汽车电控悬架的现状及趋势

电控空气悬架系统的发展现状综述

电控空气悬架系统的发展现状综述 梁广源 （广东技术师范学院汽车学院，广东广州 10588） 摘要：介绍汽车电控空气悬架的基本结构和工作原理，论述国内外电控空气悬架的发展状况，对电控空气悬架的控制策略以及研究状况进行分析及总结，并阐述当前电控空气悬架在应用过程存在的问题及其发展方向。 关键词：电控空气悬架，发展状况，部件技术，研究状况，存在问题 Review on Development of Electronically Controlled Air Suspension System Liang Guangyuan (Guangdong Polytechnic Normal University, School of Automotive Engineering, Guangzhou 10588, China) Abstract:The basic structure and working principle of electronically controlled air suspension were introduced. The development status of the electronically controlled air suspension at home and abroad was discussed. The technology and research status of electronic control air suspension were analyzed and summarized, and the problems existing in the application of electronic controlled air suspension and its development direction were expounded. Key words: electronically controlled air suspension, development status, component technology, research status, existing problems 引言 空气悬架系统是以橡胶材质的空气弹簧作为弹性元件的悬架。现代人对汽车的驾驶要 求越来越高，在乘坐舒适性和操纵 稳定性方面提出了新的要求。传统 的空气悬架系统是利用机械式的 压气机通过高度控制调节阀来对 空气弹簧进行充气放气，从而改变 汽车的离地高度。随着电子控制系 图1

车辆电控悬架的控制与现状

车辆电控悬架的控制与现状 KIMI KANG （南京农业大学工学院，车辆工程） 摘要：汽车电子控制悬架系统的目的是通过控制调节悬架的刚度和减震器阻尼，突破传统被动悬架的局限区域，使汽车的悬架特性与行驶的道路状况相适应，保证平顺性和 操纵性两个相互排斥的性能要求都能得到满足。 关键词：悬架；电子控制；弹簧刚度；减振阻尼力 0引言 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。 1电控悬架的功能与类型 1.1电控悬架的功能 汽车电子控制悬架系统的目的是通过控制调节悬架的刚度和减震器阻尼，突破传统被动悬架的局限区域，使汽车的悬架特性与行驶的道路状况相适应，保证平顺性和操纵性两个相互排斥的性能要求都能得到满足。主要功能包括：车高调整、衰减力控制、弹簧刚度控制、侧倾角刚度控制等。 1.2电控悬架的类型 根据有无力发生器，可将电子控制悬架分为半主动悬架和全主动悬架两大类。 1.2.1半主动悬架 半主动悬架是根据路面冲击、车轮与车体的加速度、速度及位移信号仅实时调节悬架的阻尼系数，消耗来自不平路面的冲击能量，而不需要提供能量，以这种方式来改善悬架缓冲性能。半主动悬架无力发生器，即无源控制，结构简单、造价低、能量消耗小，是目前轿车上较为普遍采用的调节方式。图11-1所示是一种典型的半主动悬架，它是通过改变液压缸上下两腔节流口的过流面积，以调节

案例二项目一：汽车电控悬架系统故障诊断与排除教案

汽车底盘电控技术课程（理论）教学任务书课程管理系（部）：机电工程教研室：汽车检测任课教师：邓家林

注：1、教师每次课需携带教学任务书； 2、教学任务书交教研室存档，系部检查，教务处抽查。 汽车底盘电控技术课程（实践）教学任务书 课程管理系（部）：机电工程教研室：汽车检测任课教师：邓家林

2、教学任务书交教研室存档，系部检查，教务处抽查。 备课纸 2013 年级汽电1201/检举1203班 1 周星期P

二、电控悬架系统功能 电控悬架系统的基本目的是控制调节悬架的刚度和阻尼力。基本功能有： 1、车高调整：不论负载多少，汽车高度均一定；在坏路面上行驶时，使车高升高，高速行驶时，车高降低。 2、减震器阻尼力控制：调整减震器阻尼系数，防止汽车起步或急加速时车尾后坐；防止紧急制动时车头下沉；防止急转弯时车身横向摇动；防止汽车换档时车身纵向摇动等。 3、弹簧刚度控制：调整弹簧弹性系数，改善乘坐舒适性和操纵稳定性。 有些车型有其中一至二个功能，少数同时有三个功能。 三、电控悬架系统种类 1、按传递介质不同，分气压式和油压式。 2、按驱动机构和介质不同，分电磁阀驱动的油气主动式悬架和步进电机驱动的空气主动悬架。 3、按控制理论不同，分半主动式和主动式。 主动悬架是一种能供给和控制动力源的装置，它根据各传感器检测的信号，自动调整悬架的刚度、阻尼力以及车身高度，从而显著提高汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性。

