電耦合器相對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管和光敏晶體管之間即產(chǎn)生照遮的轉(zhuǎn)換，如圖和光敏晶體管之間即產(chǎn)生照遮的轉(zhuǎn)換，如圖6-8 b6-8 b）所示，光敏晶）所示，光敏晶體管把相應(yīng)的體管把相應(yīng)的ONONOFFOFF轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并通過導(dǎo)線輸送給懸架轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并通過導(dǎo)線輸送給懸架ECUECU。ECUECU根據(jù)不同的脈沖信號(hào)，即可判斷圓盤轉(zhuǎn)過的角度，從而計(jì)算出懸根據(jù)不同的脈沖信號(hào)，即可判斷圓盤轉(zhuǎn)過的角度，從而計(jì)算出懸架高度的變化情況。架高度的變化情況。表表6-1 4 4組光電耦合元件的狀態(tài)與車

19、身高度的對(duì)照表組光電耦合元件的狀態(tài)與車身高度的對(duì)照表車高變化車高變化光電耦合元件的狀態(tài)光電耦合元件的狀態(tài)車高數(shù)值車高數(shù)值評(píng)價(jià)結(jié)果評(píng)價(jià)結(jié)果1 12 23 34 4高高低低OFFOFFOFFOFFONONOFFOFF1515過高過高OFFOFFOFFOFFONONONON1414ONONOFFOFFONONONON1313ONONOFFOFFONONOFFOFF1212高高ONONOFFOFFOFFOFFOFFOFF1111ONONOFFOFFOFFOFFONON1010ONONONONOFFOFFONON9 9ONONONONOFFOFFOFFOFF8 8普通普通ONONONONONONOFFO

20、FF7 7ONONONONONONONON6 6OFFOFFONONONONONON5 5低低OFFOFFONONONONOFFOFF4 4OFFOFFONONOFFOFFOFFOFF3 3OFFOFFONONOFFOFFONON2 2OFFOFFOFFOFFOFFOFFONON1 1過低過低OFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFOFF0 0車高變化光電耦合器組件的狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果12高低OFFON過高OFFOFF偏高ONOFF偏低ONON過低表表6-2 2 2組光電耦合元件的狀態(tài)與車身高度的對(duì)照表組光電耦合元件的狀態(tài)與車身高度的對(duì)照表(4)電位計(jì)式車身高度傳感器電位計(jì)式車身高度傳感器 如圖6

21、-9所示為電位計(jì)式車身高度傳感器的安裝位置，其安裝位置與光電式車身高度傳感器相同。 其工作原理是：當(dāng)由于車身高度的變化使與轉(zhuǎn)板和傳感器其工作原理是：當(dāng)由于車身高度的變化使與轉(zhuǎn)板和傳感器軸一體的電刷在電阻器上滑動(dòng)時(shí)，軸一體的電刷在電阻器上滑動(dòng)時(shí)，A A和和B B之間的電阻值就發(fā)生變之間的電阻值就發(fā)生變化，電阻值的變化與轉(zhuǎn)板的轉(zhuǎn)動(dòng)角度成正比，也即與車身高度化，電阻值的變化與轉(zhuǎn)板的轉(zhuǎn)動(dòng)角度成正比，也即與車身高度的變化成正比。當(dāng)懸架的變化成正比。當(dāng)懸架ECUECU把一個(gè)恒定電壓加到整個(gè)電阻器上把一個(gè)恒定電壓加到整個(gè)電阻器上時(shí)，時(shí)，A A和和B B之間產(chǎn)生的電壓變化取決于轉(zhuǎn)板的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。這一電之間產(chǎn)生的

22、電壓變化取決于轉(zhuǎn)板的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。這一電壓信號(hào)送到懸架壓信號(hào)送到懸架ECUECU，懸架，懸架ECUECU即可從電壓的變化中檢測(cè)出車身即可從電壓的變化中檢測(cè)出車身高度的變化。高度的變化。2. 加速度傳感器加速度傳感器 在車輪打滑時(shí)，無法以轉(zhuǎn)向角和汽車車速正確判斷車身側(cè)向在車輪打滑時(shí)，無法以轉(zhuǎn)向角和汽車車速正確判斷車身側(cè)向力的大小，此時(shí)利用加速度傳感器可以直接準(zhǔn)確地測(cè)量出汽車的縱力的大小，此時(shí)利用加速度傳感器可以直接準(zhǔn)確地測(cè)量出汽車的縱向加速度以及汽車轉(zhuǎn)向時(shí)因離心力而產(chǎn)生的橫向加速度，并將信號(hào)向加速度以及汽車轉(zhuǎn)向時(shí)因離心力而產(chǎn)生的橫向加速度，并將信號(hào)輸送給輸送給ECUECU，使，使ECUECU能夠調(diào)節(jié)

23、懸架系統(tǒng)的阻尼力大小及空氣彈簧的壓能夠調(diào)節(jié)懸架系統(tǒng)的阻尼力大小及空氣彈簧的壓力大小，以維持車身的最佳姿勢(shì)。力大小，以維持車身的最佳姿勢(shì)。 常用的加速度傳感器有差動(dòng)變壓器式、球位移式等。常用的加速度傳感器有差動(dòng)變壓器式、球位移式等。 （1 1）差動(dòng)變壓器式加速度傳感器）差動(dòng)變壓器式加速度傳感器其工作原理是：傳感器的勵(lì)磁線圈（一次繞組）上通其工作原理是：傳感器的勵(lì)磁線圈（一次繞組）上通有交流電，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎（或加、減速）行駛時(shí)，鐵芯在汽有交流電，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎（或加、減速）行駛時(shí)，鐵芯在汽車橫向力（或縱向力）的作用下產(chǎn)生位移，隨著鐵芯位置車橫向力（或縱向力）的作用下產(chǎn)生位移，隨著鐵芯位置的變化，檢測(cè)線圈

