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9．6电控悬架系统传统的汽车悬架一般具有固定的弹簧刚度和减振阻尼力，它只能保证在一种特定的道路状态和速度下达到性能最优，因而不能同时满足汽车行驶平顺性和操纵稳定性的要求。
例如降低弹簧刚度，平顺性会更好，乘坐更舒适，但会使操纵稳定性变差；相反，增加弹簧刚度虽可提高操纵稳定性，但会使车辆对路面不平度更敏感，平顺性降低。
因此，理想的悬架系统应在不同的行驶条件下具有不同的弹簧刚度和减振器阻尼力，以同时满足平顺性与操纵稳定性的要求。
电控悬架系统就是这种理想的悬架系统，它通过对悬架系统参数进行实时控制，使悬架的刚度、减振器的阻尼系数、车身高度能随汽车的载荷、行驶速度、路面状况等行驶条件变化而变化，使悬架性能总是处于最佳状态(或其附近)，同时满足汽车的行驶平顺性、操纵稳定性等方面的要求。
现代汽车电控悬架系统有多种形式。
根据控制目的不同，可分为车高控制系统、刚度控制系统、阻尼控制系统、综合控制系统等形式。
按悬架系统结构形式，可分为电控空气悬架系统和电控液压悬架系统。
根据控制系统有源或无源，可分为半主动悬架和全主动悬架。
半主动悬架是指悬架元件中的弹簧刚度和减振力之一可以根据需要进行调节，全主动悬架则能根据需要自动调节弹簧刚度和减振力。
可见，全主动悬架的各种性能都明显优予半主动悬架和被动悬架。
而主动悬架按弹簧的类型，可分为空气弹簧主动悬架和油气弹簧主动悬架。
本章以丰田凌志LS400的电控悬架系统为例进行介绍。
9．6．1 概述丰田凌志lS400的电控悬架系统为空气弹簧主动悬架，可根据行驶条件自动控制弹簧刚度、减振器阻尼力及车身高度，以抑制加速时后坐、制动时点头、转向时侧倾等汽车行驶状态的变化，明显改善乘坐的舒适性和操纵的稳定性。
1．系统控制功能丰田凌志LS400的电控悬架系统主要对车速及路面感应、车身姿态、车身高度三个方面进行控制。
(1)车速与路面感应控制1)当车速高时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以改善汽车调整行驶的平顺性和操纵稳定性。
一、实验目的1. 了解电控悬架系统的基本组成与工作原理。
2. 熟悉电控悬架系统各部件的功能与相互关系。
3. 掌握电控悬架系统的实验操作步骤与注意事项。
4. 通过实验验证电控悬架系统在不同工况下的性能表现。
二、实验原理电控悬架系统是一种集传感器、控制器、执行器于一体的智能控制系统，通过实时检测车身高度、车速、转向角度等信号，对悬架系统进行动态调整，以实现车身稳定、乘坐舒适、操纵稳定等目标。
三、实验仪器与设备1. 电控悬架系统实验台架2. 车身高度传感器3. 车速传感器4. 转向角度传感器5. 控制器6. 执行器7. 电脑8. 数据采集与分析软件四、实验步骤1. 系统搭建：按照实验台架说明，连接车身高度传感器、车速传感器、转向角度传感器、控制器和执行器等设备，确保各部件连接正确、可靠。
2. 系统调试：启动电脑，打开数据采集与分析软件，设置实验参数，如车身高度、车速、转向角度等。
3. 实验操作：a. 在平直路面进行车身高度调整实验，观察电控悬架系统是否能够根据设定的高度值进行精确调整。
b. 在弯道进行车身稳定性实验，观察电控悬架系统是否能够抑制车身侧倾，提高操纵稳定性。
c. 在颠簸路面进行乘坐舒适性实验，观察电控悬架系统是否能够有效过滤路面振动，提高乘坐舒适性。
