第五章6電子控制懸架系統檢修電子控制懸架系統（ElectronicControlSuspensionSystem，ECS）又稱為電子調節懸架系統（ElectronicModulatedSuspensionSystem，EMS）。1第五章6-汽車電子控制懸架系統相關知識2.1概述2.2傳感器及開關2.3電子控制單元（ECU）2.4執行機構2.5LS400電子控制懸架系統2第五章6-汽車電子控制懸架系統2.1概述傳統的懸架系統一般具有固定的彈簧剛度和減振器阻尼，不能同時滿足汽車行駛平順性和操縱穩定性的要求.降低彈簧剛度，平順性會變好，使乘坐舒適，但懸架偏軟會使操縱穩定性變差；而增加彈簧剛度會提高操縱穩定性，但較硬的彈簧又使車輛對路面的不平度很敏感，使平順性降低。因此，理想的懸架系統應在不同的使用條件下具有不同的彈簧剛度和減振器阻尼力，這樣既能滿足平順性的要求又能滿足操縱穩定性的要求，電子控制懸架系統就是這種理想的懸架系統。3第五章6-汽車電子控制懸架系統2.1.1電控懸架系統的分類電子控制懸架系統有半主動懸架和主動懸架兩種。半主動懸架是指懸架元件中的彈簧剛度和減振器阻尼力之一可以根據需要進行調節。主動懸架能根據需要自動調節彈簧剛度和減振器的阻尼力，從而能夠同時滿足汽車行駛平順性和操縱穩定性等各方面的要求。⊙⊙主動懸架按照彈簧的類型可分為空氣彈簧主動懸架和油氣彈簧主動懸架。4第五章6-汽車電子控制懸架系統2.1.2電控懸架系統的控制功能１、車速及路面感應控制２、車身姿態控制３、車身高度控制5第五章6-汽車電子控制懸架系統1、車速與路面感應控制?電控懸架系統能夠根據車速和道路的狀況對彈簧剛度和減振力進行控制，以抑制汽車在不平道路上行駛時的顛簸或上下跳動，從而改善汽車在不平道路上行駛時的乘坐舒適性。6第五章6-汽車電子控制懸架系統①當車速高時，提高彈簧剛度和減振器阻尼力，以提高汽車高速行駛時的操縱穩定性。②當前輪遇到突起時，減小后輪懸架彈簧剛度和減振器阻尼力，以減小車身的振動和沖擊。③當路面差時，提高彈簧剛度和減振器阻尼力，以抑制車身的振動。7第五章6-汽車電子控制懸架系統2、車身姿態控制?電控懸架系統能夠通過調節彈簧剛度、減振器阻尼力以對車身在轉向時側傾、制動時點頭、加速時后坐等姿態進行控制。①轉向時側傾控制。②制動時點頭控制。③加速時后坐控制。8第五章6-汽車電子控制懸架系統3、車身高度控制?不管車輛負載在規定范圍內如何變化，都可以保持汽車高度一定，車身保持水平，可大大減少汽車在轉向時產生的側傾。①自動高度控制。②高速感應控制。③點火開關OFF控制。9第五章6-汽車電子控制懸架系統2.1.3電控懸架系統的基本組成和工作原理電子控制懸架系統一般由傳感器及開關、電子控制單元和執行機構等組成。10第五章6-汽車電子控制懸架系統11第五章6-汽車電子控制懸架系統2.1.3電控懸架系統的基本組成和工作原理電控懸架系統的一般工作原理是：利用傳感器（包括開關）把汽車行駛時路面的狀況和車身的狀態進行檢測，將檢測信號輸入計算機進行處理，計算機通過驅動電路控制懸架系統的執行器動作，完成懸架特性參數的調整。圖2-1電控懸架系統的工作原理12第五章6-汽車電子控制懸架系統2.2傳感器及開關2.2.1轉向盤轉角傳感器轉向盤轉角傳感器裝在轉向軸上，用于檢測轉向盤的中間位置、轉動方向、轉動角度和轉動速度。在電子控制懸架中，電子控制單元根據車速傳感器信號和轉角傳感器信號，判斷汽車轉向時側向力的大小和方向，提高操縱穩定性、防止側傾。13第五章6-汽車電子控制懸架系統現代汽車多采用光電式轉角傳感器，圖2-2所示為光電式轉角傳感器的安裝位置和結構。圖2-214第五章6-汽車電子控制懸架系統光電式轉角傳感器的工作原理如圖2-3所示，其電路原理如圖2-4所示。15第五章6-汽車電子控制懸架系統2.2.2車身高度傳感器車身高度傳感器的功用是將車身與車橋之間的相對高度變化（懸架變形量的變化）轉換為電信號并送給電控單元。車身高度傳感器常用的有片簧開關式、霍爾式和光電式傳感器。16第五章6-汽車電子控制懸架系統光電式車身高度傳感器一般安裝在車身與車橋之間（圖2-5），其結構及工作原理如圖2-6所示（與轉向盤轉角傳感器類似）。圖2-5光電式車身高度傳感器的安裝位置17第五章6-汽車電子控制懸架系統2.2.3加速度傳感器當車輪打滑時，不能以轉向角和汽車車速正確判斷車身側向力的大小。為了直接測出車身橫向加速度和縱向加速度，可以利用加速度傳感器。常用的加速度傳感器有差動變壓器式和鋼球位移式等。