半主动悬架不需要外加动力源，因而消耗的能量小，成本低。 被动悬架半主动悬架主动悬架 ●汽车电控悬架结构原理 一、电控悬架系统组成 一）组成 1.传感器：车高传感器、车速传感器、加速度传感器、转向盘转角传感器、节气门位置传感器等。 2.开关：模式选择开关、制动灯开关、停车开关、车门开关等。 执行器：可调阻尼力减震器、可调节弹簧高度和弹性大小的弹性元件等。 . 3.ECU 二）一般原理： 利用传感器（包括开关）检测汽车行驶时路面的状况和车身的状态，输入ECU后进行处理，然后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。

汽车电控悬架试题

复习思考题 一、判断题 1．电控半主动悬架系统不可调节车身高度。 ( ) 2．电控半主动悬架系统的螺旋弹簧是必要的。 ( ) 3．电控主动空气悬架系统的空气压缩机在起动发动机后是常运转的。 ( ) 4．电控主动空气悬架的主、辅气室是直接连通的。 ( ) 5．压电式减振器的阻尼调节元件受电脑控制。 ( ) 6．主动式路况预测悬架系统的路况预测传感器结构为超声波式。 ( ) 7．LEXUS LS400电控悬架系统的压缩机在点火开关接通后常运转。 ( ) 8．LEXUS LS400车门未关紧，在点火开关接通后，车身会自动升高。 ( ) 9．LEXUS LS400电控悬架系统的每个车身高度传感器均由一个槽盘和4对遮光器组成，其±有5个引脚* ( ) 10．LEXUSLS400电控悬架系统的节气门位置传感器信号直接进入电脑。 ( ) 11．LEXUSLS400电控悬架系统的车身高度下降时，电脑不仅使高度控制阀通电，而且还使排气阀通电将气压缸内的空气排出。 二、选择题 1．关于电控空气悬架，甲认为主气室的作用是调节刚度；乙认为辅气室的作用是调节阻尼力。你认为 ( ) A．甲正确； B．乙正确； C．甲乙均正确； D．甲乙均不正确 2．关于油气弹簧悬架系统，甲认为悬架的刚度是通过油液压缩气室中的空气实现的；乙认为通过电磁阀控制油液管路中小孔节流实现变阻尼特性。你认为 ( ) A．甲正确； B．乙正确； C．甲乙均正确； D．甲乙均不正确 3．关于电控空气悬架，甲认为：在急转弯时，由转向传感器检测转向盘操作，电脑通过执行器使悬架刚度和阻尼力变换到高(硬)值；乙认为紧急制动时，如果车速高于60km／h，电脑通 过执行器使悬架刚度和阻尼力变换到高(硬)值。你认为 ( ) A．甲正确； B．乙正确； C．甲乙均正确； D．甲乙均不正确 4．关于电控空气悬架系统，甲认为：当车速高于110km／h时，电脑控制执行器使悬架刚度和阻尼力调至中间值；乙认为当车速高于40-100km／h范围内，前轮车身高度传感器检测出车身颠簸时，电脑通过执行器使悬架刚度和阻尼力变换到高(硬)值。你认为 ( ) A．甲正确； B．乙正确； C．甲乙均正确； D．甲乙均不正确 5．关于主动式空气悬架系统，甲认为：当需要车身电脑控制电磁阀动作使空气弹簧主