4. 数据采集与分析：记录实验过程中车身高度、车速、转向角度等数据，利用数据采集与分析软件对数据进行处理，分析电控悬架系统在不同工况下的性能表现。
五、实验结果与分析1. 车身高度调整实验：实验结果表明，电控悬架系统能够根据设定的高度值进行精确调整，调整误差在±5mm以内，满足实验要求。
2. 车身稳定性实验：在弯道实验中，电控悬架系统能够有效抑制车身侧倾，提高操纵稳定性。
实验结果显示，侧倾角度小于2°，满足实验要求。
3. 乘坐舒适性实验：在颠簸路面实验中，电控悬架系统能够有效过滤路面振动，提高乘坐舒适性。
实验结果显示，车身垂直加速度小于0.2g，满足实验要求。
一、实训目的本次实训旨在使学生了解电控汽车悬架系统的基本组成、工作原理及实际操作方法，掌握电控悬架系统调试与故障诊断的基本技能，提高学生对汽车电控悬架系统的认识与实际操作能力。
二、实训内容1. 电控悬架系统基本组成电控悬架系统主要由以下几部分组成：（1）传感器：车身高度传感器、速度传感器、转向角度传感器、制动传感器等。
（2）执行器：空气压缩机、电磁阀、高度控制阀、阻尼调节阀等。
（3）控制器：电子控制单元（ECU）。
（4）控制单元：空气弹簧、减震器、车身高度调节机构等。
2. 电控悬架系统工作原理电控悬架系统通过传感器收集车身高度、车速、转向角度、制动等信号，由ECU进行处理，然后控制执行器调节空气弹簧的充气压力、减震器的阻尼力以及车身高度，从而实现对悬架刚度和阻尼的调节，提高汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性以及通过性。
3. 电控悬架系统实训操作（1）实训设备：电控悬架系统实训台、空气压缩机、电磁阀、高度控制阀、阻尼调节阀、车身高度调节机构等。
（2）实训步骤：①连接实训设备，确保设备正常工作。
②调整车身高度，使其达到设定值。
③调整减震器阻尼力，使其达到设定值。
④调整空气弹簧充气压力，使其达到设定值。
⑤验证电控悬架系统是否满足要求。
4. 电控悬架系统故障诊断与排除（1）故障现象：车身高度无法调节、减震器阻尼力无法调节、空气弹簧充气压力异常等。
（2）故障诊断方法：①检查传感器信号是否正常。
②检查执行器是否工作正常。
③检查控制单元是否工作正常。
④检查电路连接是否正常。
（3）故障排除方法：①根据故障现象，分析可能的原因。
②根据故障诊断方法，逐一排查故障原因。
③修复故障，确保电控悬架系统恢复正常工作。
三、实训结果通过本次实训，学生对电控汽车悬架系统的基本组成、工作原理及实际操作方法有了较为全面的了解，掌握了电控悬架系统调试与故障诊断的基本技能。
以下是实训过程中发现的问题及解决方法：1. 故障现象：车身高度无法调节。
电控悬架系统
简介随着汽车制造研发水平的不断提高，人们对于汽车的操控性和舒适性有了更高的要求。
这其中，车辆减震系统起着至关重要的作用。
而采用普通螺旋弹簧很难做到两全其美。
于是，适应能力更强，感受更完美的可变悬挂系统就诞生了。
组成：1.悬架阻尼调节装置（可调式减振器）。
2.空气悬架刚度调节装置（悬架控制执行器）。
3.车身高度控制装置（空气压缩机、排气阀、干燥器、进气阀、储气罐、调压阀、电磁阀、高度传感器、气室及控制单元）。
工作原理：电控悬架系统能够根据车身高度、车速、转向角度及速率、制动等信号，由电子控制单元（ECU）控制悬架执行机构，使悬架系统的刚度、减振器的阻尼力及车身高度等参数得以改变，从而使汽车具有良好的乘坐舒适性和操纵稳定性。
而在日常调节中，空气悬挂会有几个状态。
1、保持状态。
