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1、 一般由传感器、电子控制单元、执行机 构等组成。传感器主要有车身高度传感器、 车身加速度传感器、车速传感器、转向盘转 角传感器以及一些控制开关等。电子控制单 元一般由微机和信号放大电路组成。执行元 件由电磁阀、步进电机和气泵电动机等组成 。常用传感器的名称及用途见表。 （二）电控悬架系统的组成与工作原理 表表常用常用传传传传感器感器 传感器名称传感器用途 车身加速度传感器检测车身的摆动，可间接反映汽车行驶的路面情况 车身高度传感器检测车身相对车桥的位移，可反映车身的平顺性和车身的高度 车速传感器检测车轮的速度，可反映车速和用于计算车身的侧倾程度 转向盘转角传感器检测转向盘转角，用于计算车身的侧
2、倾程度 制动压力开关检测制动管路的制动液压力，提供汽车制动信号 制动灯开关检测制动灯电路的通断，提供汽车制动信号 节气门位置传感器检测节气门的开度，提供汽车加速度信号 加速踏板传感器检测加速度踏板的动作，提供汽车加速度信号 电控悬架系统的工作原理：传感器将汽 车行驶的路面情况和车速及起动、加速、转 向、制动等状况转变为电信号，输送给电子 控制单元，电子控制单元将传感器送入的电 信号进行综合处理，输出对悬架的刚度和阻 尼系数及车身高度进行调节的控制信号，执 行机构按照电子控制单元的控制信号准确地 动作，及时地调节悬架的刚度和阻尼系数及 车身的高度。其工作原理如图3-1所示。 图图图图3-1 3-
3、1 电电电电控控悬悬悬悬架系架系统统统统的工作原理的工作原理 （三）电控悬架系统的结构与工作过程 1电控空气悬架系统的结构与工作过 程 转向盘转角传感器。 光电式转角传感器的结构如图3-2所示， 工作原理如图3-3所示，电路原理如图3-4所 示。在转向轴上装有一个带等距窄缝的圆盘 形成遮光盘，遮光盘的两面分别有两个发光 二极管和两个光敏三极管，组成两组光电耦 合器。 当遮光盘随转向轴转动时，带窄缝的遮 光盘使光电耦合器之间产生的光束发生通、 断变化，从而两个光电耦合器的输出端即可 进行ON/OFF变换，形成脉冲信号。 图图图图3-2 3-2 光光电电电电式式转转转转角角传传传传感器的安装位置与
4、感器的安装位置与结结结结构构 1 1、22转转转转角角传传传传感器感器 33光光电电电电元件元件 44遮光遮光盘盘盘盘 55转转转转向向轴轴轴轴 6 6、77传传传传感器感器圆盘 圆盘圆盘圆盘 图图图图3-3 3-3 光光电电电电式式转转转转角角传传传传感器的工作原理感器的工作原理 11光光电电电电元件元件 22遮光遮光盘盘盘盘 图图图图3-4 3-4 光光电电电电式式转转转转角角传传传传感器的感器的电电电电路原理路原理 车身高度传感器。车身高度传感器 的功用是将车身与车桥之间的相对高度变化 （悬架变形量的变化）转换为电信号并送给 电控单元。车身高度传感器常用的有片簧开 关式、霍尔式和光电式传
5、感器，其中前两种 是接触式传感器，在使用中存在由于磨损而 影响检测精度的缺点；后一种是光电式传感 器即非接触式传感器，不存在上述缺点，因 而应用广泛。 片簧开关式车身高度传感器 片簧开关式车身高度传感器有4组触点式 开关，它们分别与相应的2个三极管相连接， 构成4个检测回路，如图3-5所示。该传感器 将车身高度划分为低、正常、高、超高4个检 测区域。 图图图图3-5 3-5 片簧开关式片簧开关式车车车车身高度身高度传传传传感器感器 11车车车车身高度身高度传传传传感器感器 22磁体磁体 33片簧开关片簧开关 当车身高度调到正常高度时，如果车身 高度偏离正常高度，如车辆乘员增加使车身 高度降低时