电控悬架系统

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。 2)当前轮遇到突起时，减小后轮悬架弹簧刚度和减振器阻尼力，以减小车身的振动 和冲击。’ 3)当路面差时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以抑制车身的振动。 (2)车身姿态控制 1)转向时侧倾控制。急转向时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以抑制车身的侧倾。 2)制动时点头控制。紧急制动时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以抑制车身的点头。 3)加速时后坐控制。急加速时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以抑制车身的后坐。 (3)车身高度控制 1)高速感应控制。车速超过90km／h时，降低车身高度，以减少空气阻力，提高汽车行驶的稳定性。 2)连续差路面行驶控制。车速在40～90km／h时，提高车身高度，以提高汽车的通 过性。 3)点火开关0FF控制。驻车时，当点火开关关闭后，降低车身高度，便于乘客的乘坐。 4)自动高度控制。当乘客和载质量变化时，保持车身高度恒定。 2．系统操作

现代汽车悬架技术的发展趋势

现代汽车悬架技术的发展趋势 肖永清 内容提要：本文阐述了现代汽车悬架系统的种类、结构特点、功能与工作原理;介绍了汽车悬架系统的新技术及其发展趋势。 关键词：汽车悬架结构原理发展趋势

1.汽车悬架系统的种类、结构特点与功能 所谓汽车悬挂,就是指汽车车身和车轮弹性地连接起来的机构。俗称汽车的避震、悬挂和悬架的意思都一样，都是指车轮与车身之间的连接物，避震是通俗叫法，而悬挂和悬架均是"学名"。 悬架是将车身与车桥、车轮弹性相连，传递作用在车轮和车身之间的力和力矩，缓和由不平路面传给车身的冲击，并衰减由此引起的振动，以保证汽车正常行驶时的平顺性、操纵稳定性和乘坐舒适性。目前多数汽车的悬架都是被动式悬架，即汽车的车轮和车身状态只能被动地取决于路面及行驶状况以及汽车的弹性支承元件、减振器和导向机构。 汽车上的悬挂结构大体可分为两种：一种是左、右车轮用一根刚性轴连起来并与车身相连的叫非独立悬挂。常见卡车使用的钢板弹簧避震系统就是非独立悬挂。它具有结构简单、强度高、稳定性好、容易制造、维修方便、轮胎磨损小和价格低廉等优点。其缺点是当汽车在高速或在不平路面行驶时，容易颠簸，使人感到不舒服。 另一种是左、右车轮不连在一根轴上，而是单独通过悬挂与车身连接的叫独立悬挂。往往轿车的舒适性比卡车好, 是因为这些车采用了独立悬挂，其结构是用轻便的杠杆、摆臂代替了整体车轴，当一侧车轮驶入凹凸不平路面时，不会牵动另一侧车轮而引起冲击振动，这就提高了乘座舒适性。但采用独立悬挂后也相应使结构复杂，成本上升。常见的独立悬挂结构型式有：螺旋弹簧双横臂独立悬挂、扭杆式独立悬挂、滑柱摆臂式独立悬挂和麦弗逊式独立悬挂等。 现代轿车的前轮都采用独立悬挂，后轮虽然比前轮采用独立悬挂的要少，但中、高级轿车一般都是四轮独立悬挂。雪铁龙有一种液压悬挂，它是用一个液压筒代替一组弹簧和减震器。液压筒根据中央控制器的指令来调整自身的工作情况。而中央控制器是按车身上的传感器所收集的资料信息计算后发出指令的。这些信息资料包括车速、车身侧偏程度、方向盘及油门位置等。现生产的雪铁龙汽车都使用了液压悬挂,便成其"独门"技术，自然也成为它的最大个性之一。 此外还有一种悬挂就是空气悬挂。它是在夹有连线的橡胶囊内充入压缩空气组成。除具有减震功能和导向机构外,还设有车身 高度调节装置。空气悬挂虽然储 能量大，但因结构复杂、维修麻 烦,以及轮廓尺寸大不易布置等 缺点，目前多用于大客车和无轨 电车上。 电控悬架系统主要有半主动 悬架和主动悬架两种。半主动悬 架是指悬架元件中的弹簧刚度和 减振器阻尼系数之一可以根据需 要进行调节。为减少执行元件所

汽车半悬挂系统建模与分析(现代控制理论大作业)