24、（二次繞組）的輸出電壓發(fā)生變化，線的變化，檢測(cè)線圈（二次繞組）的輸出電壓發(fā)生變化，線圈的輸出電壓隨著汽車加速度大小的變化而變化，該電壓圈的輸出電壓隨著汽車加速度大小的變化而變化，該電壓信號(hào)輸入給信號(hào)輸入給ECUECU后，后，ECUECU根據(jù)此輸入信號(hào)即可正確判斷汽車根據(jù)此輸入信號(hào)即可正確判斷汽車橫向力（或縱向力）的大小，對(duì)車身姿勢(shì)進(jìn)行控制。橫向力（或縱向力）的大小，對(duì)車身姿勢(shì)進(jìn)行控制。（2）球位移式加速度傳感器）球位移式加速度傳感器 其工作原理是：當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎（或加、減速）行駛時(shí)，鋼其工作原理是：當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎（或加、減速）行駛時(shí)，鋼球在汽車橫向力（或縱向力）的作用下產(chǎn)生位移，隨著鋼球球在汽車橫向力

25、（或縱向力）的作用下產(chǎn)生位移，隨著鋼球位置的變化，線圈內(nèi)部的磁場強(qiáng)度也發(fā)生變化，線圈的輸出位置的變化，線圈內(nèi)部的磁場強(qiáng)度也發(fā)生變化，線圈的輸出電壓即發(fā)生變化。電壓即發(fā)生變化。ECUECU根據(jù)電壓信號(hào)的變化情況即可正確判斷根據(jù)電壓信號(hào)的變化情況即可正確判斷汽車橫向力（或縱向力）的大小，進(jìn)而對(duì)車身姿勢(shì)進(jìn)行控制。汽車橫向力（或縱向力）的大小，進(jìn)而對(duì)車身姿勢(shì)進(jìn)行控制。3.轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器位于轉(zhuǎn)向盤下面，主要用來檢測(cè)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器位于轉(zhuǎn)向盤下面，主要用來檢測(cè)轉(zhuǎn)向盤的中間位置、轉(zhuǎn)動(dòng)方向、轉(zhuǎn)動(dòng)角度和轉(zhuǎn)動(dòng)速度等，并向盤的中間位置、轉(zhuǎn)動(dòng)方向、轉(zhuǎn)動(dòng)角度和轉(zhuǎn)動(dòng)速度等，并把信號(hào)輸

26、送給懸架把信號(hào)輸送給懸架ECUECU，ECUECU根據(jù)該信號(hào)和車速信號(hào)判斷汽根據(jù)該信號(hào)和車速信號(hào)判斷汽車轉(zhuǎn)向時(shí)側(cè)向力的大小和方向，從而控制車身的側(cè)傾。車轉(zhuǎn)向時(shí)側(cè)向力的大小和方向，從而控制車身的側(cè)傾。圖圖6-14 光電式轉(zhuǎn)角位置傳感器的安裝位置及結(jié)構(gòu)光電式轉(zhuǎn)角位置傳感器的安裝位置及結(jié)構(gòu)1 1、3-轉(zhuǎn)角位置傳感器轉(zhuǎn)角位置傳感器 2-光電耦合器光電耦合器 4-傳感器圓盤傳感器圓盤 5-轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向軸 6-光電元件光電元件其工作原理是：當(dāng)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)信號(hào)盤旋轉(zhuǎn)，其工作原理是：當(dāng)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)信號(hào)盤旋轉(zhuǎn)，光電耦合器中的發(fā)光二極管和光敏二極管之間的光束將產(chǎn)生光電耦合器中的發(fā)光二極管和光敏二

27、極管之間的光束將產(chǎn)生通通/ /斷交替的變化，光敏二極管進(jìn)而進(jìn)行斷交替的變化，光敏二極管進(jìn)而進(jìn)行ON/OFFON/OFF轉(zhuǎn)換，形成轉(zhuǎn)換，形成與轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)角相對(duì)應(yīng)的數(shù)字脈沖信號(hào)，與轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)角相對(duì)應(yīng)的數(shù)字脈沖信號(hào)，ECUECU根據(jù)此信號(hào)的根據(jù)此信號(hào)的變化來判斷轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速。同時(shí)，傳感器上采用了兩變化來判斷轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速。同時(shí)，傳感器上采用了兩組光電耦合器，可根據(jù)它們檢測(cè)到的脈沖信號(hào)的相位差（判組光電耦合器，可根據(jù)它們檢測(cè)到的脈沖信號(hào)的相位差（判斷哪個(gè)光電耦合器首先轉(zhuǎn)變?yōu)閿嗄膫€(gè)光電耦合器首先轉(zhuǎn)變?yōu)椤癘N”“ON”狀態(tài)）來判斷轉(zhuǎn)向盤的狀態(tài)）來判斷轉(zhuǎn)向盤的偏轉(zhuǎn)方向。因?yàn)閮蓚€(gè)遮光器在安裝上使它們

28、的偏轉(zhuǎn)方向。因?yàn)閮蓚€(gè)遮光器在安裝上使它們的ON/OFFON/OFF變換的變換的相位錯(cuò)開相位錯(cuò)開9090，通過判斷哪個(gè)遮光器首先變?yōu)?，通過判斷哪個(gè)遮光器首先變?yōu)椤癘N”“ON”狀態(tài)，狀態(tài)，即可檢測(cè)出轉(zhuǎn)向軸的偏轉(zhuǎn)方向。例如，轉(zhuǎn)向盤向左轉(zhuǎn)時(shí)，左即可檢測(cè)出轉(zhuǎn)向軸的偏轉(zhuǎn)方向。例如，轉(zhuǎn)向盤向左轉(zhuǎn)時(shí)，左側(cè)光電耦合器總是先于右側(cè)光電耦合器達(dá)到側(cè)光電耦合器總是先于右側(cè)光電耦合器達(dá)到“ON”“ON”狀態(tài)，向狀態(tài)，向右轉(zhuǎn)時(shí)，右側(cè)光電耦合器總是先于左側(cè)光電耦合器達(dá)到右轉(zhuǎn)時(shí)，右側(cè)光電耦合器總是先于左側(cè)光電耦合器達(dá)到“ON”“ON”狀態(tài)。狀態(tài)。4.4.車速傳感器車速傳感器車速信號(hào)是汽車懸架系統(tǒng)的常用控制信號(hào)，汽車車身的車