当车辆被举升器举起，离开地面时，空气悬挂系统将关闭相关的电磁阀，同时电脑记忆车身高度，使车辆落地后保持原来高度：2、正常状态，即发动机运转状态。
行车过程中，若车身高度变化超过一定范围，空气悬挂系统将每隔一段时间调整车身高度：3、
唤醒状态。
当空气悬挂系统被遥控钥匙、车门开关或行李厢盖开关唤醒后，系统将通过车身水平传感器检查车身高度。
如果车身高度低于正常高度一定程度，储气罐将提供压力使车身升至正常高度。
同时，空气悬挂可以调节减震器软硬度，包括软态、正常及硬态3个状态（也有标注成舒适、普通、运动三个模式等），驾驶者可以通过车内的
控制钮进行控制
目前电控悬架主要有电控磁流变式、油-气式、变节流面积式等多种型式。
电控磁流变式悬架主要是用可调阻尼的磁流变减振器代替传统的筒式减振器。
磁流变减振器是减振器中加入磁流变液和通电线圈，线圈中电流的变化会导致线圈周围磁场的变化，从而达到改变减振器阻尼的目
的。
技术特点：
主要功能：
1.降低路面不平引起的加速度和车身急剧跳动对乘员的影响。
由于路面的输入是随机的，一般无专用设备的汽车无法探测路面的平整度，但可以通过加速度传感器在汽车行驶过程中所产生的电压信号波动大小来判断路面的好坏。
如加速度幅值较小，则在同一速度下路面质量就好，此时电控单元ECU就可以通过调节机构来使悬架阻尼变小；反之，控制悬架阻尼使之变大，以使振动迅速衰减，以达到降低车
身振动，提高乘坐舒适性的目的。
2. 减少汽车行驶时的车身姿态变化。
车身的姿态控制应包括三种控制功能，即转向时的车身侧倾控制、制动时的车身点头控制、起步时的车身俯仰控制。
在急速转向的情况下，应加大悬架阻尼值，以减少车身侧倾。
当驾驶员猛打方向盘时，安装在转向器上的转向传感器把方向盘的转角及变化速度传给微机，由它对悬架发出指令，使之处于合适状态。
抑制制动时车身点头和突然起步时车身俯仰，则应增加悬架阻尼值。
通过以上途径使车身的姿态控制在最优的范围之内。
3. 保证在弯曲路段和高速行驶时的操纵稳定性。
汽车在弯曲路面或者高速行驶时，可根据路面状况适时的调节减振器的阻尼，以达到增加轮胎接地性的目的，从而提高汽车的
操纵稳定性。
技术指标：
1. 车身垂直加速度：在B级道路上行驶时，其幅值不大
于0.3 g；
2. 车身俯仰角加速度：当制动初速度为80 km/h, 从制
动开始到结束，俯仰角加速度均方根值不大于
0.06 rad/s2, 幅值不大于0.13 rad/s2；
3. 车身侧倾角加速度和横摆角速度响应：当车速为40 km/h，方向盘阶跃转角是1.67 rad时，车身的侧倾角加
速度峰值不大于0.12 rad/s2，均方根值不大于0.05 rad/s2，横摆角速度均方根值不大于0.1 rad/s，进入稳态历程小于
0.64s。
技术先进性和创新点：
1. 设计了一款电控磁流变式减振器。
巧妙的运用剪切和流动混合模式有效的代替了一般减振器的流动模式，成功解决了磁流变液流动过程中的阻尼孔堵塞的问题。
作了相关的阻尼器特性试验，结果能够满足要求。
2. 进行了基于32位单片机ARM的控制程序开发。
ARM 系统具有速度快，精度高，程序实现简单和可擦写能力强等
特点。
3. 提出道路试验和台架试验相结合的电控悬架系统试
验方法。
技术的应用领域前景分析：
在我国，电控悬架系统的开发研究还处于起步阶段，国产的电控悬架产品尚属空白。
电控悬架可应用在轿车、微型面包车、轻型客车和货车等车型上，本项目的研发具有较高的实用价值和广阔的市场前景。
效益分析：
本技术市场应用范围广，利润丰厚，效益十分可观。