XX大学 现代控制理论 ——汽车半主动悬架系统的建模与分析 姓名：XXX 学号：XXXX 专业：XXXX

一． 课题背景 汽车的振动控制是汽车设计的一个重要研究内容，涉及到汽车的平顺性和操纵稳定性。悬架系统是汽车振动系统的一个重要子系统，其振动传递特性对汽车性能有很大影响。因此设计性能良好的悬架系统以减少路面激励的振动传递，从而提高汽车的平顺性和操纵稳定性是汽车振动控制研究的重要课题。 悬架系统是汽车车身与轮胎间的弹簧和避震器组成整个支撑系统，用于支撑车身，改善乘坐舒适度。而半主动悬架是悬架弹性元件的刚度和减振器的阻尼系数之一可以根据需要进行调节控制的悬架。 目前，半主动悬架研究主要集中在调节减振器的阻尼系数方面，即将阻尼可调减振器作为执行机构，通过传感器检测到汽车行驶状况和道路条件的变化以及车身的加速度，由ECU 根据控制策略发出脉冲控制信号实现对减振器阻尼系数的有级可调和无级可调。 二． 系统建模与分析 1.1 半主动悬架系统的力学模型 以二自由度 1/4半主动悬架模型为例，并对系统作如下假设： (1) 悬挂质量与非悬挂质量均为刚体； (2) 悬架系统具有线性刚度和阻尼； (3) 悬架在工作过程中不与缓冲块碰撞； (4) 轮胎具有线性刚度，且在汽车行驶过程中始终与地面接触。 综上，我们将该系统等效为两个质量块M ，m ；两个弹簧系统Ks ，Kt ；一个可调阻尼器（包含一个常规 阻尼器Cs 和一个变化阻尼力F ），如图1所示。 图1 系统力学模型 1.2 半主动悬架系统的数学模型 由减振器的简化模型得:N S =-+F C V F 对m 进行分析：()211201122()t s s d z dz dz m K z z K z z C F dt dt dt ?? =------ ??? 即：()()1011212()t s s mz K z z K z z C z z F =------ 对M 进行分析：2212122 ()s s d z dz dz M K z z C F dt dt dt ?? =-+-+ ??? 即：()()21212s s Mz K z z C z z F =-+-+

汽车电控技术详细教案知识交流

部门：汽车工程系班级：13汽营汽车电控技术 项目：汽车悬架电子控制系统 悬架电子控制系统的组成及工作原理课时：2课时时间：第10周 本讲教学目标： 知识点： ·汽车悬架系统概况 ·悬架系统的类型 ·电控悬架系统的组成及功用·电控悬架系统的工作原理 能力点： ·了解悬架系统概况 ·熟悉悬架系统的类型 ·掌握电控悬架系统的组成和功用·掌握电控悬架系统的工作原理本讲主要内容： ·汽车悬架系统概况 ·悬架系统的类型 ·电控悬架系统的组成及功用 ·电控悬架系统的工作原理 教学条件： 教材、悬架实物、常规教学工具 本讲教学要求 ·简介·悬架系统概况 ·重点讲解·电控悬架系统的功用、结构和原理 教学重点：·电控悬架系统的组成和功用 ·电控悬架系统的工作原理 教学难点：·电控悬架系统的功用、结构和原理教学方法及手段：讲解辅助教具

本讲教学内容：汽车悬架电子控制系统 悬架电子控制系统的组成及工作原理 复习回顾电控自动变速器结构、功能 （针对自动变速器通过学生模拟4S店销售进行回顾） 实物展示 邀请学生亲自感受普通悬架 剖析普通悬架减振器原理分析不足引新课导入：汽车悬架在汽车的行驶过程中其什么作用？现代悬架应该具备什么样的要求呢？ 概述 汽车悬架是车身或车架与车轮或车桥之间传力连接装置的总称。其作用主要有如下三个方面： （1）与轮胎共同作用，缓冲和吸收来自车轮的振动，使汽车平稳行驶。 （2）将车轮与路面之间产生的驱动力和制动力及其力矩传递到车身。 （3）将车身支承在前后车桥上，并保持车身与车轮之间的几何关系。 传统的悬架系统主要由弹簧、减振器、稳定杆等组成。为提高汽车乘坐的舒适性，要求悬架做得比较软。以满足汽车在不平路面上行驶时车轮有较大的运动空间。但这将导致汽车在行驶过程中，由于路面的颠簸而使车身位移增大，这种位移的增大会对汽车行驶的稳定性带来十分不利影响。反之，为提高汽车操纵的稳定性，要求悬架要有较大的弹簧刚度和较大的减振器减振阻尼，以限制车身过大的运动。但这又会导致车身产生较大颠簸，从而影响汽车的乘坐舒适性和车辆行驶的平顺性。 因此，传统的悬架在设计过程中不可避免地要不断在乘坐舒适性和操纵稳定性中寻求妥协。尽管近年来传统悬架在结构上的不断更新和完善，采用优化设计方法进行设计，已使汽车，特别是轿车的乘坐舒适性和操纵稳定性有了很大提高，但传统悬架仍然受到诸多的限制。如最终设计的悬架参数（弹簧刚度和减振器减振阻尼等）是不可调节的，使得传统悬架只能保证汽车在一种特定的道路和速度条件下达到性能最优的匹配，并且只能被动地承受地面对车身的作用力，而不能根据道路、车速的不同而改变悬架参数，更不能主动地控制地面对车身的作用力。 讨论：先进悬架具备的要求。