29、速信號(hào)是汽車懸架系統(tǒng)的常用控制信號(hào)，汽車車身的側(cè)傾程度取決于車速的高低和汽車轉(zhuǎn)向半徑的大小。車速側(cè)傾程度取決于車速的高低和汽車轉(zhuǎn)向半徑的大小。車速傳感器的作用是檢測(cè)汽車速度，并將信號(hào)傳遞給傳感器的作用是檢測(cè)汽車速度，并將信號(hào)傳遞給ECUECU，用來，用來調(diào)節(jié)懸架的阻尼力。調(diào)節(jié)懸架的阻尼力。常用的車速傳感器主要有舌簧開關(guān)式，電磁感應(yīng)式，光常用的車速傳感器主要有舌簧開關(guān)式，電磁感應(yīng)式，光電式等。一般情況下舌簧開關(guān)式和光電式車速傳感器安裝電式等。一般情況下舌簧開關(guān)式和光電式車速傳感器安裝在儀表板上，與車速表裝在一起，并用軟軸與變速器的輸在儀表板上，與車速表裝在一起，并用軟軸與變速器的輸出軸相連；而電

30、磁感應(yīng)式車速傳感器裝在變速器上，通過出軸相連；而電磁感應(yīng)式車速傳感器裝在變速器上，通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)與變速器的輸出軸相連。蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)與變速器的輸出軸相連。5.5.節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上，用來檢測(cè)節(jié)氣門節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上，用來檢測(cè)節(jié)氣門的開度及開度變化，為懸架的開度及開度變化，為懸架ECUECU提供相應(yīng)的信號(hào)。提供相應(yīng)的信號(hào)。汽車在急加速時(shí)，由于慣性力和驅(qū)動(dòng)力的作用，汽車尾汽車在急加速時(shí)，由于慣性力和驅(qū)動(dòng)力的作用，汽車尾部容易產(chǎn)生部容易產(chǎn)生“下蹲下蹲”現(xiàn)象，為了防止這一現(xiàn)象，現(xiàn)象，為了防止這一現(xiàn)象，ECUECU根據(jù)節(jié)根據(jù)節(jié)氣門位置信號(hào)檢測(cè)汽

31、車的加速工況（判斷汽車是否在進(jìn)行氣門位置信號(hào)檢測(cè)汽車的加速工況（判斷汽車是否在進(jìn)行急加速），并根據(jù)該信號(hào)控制懸架的彈簧剛度，阻尼力等急加速），并根據(jù)該信號(hào)控制懸架的彈簧剛度，阻尼力等參數(shù)，防止車尾參數(shù)，防止車尾“下蹲下蹲”。常用的節(jié)氣門位置傳感器有觸點(diǎn)開關(guān)式、線性可變電阻常用的節(jié)氣門位置傳感器有觸點(diǎn)開關(guān)式、線性可變電阻式、觸點(diǎn)與可變電阻組合式。式、觸點(diǎn)與可變電阻組合式。6.懸架控制開關(guān)懸架控制開關(guān) 在電控懸架中，常用的開關(guān)主在電控懸架中，常用的開關(guān)主要有模式選擇開關(guān)、阻尼力調(diào)節(jié)開要有模式選擇開關(guān)、阻尼力調(diào)節(jié)開關(guān)、車身高度控制開關(guān)及車身高度關(guān)、車身高度控制開關(guān)及車身高度控制通控制通/斷開關(guān)等。一

32、般位于變速器斷開關(guān)等。一般位于變速器操縱手柄旁或儀表板上，個(gè)別開關(guān)操縱手柄旁或儀表板上，個(gè)別開關(guān)位于行李箱內(nèi)。位于行李箱內(nèi)。（1）模式選擇開關(guān)）模式選擇開關(guān)模式選擇開關(guān)一般位于變速器操模式選擇開關(guān)一般位于變速器操縱手柄旁，模式選擇開關(guān)在車上的縱手柄旁，模式選擇開關(guān)在車上的位置如圖位置如圖6-15所示。駕駛員根據(jù)車所示。駕駛員根據(jù)車輛行駛狀況和路面情況選擇懸架的輛行駛狀況和路面情況選擇懸架的運(yùn)行模式，通過操縱該開關(guān)，可以運(yùn)行模式，通過操縱該開關(guān)，可以使減振器阻尼力按手動(dòng)或自動(dòng)兩種使減振器阻尼力按手動(dòng)或自動(dòng)兩種模式進(jìn)行變化。模式進(jìn)行變化。 當(dāng)選擇當(dāng)選擇“自動(dòng)自動(dòng)”模式時(shí)，懸架系統(tǒng)可以根據(jù)汽車行駛模

33、式時(shí)，懸架系統(tǒng)可以根據(jù)汽車行駛狀態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)減振器的阻尼力，以保證汽車乘坐舒適性和狀態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)減振器的阻尼力，以保證汽車乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性，其控制功能如表操縱穩(wěn)定性，其控制功能如表6-36-3所示。當(dāng)選擇所示。當(dāng)選擇“手動(dòng)手動(dòng)”模式時(shí)，懸架系統(tǒng)的阻尼力只有標(biāo)準(zhǔn)（中等）和運(yùn)動(dòng)（硬）模式時(shí)，懸架系統(tǒng)的阻尼力只有標(biāo)準(zhǔn)（中等）和運(yùn)動(dòng)（硬）兩種狀態(tài)，根據(jù)駕駛員操縱阻尼力調(diào)節(jié)開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。兩種狀態(tài)，根據(jù)駕駛員操縱阻尼力調(diào)節(jié)開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。表表6-3 模式選擇開關(guān)功能模式選擇開關(guān)功能汽車行駛狀態(tài)汽車行駛狀態(tài)減振器阻尼力（懸架狀態(tài)）減振器阻尼力（懸架狀態(tài)）自動(dòng)、標(biāo)準(zhǔn)模式自動(dòng)、標(biāo)準(zhǔn)模式自動(dòng)、運(yùn)動(dòng)模式自動(dòng)、運(yùn)動(dòng)模