18第五章6-汽車電子控制懸架系統１、差動變壓器式加速度傳感器圖2-7所示為差動變壓器式加速度傳感器的結構，圖2-8所示為其工作原理。圖2-7/8差動變壓器式加速度傳感器的結構和工作原理19第五章6-汽車電子控制懸架系統２、鋼球位移式加速度傳感器鋼球位移式加速度傳感器的結構如圖2-9所示。圖2-9鋼球位移式加速度傳感器的結構20第五章6-汽車電子控制懸架系統2.2.4模式選擇開關駕駛員根據汽車的行駛狀況和路面情況選擇懸架的運行模式，即懸架的“軟”、“中”或“硬”狀態，從而決定減振器的阻尼力大小。圖2-10模式選擇開關的位置和操作方法21第五章6-汽車電子控制懸架系統2.2.5其他傳感器及開關１、車速傳感器２、節氣門位置傳感器３、車門傳感器４、高度控制開關５、制動燈開關22第五章6-汽車電子控制懸架系統2.3電子控制單元（ＥＣＵ）懸架電子控制單元接收各傳感器、開關輸入的信號，通過運算處理，控制執行器進行適應性調節，保持車輛的平順性和操縱穩定性，如圖2-11所示。23第五章6-汽車電子控制懸架系統24第五章6-汽車電子控制懸架系統2.4執行機構2.4.1空氣彈簧空氣彈簧主要由主氣室、副氣室、彈性剛度執行機構、阻尼轉換執行機構和液壓減振器等組成，如圖2-12所示。主氣室被壓縮的空氣量發生變化，即可改變空氣彈簧的剛度。執行器帶動阻尼調節桿轉動可改變活塞上阻尼孔的大小，從而改變減振器的阻尼系數。彈簧剛度是通過主氣室與副氣室進行調節的，阻尼系數是通過減振器進行調節的。25第五章6-汽車電子控制懸架系統2.4.2懸架阻尼調節裝置１、可調阻尼式減振器可調阻尼式減振器主要由缸筒、活塞及活塞控制桿、回轉閥等組成，如圖2-13所示。26第五章6-汽車電子控制懸架系統２、阻尼轉換執行機構阻尼轉換執行機構裝在減振器的上部，由直流電動機、減速齒輪、控制桿、電磁鐵和擋塊等組成，如圖2-14所示。圖2-+-14阻尼轉換執行機構27第五章6-汽車電子控制懸架系統2.4.3懸架剛度調節裝置懸架剛度的調節是通過懸架剛度調節執行機構改變主、副氣室之間氣體通道的大小，從而改變主、副氣室之間的氣體流量，使懸架剛度發生變化。?懸架剛度調節執行機構由懸架剛度控制閥和執行機構等組成。28第五章6-汽車電子控制懸架系統執行機構位于減振器的頂部，與阻尼系數控制機構組裝在一起。圖2-15懸架剛度執行機構29第五章6-汽車電子控制懸架系統剛度控制閥裝在空氣彈簧副氣室的中部，如圖2-16所示。由空氣閥、閥體和空氣閥控制桿組成，空氣閥在截面上有一個空氣孔，外部的閥體在截面上有不同大小的空氣孔。圖2-16剛度控制閥30第五章6-汽車電子控制懸架系統2.4.4車高控制執行機構車高控制是指根據乘員人數、裝載質量和汽車的狀態自動調節汽車高度。當乘員人數和裝載質量增加或減少時，汽車高度自動保持一定，使汽車行駛平穩；當在高低不平的路面上行駛時，為防止發生車架與車身之間的撞擊，ＥＣＵ控制懸架彈簧的行程在一定的范圍內；當高速行駛時，為減少空氣阻力而降低車高；當汽車停車后，乘員下車或裝載質量減少后車高會增加，ＥＣＵ會控制空氣彈簧在幾秒鐘內將空氣少量排出，降低車高。31第五章6-汽車電子控制懸架系統車高控制執行機構主要由空氣閥、空氣壓縮機和設置在懸架之上的主氣室組成。車高控制主要是利用空氣彈簧中主氣室空氣量的多少來進行調節。車身高度控制原理如圖2-17所示。圖2-17車身高度控制原理圖32第五章6-汽車電子控制懸架系統2.5LS400電子控制懸架系統LS400電子控制懸架系統為主動式空氣彈簧懸架。它可以對車身高度、彈簧剛度及減振器阻尼力進行綜合控制，可以抑制車輛側傾、制動時前部點頭和高速行駛進后部下沉等汽車行駛狀態變化，因此具有良好的乘坐舒適性和操縱穩定性。33第五章6-汽車電子控制懸架系統2.5.1系統的組成電控懸架系統元件在車上的位置如圖2-20所示。34第五章6-汽車電子控制懸架系統2.5.2系統操作LS400電子控制懸架系統有３個操作選擇開關：平順性開關、高度控制開關和高度控制ＯＮ／ＯＦＦ開關。高度ＯＮ／ＯＦＦ控制開關安裝在汽車尾部后備箱的左邊。當高度ＯＮ／ＯＦＦ控制開關處于ＯＮ位置時，系統可按選擇方式進行車身高度自動控制；該開關處于ＯＦＦ位置時，系統不執行車身高度控制。35第五章6-汽車電子控制懸架系統2.5.3工作原理１、車身高度控制車身高度控制系統由壓縮機、干燥器、排氣閥、１號高度控制繼電器、２號高度控制繼電器、１號高度控制閥、２號高度控制閥、前后左右４個空氣彈簧、４個車身高度傳感器及懸架ＥＣ