悬架技术现状及发展趋势

悬架技术现状及发展趋势 李辰20071099 车辆工程1班03110701 悬架系统是汽车的重要组成部分之一。汽车悬架系统是指连接车身和车轮之间全部零部件的总称，主要由弹簧、减振器和导向机构三大部分组成，其作用是传递车轮和车架之间的一切力和力矩，并且缓和由不平路面传给车架（或车身）的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，以保证汽车的平顺行驶。当汽车行驶在不同路面上而使车轮受到随机振动时，由于悬架装置实现了车体和车轮之间的弹性支承，有效地抑制、降低了车体与车轮的动载和振动，从而保证汽车行驶的平顺性和操纵稳定性，达到提高平均行驶速度的目的。 舒适性是轿车重要的性能之一。舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。所以，汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时，汽车悬架作为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。因此，轿车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表，作为衡量轿车质量的指标之一。 现代轿车的悬架都有减振器。当轿车在不平坦的道路上行驶，车身会发生振动，减振器能迅速衰减车身的振动，利用本身的油液流动的阻力来消耗振动的能量。人们为了更好地实现轿车的行驶平稳性和安全性，将阻尼系数不固定在某一数值上，而是能随轿车运行的状态而变化，使悬架性能总是处在最优的状态附近。因此，有些轿车的减振器是可调式的，将阻尼分成两级或三级，根据传感器信号自动选择所需要的阻尼级。 在现代轿车悬架上，麦弗逊式及烛式悬架都将螺旋弹簧和减振器组合在一起，这是因为乘坐的舒适性有赖于对冲击的缓冲和对冲击产生的振动的消减两个方面，缺一不可。只有缓冲没有消振只能暂时缓和冲击力的影响而不能最终使它消失；只有对振动的消减而没有缓冲则不能有效地避免冲击所造成的破坏。螺旋弹簧是缓冲元件，它具有不需润滑，不怕污垢，重量小且占空间位置少的优点。当路面对车轮的冲击力传到螺旋弹簧时，螺旋弹簧产生变形，吸收车轮的动能，转换为螺旋弹簧的位能(势能)，从而缓和了地面的冲击对车身的影响。 但是，螺旋弹簧本身不消耗能量，储存了位能的弹簧将恢复原来的形状，把位能重新变为动能。如果单独使用弹簧而没有消振元件，汽车就会像杂技演员跳“蹦蹦床”一样，受到一次冲击后连续不断地上下运动。因此，螺旋弹簧与减振器组合使用是一种力学上的巧妙组合，充分利用二者的特点，能够即时缓冲地面的冲击，并在螺旋弹簧几个来回过程中拖动减振器活塞，驱动油液把大部分振动能量吸收掉，使得汽车迅速平稳下来。 为了提高轿车的舒适性，现代轿车悬架的垂直刚度值设计得较低，用通俗话来讲就是很“软”，这样虽然乘坐舒适了，但轿车在转弯时，由于离心力的作用会产生较大的车身倾斜角，直接影响到操纵的稳定性。为了改善这一状态，许多轿车的前后悬架增添横向稳定杆，当车身倾斜时，两侧悬架变形不等，横向稳定杆就会起到类似杠杆作用，使左右两边的弹簧变形接近一致，以减少车身的倾斜和振动，提高轿车行驶的稳定性。

