电子控制悬架系统

如选择自动模式，悬架系统可以根 据汽车行驶状态和车速等自动地调节 减振器的阻尼力，以保证让汽车乘坐 的舒适性和操纵的稳定性。
在手动模式下，悬架系统的阻尼力 只有标准(中等)和运动(硬)两种状态的 转换。
2) 减振器
可调阻尼力的减振器主要由缸筒、 活塞及活塞控制杆和回转阀等组成， 如图所示。
活塞杆为一空心杆，在活塞杆的中 心装有控制杆，控制杆的上端与执行 器相连。
减振器的结构示意图 1—阻尼调节杆(回转阀控制杆)；2—阻尼孔；
3—活塞杆；4—回转阀
根据回转阀与活塞杆上的小孔不 同的连通情况，减振器的阻尼力有硬 (hard)、软(soft) 、中等(normal) 三振器的阻尼力较大， 减振能力强，使汽车好像具有跑车的 优良操纵稳定性。
放大
推动
执行器(电磁阀、
步进电动机等)
半主动悬架系统的工作原理
1. 阻尼力的调节
所谓阻尼力的调节就是根据汽车负 荷、行驶路面的条件和汽车行驶状态 (加速、减速、制动或转弯等)来控制 减振器的阻尼力，使汽车在整个行驶 状态下，减振阻尼力在二段(软、硬) 或三段(软、中等、硬)之间变换。
丰田汽车装用的电子控制半主动悬架系统
电子控制悬架系统
一，概述
1、汽车悬架的作用
汽车悬架是指连接车架(或承 载式车身)与车桥(或车轮)的一系 列传力装置。
（1） 承载即承受汽车各方向的载荷， 这些载荷包括垂直方向、纵向和 侧向的各种力。
（2） 传递动力即将车轮与路面间产生 的驱动力和制动力传递给车身， 使汽车向前行驶、减速或停车。
（3） 缓冲即缓和汽车和路面状况等引 起的各种振动和冲击，以提高乘 员乘坐的舒适性。
减振器的阻尼力与汽车的行驶状态和 路面状况的配置情况
减振器阻尼力
一般情况下
汽车急加速、 急转弯或紧急 制动 高速行驶
自动、标准 软 硬 中等
自动、运动 中等 硬 中等
3) 执行器：
如图所示，是汽车采用的直流电动 机式执行器的结构和工作原理图。
从图中可以看出该执行器主要由直 流电动机、小齿轮、扇形齿轮、电磁 线圈、挡块、控制杆组成。
模式选择开关
模式选择开关位于变速器操纵手 柄旁，如图所示。
驾驶员根据汽车的行驶状况和路 面情况选择模式选择开关的组合方式， 从而确定选择模式来决定减振器的阻 尼力大小。
模式选择开关的位置和操作方法
模式选择开关的不同组合，可使悬 架系统有四种工作方式：
即自动、标准(Auto、Normal)； 自动、运动(Auto、Sport)；手动、 标准(Manu、Normal)；手动、运 动(Manu、Sport)。
该系统的基本工作原理是：根据汽 车的行驶状态和路面情况，模式选择开 关的工作模式，通过相关的传感器对汽 车的行驶状态、路面反应及车速等进行 检测。
ECU对这些信号进行比较和处理后， 控制相关的执行机构来改变减振器的阻 尼力，抑制汽车急加速时车尾的下蹲、 汽车转弯时的侧倾和紧急制动时的点头， 以及高速行驶时车身的振动等，以此来 提高汽车乘坐的舒适性和操纵的稳定性。
电控半主动悬架的一般工作原理是： 利用传感器把汽车行驶时路面的状况 和车身的状态进行检测，检测到的信 号经输入接口电路处理后，传输给计 算机进行处理，再通过驱动电路控制 悬架系统的执行器动作，完成悬架特 性参数的调整。
车身状态传感器 (加速度、位移及 其他目标参数)
计算机 控制装置
调节悬架参数的
在现代中、高档汽车上很少采用普 通的减振器，转而采用电控半主动悬 架或电控主动悬架，以提高汽车的综 合性能。
1. 电控半主动悬架的结构和工作原理
大部分半主动悬架采用了手动控 制方式，由驾驶员根据路面状况和汽 车的行驶条件，手动控制相关的动作， 对减振器的阻尼力进行变换。
如果当减振器的阻尼力被调整为 “硬” 时，还可增强汽车在转弯或在 不平道路上行驶时抗侧倾的能力，提 高汽车操纵的稳定性。
汽车上装用的普通减振器的伸张型 减振器，缸筒为全密封式结构，伸缩 杆上有一个活塞，阻尼孔位于活塞上， 活塞将缸筒分为上下两腔。
可形容为“一筒二杆三阀四室”。
而对于在复杂的路况条件下行驶的 汽车，就不可能满足汽车在所有行驶 车速和行驶条件下的有效减振，也就 很难满足现代汽车的舒适性和操纵稳 定性、安全性的要求。
1—执行部件；2—动力转向传感器；3—停车灯开关；4— TEMS指示灯；5—速度传感器；6—执行部件；7—ECU；8— 模式选择开关；9—空挡启动开关；10—节气门位置传感器
它主要由模式选择开关、电子控制 单元(ECU)、可调节阻尼力的减振器、 转换阻尼力的执行器、车速传感器、 转向盘转角传感器、节气门位置传感 器、制动灯开关、空挡启动开关等部 件组成。
如果当减振器的阻尼力被调整为 “软”时，使汽车行驶时的上下颠簸 幅度减少，提高汽车乘坐的舒适性。
这种悬架系统，可以通过驾驶员根 据汽车行驶的路面状况，借助挡位转 换开关来控制悬架的特性参数变化。 悬架系统性能控制的特性参数包括： 减振器的阻尼力、横向稳定杆的刚度。
其控制方式有机械式和电子控制式 两种。
每个执行器安装于悬架系统中减振 器的顶部，并通过其上的控制杆与减 振器的回转阀相连接，直流电动机和 电磁线圈直接接受ECU的控制。
2、汽车悬架的分类
目前，汽车的悬架系统通 常分为传统被动式、半主动式、 主动式三类。
主动式悬架是一种带有动力源的悬 架，在悬架系统中附加一个可控制作 用力的装置。
主动式悬架可根据汽车载荷、路面 状况、行驶速度、启动、制动、转向 等状况的变化，自动调整悬架的刚度、 阻尼力及车身高度等。
二，电控悬架的结构及工作原理
中等(normal)——适合用于汽车高 速
行驶。
软(soft)——减振器的阻尼力较小， 减振能力较弱，可充分发挥弹性元件 的缓冲作用，使汽车具有高级旅游车 的舒适性。
可调节阻尼力的减振器的基本工作原 理：当ECU促使执行器工作时，通过控 制杆带动回转阀相对活塞杆转动，使回 转阀与活塞杆上的油孔连通或切断，从 而增加或减小油液的流通面积，使油液 的流动阻力改变，达到调节减振器阻尼 力的目的。