6、，这时片簧开关式车身高度传感 器就会有一对触点接触，将产生的将车身高 度降低的电信号输送给电控单元，电控单元 根据得到的信号进行处理后，输出指令到执 行器，执行器控制相关元件使车身高度恢复 到正常高度。 霍尔式车身高度传感器。霍尔式车 身高度传感器一般由两个霍尔集成电路、磁 体等组成，其结构如图3-6所示。当车身高度 发生变化时，两个磁体就会产生相对位移， 在两个霍尔集成电路上就会产生相应的霍尔 电压信号，电控单元根据接收到的信号就可 以判定车身高度状态，从而发出指令控制执 行器做出相关调整。 图图图图3-6 3-6 霍霍尔尔式式车车车车身高度身高度传传传传感器感器 11传传传传感器体感器体
7、22霍霍尔尔式集成式集成电电电电路路 33弹弹弹弹簧簧夹夹夹夹 44滑滑动轴动轴动轴动轴 55窗孔窗孔 光电式车身高度传感器。光电式车 身高度传感器应用比较广泛，该传感器一般 安装在车身与车桥之间，其安装位置和工作 原理如图3-7所示。 图图图图3-7 3-7 光光电电电电式式车车车车身高度身高度传传传传感器安装位置和工作原理感器安装位置和工作原理 11传传传传感器感器轴轴轴轴 22光光电电电电耦合器耦合器 33遮光遮光盘盘盘盘 44连连连连接杆接杆 横向加速度传感器主要用于检测汽车 转向时，汽车因离心力的作用而产生的横向 加速度，并将产生的电信号输出给电控单元 ，电控单元根据输送来的信号可以
8、判断悬架 系统阻尼力改变的大小以及空气弹簧中空气 压力的调节情况，调整车身至最佳姿态。 车速传感器。车速传感器的功用是检 测出车轮的转速信号。 节气门位置传感器。节气门位置传 感器的功用是利用此信号来判断汽车是否在 进行急加速，可以间接检测汽车的加速度信 号。电控单元利用此信号作为防止车身下坐 控制的一个工作状态参数。 车门传感器。车门传感器是为了防止 行驶过程中车门未关闭而设置的。 高度控制开关。高度控制开关是用来 选择汽车高度的，电控单元检测高度控制开 关的状态和相应信号使汽车高度升高或下降 。有的车辆上还有高度控制ON/OFF开关，用 于停止车高控制。 模式选择开关。模式选择开关位于变
9、速器操纵手柄旁，驾驶员根据汽车的行驶状 况和路面情况选择悬架的运行模式，即悬架 的“软”、“中”或“硬”状态，从而决定 减振器的阻尼力大小。模式选择开关的位置 如图3-8所示。 驾驶员通过控制模式选择开关，可使悬 架系统工作在4种运行模式：自动、标准；自 动、运动； 图图图图3-8 3-8 模式模式选择选择选择选择 开关开关 制动灯开关。制动灯开关的功用是当 踩下制动踏板时，停车灯开关便接通，电控 单元接收这个信号作为防点头控制用的一个 起始状态。制动灯开关的安装位置如图3-9所 示。 图图图图3-9 3-9 制制动动动动灯开关的安装位置灯开关的安装位置 电子控制单元是电控悬架系统的控制中 枢
10、，它实际上是一台微型计算机。它由数字 电路构成，各传感器传来的信号经输入电路 整形变换后，以数字信号的形式通过输入电 路送入悬架ECU，ECU对这些信号进行分析、 比较和判断处理，经精确计算后输出控制信 号。ECU还具有故障自诊断功能，当电子控制 系统出现故障时，ECU将以故障代码的形式存 储故障，并使指示灯点亮。ECU还具有对系统 的保护功能，即在控制系统出现故障时暂时 切断对悬架的控制。 （2 2）电子控制单元）电子控制单元 悬架电子控制单元电路如图3-10所示。 图图图图3-10 3-10 悬悬悬悬架架电电电电子控制子控制单单单单元元电电电电路路图图图图 空气压缩机总成。空气压缩机总成包
11、 括空气压缩机、排气电磁阀、干燥器、电动 机等。 （3 3）执行机构）执行机构 当轿车载客人数增加时，车身高度会下 降，车身高度传感器将这一信号传送给悬架 ECU，ECU控制空气压缩机、车身高度电磁阀 工作，向空气弹簧主气室充气，直至车身高 度达到规定值；当车内载荷减少时，车身高 度上升，此时，ECU根据车身高度传感器传来 的信号发出控制信号，打开车身高度控制电 磁阀，使空气弹簧主气室的空气通过高度控 制电磁阀、空气管路，从排气阀排出，从而 使车身下降。 空气悬架刚度的调节。电控悬架是用 空气弹簧代替传统悬架的螺旋弹簧或钢板弹 簧，空气悬架的构造如图3-11所示。主气室 是可变容积的，在它的下