34、式一般情況下一般情況下軟軟中等中等汽車急加速、急轉(zhuǎn)彎或汽車急加速、急轉(zhuǎn)彎或緊急制動(dòng)時(shí)緊急制動(dòng)時(shí)硬硬硬硬高速行駛時(shí)高速行駛時(shí)中等中等中等中等（2 2）阻尼力調(diào)節(jié)開關(guān)）阻尼力調(diào)節(jié)開關(guān) 阻尼阻尼力調(diào)節(jié)開關(guān)也位于操縱手柄旁，力調(diào)節(jié)開關(guān)也位于操縱手柄旁，如圖如圖6-156-15所示。通過操縱此開所示。通過操縱此開關(guān)可以使阻尼力處于標(biāo)準(zhǔn)（中關(guān)可以使阻尼力處于標(biāo)準(zhǔn)（中等）和運(yùn)動(dòng)（硬）兩種狀態(tài)，等）和運(yùn)動(dòng)（硬）兩種狀態(tài)，此開關(guān)在模式選擇開關(guān)處于手此開關(guān)在模式選擇開關(guān)處于手動(dòng)位置時(shí)起作用。動(dòng)位置時(shí)起作用。在雷克薩斯轎車的電控主動(dòng)在雷克薩斯轎車的電控主動(dòng)懸架系統(tǒng)中，阻尼力調(diào)節(jié)開關(guān)懸架系統(tǒng)中，阻尼力調(diào)節(jié)開關(guān)被稱為被

35、稱為LRCLRC（Lexus Riding Lexus Riding Control Control 雷克薩斯汽車行駛平雷克薩斯汽車行駛平順性控制）開關(guān)，如圖順性控制）開關(guān)，如圖6-16a6-16a）所示。用于選擇減振器的工作所示。用于選擇減振器的工作模式（模式（NORMAL NORMAL 或或 SPORTSPORT），部），部分車輛上取消了分車輛上取消了LRCLRC開關(guān)，懸架開關(guān)，懸架減振器阻尼力的大小根據(jù)車況減振器阻尼力的大小根據(jù)車況自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。（3 3）車身高度控制開關(guān)）車身高度控制開關(guān) 如圖如圖6-16b6-16b）所示為雷克薩斯轎）所示為雷克薩斯轎車車身高度控制開關(guān)，

36、駕駛員車車身高度控制開關(guān)，駕駛員操縱此開關(guān)選擇所希望的車身操縱此開關(guān)選擇所希望的車身高度（高度（NORMAL NORMAL 或或 HIGHHIGH）后，）后，電控主動(dòng)懸架系統(tǒng)會(huì)根據(jù)車輛電控主動(dòng)懸架系統(tǒng)會(huì)根據(jù)車輛載荷等參數(shù)的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)車載荷等參數(shù)的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)車身高度為設(shè)定的目標(biāo)值。有些身高度為設(shè)定的目標(biāo)值。有些轎車懸架也可根據(jù)車速，路況轎車懸架也可根據(jù)車速，路況等自動(dòng)調(diào)節(jié)車身高度以適應(yīng)車等自動(dòng)調(diào)節(jié)車身高度以適應(yīng)車輛的行駛要求。輛的行駛要求。（4 4）車身高度控制通）車身高度控制通/ /斷開關(guān)斷開關(guān) 車身高度控制通斷開關(guān)用來接通（車身高度控制通斷開關(guān)用來接通（ONON）或中止（）或中止（OFF

37、OFF）主）主動(dòng)懸架的車身高度控制功能，一般位于車輛行李箱的工具動(dòng)懸架的車身高度控制功能，一般位于車輛行李箱的工具儲(chǔ)藏室內(nèi)。當(dāng)車輛被舉升、停在不平的路面或車輛被拖拽儲(chǔ)藏室內(nèi)。當(dāng)車輛被舉升、停在不平的路面或車輛被拖拽時(shí)，要先將此開關(guān)撥至?xí)r，要先將此開關(guān)撥至“OFF”“OFF”位置，這樣可避免空氣彈位置，這樣可避免空氣彈簧中的壓縮空氣排出，從而造成車身高度的下降?；芍械膲嚎s空氣排出，從而造成車身高度的下降。7.其他信號(hào)其他信號(hào)（1）制動(dòng)燈開關(guān)信號(hào)）制動(dòng)燈開關(guān)信號(hào) 制動(dòng)燈開關(guān)位于制動(dòng)踏板支架上，當(dāng)踩下制動(dòng)踏板制動(dòng)燈開關(guān)位于制動(dòng)踏板支架上，當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，開關(guān)接通。將時(shí)，開關(guān)接通。將12V12V的電

38、壓加在懸架的電壓加在懸架ECUECU的的STPSTP端子上，端子上，懸架懸架ECUECU利用這一信號(hào)判斷汽車是否處與制動(dòng)狀。制動(dòng)燈利用這一信號(hào)判斷汽車是否處與制動(dòng)狀。制動(dòng)燈開關(guān)位置及電路如圖開關(guān)位置及電路如圖6-176-17所示。所示。（2）門控?zé)粜盘?hào)）門控?zé)粜盘?hào)門控?zé)糸_關(guān)位于汽車各門的門柱上或行李箱內(nèi)，其安裝位置及門控?zé)糸_關(guān)位于汽車各門的門柱上或行李箱內(nèi)，其安裝位置及電路如圖電路如圖6-186-18所示。當(dāng)所有的車門（和行李箱蓋）都關(guān)上時(shí)，門所示。當(dāng)所有的車門（和行李箱蓋）都關(guān)上時(shí)，門控?zé)糸_關(guān)斷開，蓄電池電壓加在懸架控?zé)糸_關(guān)斷開，蓄電池電壓加在懸架ECUECU的的DOORDOOR端子上；當(dāng)有