汽车理论-电控悬架实验报告

汽车理论实验报告 汽车操作稳定性、平顺性实验（电控悬架） 专业 学号 姓名 二〇一四年十二月

一、实验目的 1、了解电控悬架EMS（Electronic Modulated Suspension）的结构和工作原理。 2、观察电控悬架系统的工作过程。 二、电控悬架实验台的结构及工作原理 汽车不同的行驶状态对悬架有不同的要求。一般行驶时需要柔软一点的悬架以求舒适感，当急转弯及制动时又需要硬一点的悬架以求稳定性，两者之间有矛盾。高速行驶时需要中等硬度的悬架。另外，汽车行驶的不同环境对车身高度的要求也是不一样的。一成不变的悬架无法满足这种矛盾的需求，只能采取折中的方式去解决。在电子技术发展的带动下，工程师设计出一种可以在一定范围内调整的电子控制悬架来满足这种需求，这种悬架称为电控悬架，目前比较常见的是电控空气悬架形式。 如图1所示，是轿车上装备电控空气主动悬架系统(A-ECS)，它能系统地控制汽车的车身高度、行驶姿势和悬架系统的阻尼力特性。 该系统主要由空气弹簧、普通螺旋弹簧、电子控制单元、车速传感器、G传感器、转角传感器、节气门位置传感器、高度传感器、阻尼力转换执行器、电磁阀、空气压缩机、储气筒、空气管路和继电器等组成。 图1 主动电子控制悬架系统 1—前储气筒；2—回油液压泵继电器；3—空气压缩机继电器；4—电磁阀；5—ECS电源继电器；6—加速度计开关；7—节气门位置传感器；8—制动灯开关；9—车速传感器；10—转角传感器；11—右后车门开关；12—后电磁阀总成；13—电子控制单元；14—阻尼力转换执行器；15—左后车门开关；16—后储气筒；17—后高度传感器；18—左前车门开关；19—ECS开关；20—阻尼力转换执行器(步进电动机型)；21—加速度计位置；22—空气压缩机总成；23—G传感器；24—前高度传感器；25—

电控悬架系统的结构控制原理与检修-(毕业论文)

摘要 电子技术与汽车技术的结合形成了一门新技术——汽车电子技术，随着汽车电子技术的日趋完善，时至今日，汽车电子化已达到相当高的程度。汽车电子技术已成为一个国家汽车工业发展的标志。汽车中悬架的作用是连接车身与车轮, 以适当的刚性支撑车轮, 并吸收路面的冲击, 改善车辆的舒适性和平顺性; 还可以稳定汽车行驶, 改善操纵性。悬架作用中的平顺性与操纵稳定性, 有着相互矛盾的联系。电子控制悬架在其电子控制装置的控制下, 能根据外界接受的信息或车辆本身状态的变化, 进行动态的自适性调节, 即电控悬架没有固定的悬架刚度和阻尼系数。这样可以随着道路条件的变化和行驶需要的不同要求而自动地调节, 从根本上解决平顺性和操纵稳定性之间的矛盾, 提高汽车的使用性能。本篇论文不仅对应用广泛的电子控制悬架系统的结构组成、工作原理进行了系统阐述，而且对其故障类型与产生原因进行分析，同时也运用案例对其诊断流程也作了详细的介绍。 关键词：电子控制，悬架系统，传感器，故障，诊断

Abstract Electronic technology and the technique of car formed a new technology, automobile electronic technology, with the improvement of automobile electronic technology, today, the automobile electronic has reached quite high degree. Automobile electronic technology has become a symbol of the national auto industry development. Automobile suspension is the function of connection in the body and wheels, with proper rigidity supporting wheels, and absorb the impact of the pavement, improve the vehicle comfort peace obey; Also can stable the car, improve handling. Suspension effect of ride comfort and handling stability, have conflicting links. Electronic control suspension under the control of electronic control devices, can according to the outside world to accept the information or the change of the state of the vehicle itself, which can adjust the dynamic adaptive sex, namely electronic control suspension has no fixed suspension stiffness and damping coefficient. As the change of road conditions and driving with the requirement of the need to automatically adjust, fundamentally solve the contradiction between ride comfort and handling stability, improve the use performance of the car. This paper not only to the wide application of electronic control suspension system structure, working principle of the system is expounded, and the fault type and the causes were analyzed, and also use case also has made the detailed introduction of the diagnosis process Keywords: electronic control, suspension system, sensor, fault, diagnosis