12、部有一个可伸缩的 橡皮隔膜，压缩空气进入主气室可升高悬架 的高度，反之使悬架高度下降。主、副气室 设计成一体既节省空间，又减轻了重量。悬 架的上端与车架相连，下端与车桥相连。 主气室与副气室之间有一个通道供气体 相互流动。改变主、副气室气体通道的大小 ，就可以改变空气悬架的刚度。主、副气室 之间的气体通道通过使空气阀阀芯处于不同 的位置，可实现空气弹簧低、中、高3种状态 的刚度调节。 图图图图3-11 3-11 空气空气悬悬悬悬架的基本构造架的基本构造 图图图图3-12 3-12 悬悬悬悬架架刚刚刚刚度度调节调节调节调节 原理原理 11阻尼阻尼调节调节调节调节 杆杆 22空气空气阀阀阀阀控制杆
13、控制杆 33主、副气室通道主、副气室通道 44副气室副气室 55主气室主气室 66气气阀阀阀阀体体 77气体通道气体通道 88阀阀阀阀芯芯 99大气通道大气通道 悬架阻尼的调节。 图图图图3-13 3-13 悬悬悬悬架阻尼的架阻尼的调节调节调节调节 原理原理 11阻尼阻尼调节调节调节调节 器杆器杆 22回回转阀转阀转阀转阀 33阻尼孔阻尼孔 44活塞杆活塞杆 悬架控制执行器。悬架控制执行器的 功用是通过步进电电机驱动主、副气室的空 气阀阀芯和减振器阻尼孔的回转阀转动，使 悬架的各参数保持在稳定的状态。控制装置 的基本结构如图3-14所示。 图图图图3-14 3-14 悬悬悬悬架控制架控制执执执
14、执行器的基本行器的基本结结结结构构 11空气空气阀驱动齿轮阀驱动齿轮阀驱动齿轮阀驱动齿轮 22扇形扇形齿轮齿轮齿轮齿轮 33电电电电磁磁线线线线圈圈 44制制动动动动杆杆 55电电电电机机 66小小齿轮齿轮齿轮齿轮 77阻尼阻尼调节调节调节调节 杆杆 88空气空气阀阀阀阀控制杆控制杆 车身高度的控制。车身高度的控制装 置通过向空气弹簧的主气室内充放气体来实 现车身高度的调节。 图图图图3-15 3-15 车车车车身高度控制身高度控制调节调节调节调节 原理原理 11压缩压缩压缩压缩 机机 22电动电动电动电动 机机 33干燥器及排气干燥器及排气阀阀阀阀 44控制控制电电电电磁磁阀阀阀阀 55空气
15、空气悬悬悬悬架架 66指示灯指示灯 77悬悬悬悬架架ECU 8ECU 8车车车车身高度身高度传传传传感器感器 悬架ECU根据车高传感器送来的信号来判 断车身的高度状况。当判定车身需要升高时 ，向高度控制阀发出指令，高度控制阀打开 ，压缩空气进入空气弹簧的主气室，车身升 高；当判定车身需要降低时，发出指令，控 制高度控制阀和排气阀同时通电打开，悬架 的主气室中的空气通过高度控制阀、管路， 最后由排气阀排出，车身高度下降；当车身 达到规定高度时，高度控制阀关闭，空气弹 簧的主气室中的空气量保持不变，车身维持 一定高度不变。 电控液压悬架系统属于主动悬架系统。其 中的油气弹簧以氮气作为弹性介质，用油
16、液作 为传力介质。油气弹簧一般由气体弹簧和相当 于液力减振器的液压缸组成。它通过油液压缩 气室中的空气实现变刚度特性，通过电磁阀控 制油液管路中的小孔节流实现变阻尼特性。 2电控液压悬架系统 将电控液压悬架和电控空气悬架比较一下 ，它们各自具有鲜明的特点。对于电控液压悬 架而言，在舒适性上稍逊于电控空气悬架，因 为它还是建立在传统的悬架基础之上，只是对 车身高度和减振器的阻尼进行了调整。电控液 压悬架系统的高频吸振能力比空气悬架要差， 对于复杂路况的反应也比较差，甚至还会导致 油压过高而影响寿命。因此采用这种悬架系统 的车型也相对较少。 3电控空气悬架系统与电控液压悬 架系统的比较 电控空气悬架就不存在这样的问题，它 采用气压结构来控制车