39、任何端子上；當(dāng)有任何一個(gè)門打開時(shí)，一個(gè)門打開時(shí)，DOORDOOR上的電壓變?yōu)樯系碾妷鹤優(yōu)?V0V。懸架懸架ECUECU根據(jù)該信號(hào)判斷車門是否打開，因?yàn)樵谲囕v停止后，根據(jù)該信號(hào)判斷車門是否打開，因?yàn)樵谲囕v停止后，懸架系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)使車身降到較低的高度，而若此時(shí)懸架系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)使車身降到較低的高度，而若此時(shí)ECUECU檢測(cè)到車門檢測(cè)到車門打開（下客或卸貨）時(shí)，車高自動(dòng)控制必須停止，以免造成危險(xiǎn)。打開（下客或卸貨）時(shí)，車高自動(dòng)控制必須停止，以免造成危險(xiǎn)。（3）發(fā)電機(jī)）發(fā)電機(jī)IC調(diào)節(jié)器信號(hào)調(diào)節(jié)器信號(hào)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)ICIC調(diào)節(jié)器位于發(fā)動(dòng)機(jī)的交流發(fā)電機(jī)內(nèi)，其安裝位置及電調(diào)節(jié)器位于發(fā)動(dòng)機(jī)的交流發(fā)電機(jī)內(nèi)，其安裝位置及

40、電路如圖路如圖6-196-19所示。所示。ICIC調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)器的L L端子在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)（即發(fā)電機(jī)發(fā)端子在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)（即發(fā)電機(jī)發(fā)電）為蓄電池電壓，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)（即發(fā)電機(jī)不發(fā)電）不高于電）為蓄電池電壓，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)（即發(fā)電機(jī)不發(fā)電）不高于1.5 V1.5 V。ICIC調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)器的L L端子直接與懸架端子直接與懸架ECUECU的的REGREG端子連接，懸架端子連接，懸架ECUECU據(jù)此判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)。懸架據(jù)此判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)。懸架ECUECU利用這一信號(hào)，進(jìn)行如轉(zhuǎn)角、利用這一信號(hào)，進(jìn)行如轉(zhuǎn)角、高度等傳感器的檢查和失效保護(hù)。高度等傳感器的檢查和失效保護(hù)。6.2.3 電子控制單元電子

41、控制單元ECUECU是懸架控制系統(tǒng)的中樞，具有多種功能。是懸架控制系統(tǒng)的中樞，具有多種功能。提供穩(wěn)壓電源提供穩(wěn)壓電源 控制裝置內(nèi)部所用電源和供各種傳感器控制裝置內(nèi)部所用電源和供各種傳感器的電源均由穩(wěn)壓電源提供。的電源均由穩(wěn)壓電源提供。傳感器信號(hào)放大傳感器信號(hào)放大 用接口電路將輸入信號(hào)（如各種傳感用接口電路將輸入信號(hào)（如各種傳感器信號(hào)、開關(guān)信號(hào)）中的干擾信號(hào)除去，然后放大、變換器信號(hào)、開關(guān)信號(hào)）中的干擾信號(hào)除去，然后放大、變換極值、比較極值，變換為適合輸入控制裝置的信號(hào)。極值、比較極值，變換為適合輸入控制裝置的信號(hào)。輸入信號(hào)的計(jì)算輸入信號(hào)的計(jì)算 電子控制單元根據(jù)預(yù)先寫入只讀存儲(chǔ)電子控制單元根據(jù)預(yù)

42、先寫入只讀存儲(chǔ)器器ROMROM中的程序?qū)Ω鬏斎胄盘?hào)進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果與內(nèi)中的程序?qū)Ω鬏斎胄盘?hào)進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果與內(nèi)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較后，向執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)機(jī)、電磁閥、繼存的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較后，向執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)機(jī)、電磁閥、繼電器等）發(fā)出控制信號(hào)。如果輸入電器等）發(fā)出控制信號(hào)。如果輸入ECUECU的信號(hào)除了數(shù)字信號(hào)的信號(hào)除了數(shù)字信號(hào)外還有模擬信號(hào)時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行外還有模擬信號(hào)時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行A/DA/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。 驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 懸架懸架ECUECU用輸出驅(qū)動(dòng)電路將輸出驅(qū)動(dòng)信用輸出驅(qū)動(dòng)電路將輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大，然后輸送到各執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如電動(dòng)機(jī)、電磁閥、繼號(hào)放大，然后輸送到各執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如電動(dòng)機(jī)、電磁

43、閥、繼電器等，以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車懸架參數(shù)的控制。電器等，以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車懸架參數(shù)的控制。故障檢測(cè)故障檢測(cè) 懸架懸架ECUECU用故障檢測(cè)電路來檢測(cè)傳感器、執(zhí)行用故障檢測(cè)電路來檢測(cè)傳感器、執(zhí)行器、線路等的故障，當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，將信號(hào)送入懸架器、線路等的故障，當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，將信號(hào)送入懸架ECUECU，目的在于即使發(fā)生故障，也應(yīng)使懸架系統(tǒng)安全工作，而且目的在于即使發(fā)生故障，也應(yīng)使懸架系統(tǒng)安全工作，而且在修理故障時(shí)容易確定故障所在位置。在修理故障時(shí)容易確定故障所在位置。6.2.4 執(zhí)行器執(zhí)行器 懸架電控系統(tǒng)主要的執(zhí)行器有兩大類，即電動(dòng)機(jī)和電磁閥。它懸架電控系統(tǒng)主要的執(zhí)行器有兩大類，即電動(dòng)機(jī)和電磁閥。它們的應(yīng)用

44、及結(jié)構(gòu)形式在不同的懸架系統(tǒng)中各有不同，但其基本作們的應(yīng)用及結(jié)構(gòu)形式在不同的懸架系統(tǒng)中各有不同，但其基本作用都是接受用都是接受ECUECU的指令，完成相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作，改變減振器阻尼孔的指令，完成相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作，改變減振器阻尼孔的截面積以改變懸架阻尼力大小，或改變空氣（油氣）彈簧內(nèi)部的截面積以改變懸架阻尼力大小，或改變空氣（油氣）彈簧內(nèi)部介質(zhì)的流通情況進(jìn)而改變懸架剛度和車身高度等特性。介質(zhì)的流通情況進(jìn)而改變懸架剛度和車身高度等特性。此外執(zhí)行器還有繼電器（根據(jù)此外執(zhí)行器還有繼電器（根據(jù)ECUECU指令控制電路的通、斷）、指示指令控制電路的通、斷）、指示燈（提示駕駛員系統(tǒng)的狀態(tài)或某些故障信息）等。燈（

45、提示駕駛員系統(tǒng)的狀態(tài)或某些故障信息）等。1 1直流電動(dòng)機(jī)式執(zhí)行器直流電動(dòng)機(jī)式執(zhí)行器這種執(zhí)行器安裝在懸這種執(zhí)行器安裝在懸架系統(tǒng)中每個(gè)懸架減振器的架系統(tǒng)中每個(gè)懸架減振器的頂部，并通過其上的控制桿頂部，并通過其上的控制桿與減振器的回轉(zhuǎn)閥相連。其與減振器的回轉(zhuǎn)閥相連。其結(jié)構(gòu)如圖結(jié)構(gòu)如圖6-216-21所示，主要由所示，主要由直流電動(dòng)機(jī)、小齒輪、扇形直流電動(dòng)機(jī)、小齒輪、扇形齒輪、電磁線圈、擋塊、控齒輪、電磁線圈、擋塊、控制桿組成。制桿組成。2.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式執(zhí)行器步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式執(zhí)行器這種執(zhí)行器也安裝在懸架減振器的頂部，控制原理與直流電動(dòng)機(jī)相似，這種執(zhí)行器也安裝在懸架減振器的頂部，控制原理與直流電動(dòng)機(jī)相似，只

46、是控制桿改由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)如圖只是控制桿改由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)如圖6-226-22所示，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由所示，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由定子、線圈和永磁轉(zhuǎn)子組成，定子有兩個(gè)定子、線圈和永磁轉(zhuǎn)子組成，定子有兩個(gè)1212極的鐵芯，相互錯(cuò)開半齒而極的鐵芯，相互錯(cuò)開半齒而對(duì)置，兩個(gè)線圈繞在兩個(gè)鐵芯上，但繞線方向相反。轉(zhuǎn)子則是一個(gè)具有對(duì)置，兩個(gè)線圈繞在兩個(gè)鐵芯上，但繞線方向相反。轉(zhuǎn)子則是一個(gè)具有1212極的永久磁鐵。極的永久磁鐵。當(dāng)懸架當(dāng)懸架ECUECU給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)線圈（給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)線圈（A A、B B）分別通以一定的電流時(shí)，）分別通以一定的電流時(shí)，就會(huì)在定子鐵芯上產(chǎn)生電磁力，使永久磁鐵轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，

47、從而通過減振器就會(huì)在定子鐵芯上產(chǎn)生電磁力，使永久磁鐵轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過減振器控制桿帶動(dòng)回轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)動(dòng)?？刂茥U帶動(dòng)回轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)動(dòng)。其工作原理如圖其工作原理如圖6-236-23所示，所示，ECUECU每施加一次脈沖電流，轉(zhuǎn)子即轉(zhuǎn)動(dòng)一每施加一次脈沖電流，轉(zhuǎn)子即轉(zhuǎn)動(dòng)一步（步（1/241/24圈即圈即1515）。例如，當(dāng)）。例如，當(dāng)ECUECU先給先給A A線圈通上正向電流，轉(zhuǎn)子在圖線圈通上正向電流，轉(zhuǎn)子在圖6-6-23a23a）所示的位置上；當(dāng)）所示的位置上；當(dāng)ECUECU給給A A線圈斷電，進(jìn)而給線圈線圈斷電，進(jìn)而給線圈B B通電后，轉(zhuǎn)子順時(shí)通電后，轉(zhuǎn)子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)針旋轉(zhuǎn)1515，如圖，如圖6-23b6-23

48、b）所示。）所示。由此可見，通過改變線圈上電流的施加順序，即可使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)以由此可見，通過改變線圈上電流的施加順序，即可使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)以1515/ /步的速度正向或逆向旋轉(zhuǎn)；通過改變脈沖電流的頻率，可以自由控制步的速度正向或逆向旋轉(zhuǎn)；通過改變脈沖電流的頻率，可以自由控制轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度；通過改變電流的通斷時(shí)機(jī)，可以控制轉(zhuǎn)子的停留位置。轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度；通過改變電流的通斷時(shí)機(jī)，可以控制轉(zhuǎn)子的停留位置。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為非接觸型電動(dòng)機(jī)，與直流電動(dòng)機(jī)式執(zhí)行器相比，使用壽步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為非接觸型電動(dòng)機(jī)，與直流電動(dòng)機(jī)式執(zhí)行器相比，使用壽命更長；此外，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)常處于開環(huán)控制系統(tǒng)，受數(shù)字脈沖信號(hào)控制，命更長；此外，步進(jìn)電

49、動(dòng)機(jī)常處于開環(huán)控制系統(tǒng)，受數(shù)字脈沖信號(hào)控制，其轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角分別與輸入脈沖數(shù)和頻率成正比，具有自鎖能力，不需要傳其轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角分別與輸入脈沖數(shù)和頻率成正比，具有自鎖能力，不需要傳感器和鎖止機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)簡單高效，可獲得更快速的響應(yīng)和更精確的控感器和鎖止機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)簡單高效，可獲得更快速的響應(yīng)和更精確的控制，因此汽車在不平路面行駛時(shí)可獲得更佳的控制效果。制，因此汽車在不平路面行駛時(shí)可獲得更佳的控制效果。3.電磁閥電磁閥 電磁閥是接受電磁閥是接受ECUECU的指令打開（或關(guān)閉），從而控制某的指令打開（或關(guān)閉），從而控制某一液壓或氣壓管路使之相通（或不通）的元件，不同的電一液壓或氣壓管路使之相通（或不通

50、）的元件，不同的電磁閥在結(jié)構(gòu)和原理上大同小異，但因安裝的位置不同，所磁閥在結(jié)構(gòu)和原理上大同小異，但因安裝的位置不同，所起的作用也不盡相同。電控懸架系統(tǒng)中常用的電磁閥主要起的作用也不盡相同。電控懸架系統(tǒng)中常用的電磁閥主要有以下幾種：有以下幾種：（1 1）高度控制閥。）高度控制閥。ECUECU使高度控制閥線圈通電后，高度控使高度控制閥線圈通電后，高度控制閥打開，并將空氣壓縮機(jī)來的壓縮空氣引向氣壓缸，從制閥打開，并將空氣壓縮機(jī)來的壓縮空氣引向氣壓缸，從而使汽車高度上升。而使汽車高度上升。（2 2）排氣閥。）排氣閥。ECUECU使排氣閥線圈通電后，排氣閥打開，并使排氣閥線圈通電后，排氣閥打開，并將氣缸

51、中的壓縮空氣排放到大氣中，從而使汽車高度下降。將氣缸中的壓縮空氣排放到大氣中，從而使汽車高度下降。4.繼電器繼電器 繼電器在電路中的作用是接受繼電器在電路中的作用是接受ECUECU的指令開、閉，從而的指令開、閉，從而控制該條電路的通、斷。電控空氣懸架控制電路中設(shè)有高控制該條電路的通、斷。電控空氣懸架控制電路中設(shè)有高度控制繼電器，當(dāng)車身高度開始上升時(shí)，繼電器接受度控制繼電器，當(dāng)車身高度開始上升時(shí)，繼電器接受ECUECU控控制信號(hào)，開關(guān)閉合，壓縮機(jī)就能通電產(chǎn)生壓縮空氣，否則制信號(hào)，開關(guān)閉合，壓縮機(jī)就能通電產(chǎn)生壓縮空氣，否則壓縮機(jī)不工作。壓縮機(jī)不工作。5.故障指示燈故障指示燈 根據(jù)根據(jù)ECUECU的

52、指令點(diǎn)亮，在懸架系統(tǒng)自檢時(shí)亮起，自檢完的指令點(diǎn)亮，在懸架系統(tǒng)自檢時(shí)亮起，自檢完畢后熄滅；懸架系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)亮起，進(jìn)行故障警告；維畢后熄滅；懸架系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)亮起，進(jìn)行故障警告；維修人員可以通過其閃爍規(guī)律讀取故障代碼。修人員可以通過其閃爍規(guī)律讀取故障代碼。6.3 電控懸架系統(tǒng)工作過程電控懸架系統(tǒng)工作過程懸架電子控制單元根據(jù)各個(gè)傳感器的信號(hào)以及懸架控制開關(guān)的懸架電子控制單元根據(jù)各個(gè)傳感器的信號(hào)以及懸架控制開關(guān)的選擇模式，確定出選擇模式，確定出4 4個(gè)車輪上的減振器阻尼力、懸架彈簧剛度和車個(gè)車輪上的減振器阻尼力、懸架彈簧剛度和車輛高度等參數(shù)的目標(biāo)值后，控制懸架電控系統(tǒng)的執(zhí)行器動(dòng)作，帶輛高度等參數(shù)的目

53、標(biāo)值后，控制懸架電控系統(tǒng)的執(zhí)行器動(dòng)作，帶動(dòng)懸架系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（可變阻尼力的減振器，可變剛度的彈動(dòng)懸架系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（可變阻尼力的減振器，可變剛度的彈性元件等）動(dòng)作，完成懸架系統(tǒng)的工作過程。對(duì)懸架的控制項(xiàng)目性元件等）動(dòng)作，完成懸架系統(tǒng)的工作過程。對(duì)懸架的控制項(xiàng)目主要有：減振器阻尼力控制，彈簧剛度控制，橫向穩(wěn)定器側(cè)傾剛主要有：減振器阻尼力控制，彈簧剛度控制，橫向穩(wěn)定器側(cè)傾剛度控制，車身高度控制度控制，車身高度控制。6.3.1 減振器阻尼控制減振器阻尼控制對(duì)懸架減振器的阻尼力控制方式有兩類：一類是有級(jí)可調(diào)式，對(duì)懸架減振器的阻尼力控制方式有兩類：一類是有級(jí)可調(diào)式，阻尼力大小在不連續(xù)的幾個(gè)狀態(tài)間轉(zhuǎn)換

54、；另一類是連續(xù)可調(diào)式，阻尼力大小在不連續(xù)的幾個(gè)狀態(tài)間轉(zhuǎn)換；另一類是連續(xù)可調(diào)式，阻尼力可以連續(xù)改變。阻尼力可以連續(xù)改變。1.阻尼力有級(jí)可調(diào)式減振器阻尼力有級(jí)可調(diào)式減振器 如圖如圖6-246-24所示為一阻尼力有級(jí)可調(diào)式減振器（三級(jí)可調(diào)）的結(jié)所示為一阻尼力有級(jí)可調(diào)式減振器（三級(jí)可調(diào)）的結(jié)構(gòu)及工作原理。減振器的活塞桿是空心的，內(nèi)有一個(gè)回轉(zhuǎn)閥，回轉(zhuǎn)構(gòu)及工作原理。減振器的活塞桿是空心的，內(nèi)有一個(gè)回轉(zhuǎn)閥，回轉(zhuǎn)閥上端與控制桿相連，控制桿上端連接執(zhí)行器（電動(dòng)機(jī)）。閥上端與控制桿相連，控制桿上端連接執(zhí)行器（電動(dòng)機(jī)）。根據(jù)路況和載荷等的變化，電控懸架系統(tǒng)對(duì)減振器的阻尼力根據(jù)路況和載荷等的變化，電控懸架系統(tǒng)對(duì)減振器

55、的阻尼力控制分為以下控制分為以下3 3種情況：種情況： （1 1）較弱的阻尼力（軟）較弱的阻尼力（軟） A-A A-A、B-BB-B、C-CC-C三個(gè)截面的通三個(gè)截面的通孔都接通，減振器的阻尼力小，減振能力弱，可充分發(fā)揮彈孔都接通，減振器的阻尼力小，減振能力弱，可充分發(fā)揮彈性元件的緩沖作用，使車輛具有高級(jí)轎車的舒適性。性元件的緩沖作用，使車輛具有高級(jí)轎車的舒適性。 （2 2）中等水平阻尼力（運(yùn)動(dòng)）中等水平阻尼力（運(yùn)動(dòng)） 只有只有B-BB-B截面的通孔接通，截面的通孔接通，A-AA-A、C-CC-C截面通孔關(guān)閉，減振器阻尼力處于中等狀態(tài)，車輛截面通孔關(guān)閉，減振器阻尼力處于中等狀態(tài)，車輛高速行駛性

56、能良好。高速行駛性能良好。 （3 3）強(qiáng)阻尼力（硬）強(qiáng)阻尼力（硬） A-A A-A、B-BB-B、C-CC-C三個(gè)截面的通孔全三個(gè)截面的通孔全部關(guān)閉，減振器阻尼力阻尼力較大，減振能力強(qiáng)，汽車具有部關(guān)閉，減振器阻尼力阻尼力較大，減振能力強(qiáng)，汽車具有跑車的優(yōu)良操縱穩(wěn)定性。跑車的優(yōu)良操縱穩(wěn)定性。2.阻尼力連續(xù)可調(diào)式減振器阻尼力連續(xù)可調(diào)式減振器 阻尼力有級(jí)可調(diào)只能在一定程度阻尼力有級(jí)可調(diào)只能在一定程度上符和車輛對(duì)減振器阻尼狀態(tài)的上符和車輛對(duì)減振器阻尼狀態(tài)的變化，現(xiàn)代轎車越來越多地采用變化，現(xiàn)代轎車越來越多地采用連續(xù)可變阻尼的減振器，有助于連續(xù)可變阻尼的減振器，有助于提高系統(tǒng)的響應(yīng)特性。提高系統(tǒng)的響應(yīng)特

57、性。 圖圖6-256-25所示為一種阻尼可連續(xù)調(diào)所示為一種阻尼可連續(xù)調(diào)節(jié)的半主動(dòng)懸架，其阻尼力可以節(jié)的半主動(dòng)懸架，其阻尼力可以在幾毫秒之內(nèi)由最小變到最大，在幾毫秒之內(nèi)由最小變到最大，其工作原理是由其工作原理是由ECUECU接受速度、接受速度、位移、加速度等信號(hào)，計(jì)算出相位移、加速度等信號(hào)，計(jì)算出相應(yīng)的阻尼值，向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)發(fā)出應(yīng)的阻尼值，向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，經(jīng)控制桿調(diào)節(jié)閥門，控制信號(hào)，經(jīng)控制桿調(diào)節(jié)閥門，使節(jié)流孔大小連續(xù)變化，阻尼力使節(jié)流孔大小連續(xù)變化，阻尼力就可進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。就可進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。3.減振器阻尼力控制過程減振器阻尼力控制過程（1 1）開始上坡）開始上坡 如圖如圖6-26 a6-

58、26 a）所示，當(dāng)車輪開始走向凸起面，）所示，當(dāng)車輪開始走向凸起面，使減振器受到壓縮，且車身向上移動(dòng)時(shí)，減振器的減振阻尼力使減振器受到壓縮，且車身向上移動(dòng)時(shí)，減振器的減振阻尼力減少，以使減振阻尼力不向上推車身。減少，以使減振阻尼力不向上推車身。（2 2）繼續(xù)上升）繼續(xù)上升 如圖如圖6-26 b6-26 b）所示，當(dāng)車輪繼續(xù)升上凸起路）所示，當(dāng)車輪繼續(xù)升上凸起路面時(shí)，彈簧力向上推車身，使減振器逐漸伸張。因此，減振阻面時(shí)，彈簧力向上推車身，使減振器逐漸伸張。因此，減振阻尼力增加以阻止車身向上運(yùn)動(dòng)。尼力增加以阻止車身向上運(yùn)動(dòng)。（3 3）開始下坡）開始下坡 如圖如圖6-26 c6-26 c）所示，當(dāng)車

59、輪開始走下凸起路面，使）所示，當(dāng)車輪開始走下凸起路面，使減振器伸張，且車身向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，減振器的減振阻尼力減少，以使懸減振器伸張，且車身向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，減振器的減振阻尼力減少，以使懸架平緩向下。架平緩向下。（4 4）繼續(xù)下行）繼續(xù)下行 如圖如圖6-26d6-26d）所示，當(dāng)車輪進(jìn)一步下行，使減振器逐）所示，當(dāng)車輪進(jìn)一步下行，使減振器逐漸受到壓縮時(shí)，減振器的減振阻尼力增加，以減少車身向下運(yùn)動(dòng)。漸受到壓縮時(shí)，減振器的減振阻尼力增加，以減少車身向下運(yùn)動(dòng)。3.減振器阻尼力控制過程減振器阻尼力控制過程6.3.2 橫向穩(wěn)定器側(cè)傾剛度控制過程橫向穩(wěn)定器側(cè)傾剛度控制過程 汽車的側(cè)傾剛度與汽車的轉(zhuǎn)向特性密切相關(guān)，為汽

60、車的側(cè)傾剛度與汽車的轉(zhuǎn)向特性密切相關(guān)，為改變汽車的側(cè)傾剛度，可以通過改變橫向穩(wěn)定器的扭改變汽車的側(cè)傾剛度，可以通過改變橫向穩(wěn)定器的扭轉(zhuǎn)剛度來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)采用具有液壓缸結(jié)構(gòu)的橫向穩(wěn)定轉(zhuǎn)剛度來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)采用具有液壓缸結(jié)構(gòu)的橫向穩(wěn)定器，可以通過內(nèi)部油路的開、閉，使液壓缸具有彈性器，可以通過內(nèi)部油路的開、閉，使液壓缸具有彈性或剛性特點(diǎn)，從而調(diào)節(jié)橫向穩(wěn)定器的扭轉(zhuǎn)剛度，改變或剛性特點(diǎn)，從而調(diào)節(jié)橫向穩(wěn)定器的扭轉(zhuǎn)剛度，改變汽車的抗側(cè)傾剛度。其結(jié)構(gòu)就是在傳統(tǒng)橫向穩(wěn)定桿的汽車的抗側(cè)傾剛度。其結(jié)構(gòu)就是在傳統(tǒng)橫向穩(wěn)定桿的基礎(chǔ)上增加了液壓缸和執(zhí)行機(jī)構(gòu)?；A(chǔ)上增加了液壓缸和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。1.橫向穩(wěn)定器桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)橫向穩(wěn)定器桿執(zhí)行