关于现代汽车四轮定位及电控悬架系统检修问题的探讨

关于现代汽车四轮定位及电控悬架系统检修问题的探讨 作者：马振锋 来源：《电子世界》2012年第24期 【摘要】汽车的四轮定位是为了保证汽车直线行驶的稳定性和操纵的轻便性，减少轮胎和其他机件的磨损，转向轮、转向节和前轴与车架的安装应保持一定的相对位置关系，汽车的悬架是车架与车桥之间一切连接装置的总称。汽车电控悬架系统是通过电子控制装置由计算机和信号输入、输出电路组成，对传感器输入的电信号进行综合处理，向执行机构发出控制指令来调节弹簧刚度、减振器的阻尼力等参数。只有有效的配合两者之间的关系才能提高汽车的操纵稳定性、行驶平顺性、安全性、舒适性。 【关键词】操纵稳定性；行驶平顺性；安全性；舒适性 1.汽车四轮定位的问题探讨 1.1 汽车四轮定位的概念 汽车四轮定位是由前轮定位和后轮定位两部分组成。它包括车轮、悬架、车桥和转向节的各种角度的定位。汽车四轮定位的内容包括：主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束、前轮外展、后轮外倾角、后轮前束。而汽车的操纵稳定性不仅仅由前轮定位来保证，后轮定位也起着至关重要的作用。一般不同的技术条件下，应首先对其车辆的结构进行定位参数的检测，然后做出正确的判断和调整。 1.2 汽车四轮定位的内容 （1）主销后倾角 主轴装在前轴上后，在纵向平面内，其上端略向后倾斜，这种现象称为主销后倾。 （2）主销内倾角 主轴安装在前轴上后，在横向平面内，其上端略向内倾斜，这种现象称为主销内倾。 （3）前轮外倾 前轮安装在转向节上时，其旋转平面上端向外倾斜，这种现象称为前轮外倾。 （4）前轮前束

汽车两个前轮安装后，俯视车轮，两个前轮的旋转平面并不完全平行，而是稍微带一些角度，这种现象称为前轮前束。 上述的四种定位值都是前轮定位的指标。后轮定位值与前轮定位值相似，但大多数轿车的后轮定位不可调。 1.3 汽车四轮定位的作用 当车辆使用很长时间后，会出现方向转向沉重、发抖、跑偏、不正、不归位或者轮胎单边磨损、波状磨损、块状磨损、偏磨等不正常磨损，以及用户驾驶时，车感漂浮、颠簸、摇摆等现象。而四轮定位的作用就是： （1）增加行驶安全； （2）减少轮胎磨损； （3）保持直行时转向盘正直，维持直线行车； （4）转向后转向盘自动归正； （5）增加驾驶控制感； （6）减少燃烧消耗； （7）减低悬挂部件耗损。 1.4 汽车四轮定位内容的分析 汽车四轮定位不良可能引发故障的分析： （1）方向盘太重：是因为主销后倾角过大。设置主销后倾角后，主销中心线的接地点与车轮中心的地面投影点之间产生距离使车轮的接地点位于转向主销延长线的后端，车轮就靠行驶中的滚动阻力被向后拉，使车轮的方向自然朝向行驶方向。而主销后倾角增大，同时主销纵倾移距也增大。主销纵倾移距过大，会使转向盘沉重。 （2）方向盘发抖：是因为车轮动态不平衡。车辆在行驶过程中很难避免碰碰撞撞，由于外力的作用下使车毂变形、轮胎磨损不均匀、由于补胎造成车轮的动态不平衡，或由于发动机做功不正常而引发的发抖。 （3）行车时往左/右边拉左右后倾角或外倾角不相等。因为后倾角的不相等则会降低汽车直线行驶的能力，外倾角的不相等则会使车辆向外倾角大的一边拉方向。车身高度左右不相

汽车主动悬架控制系统的发展研究

目录 1 引言 (1) 2 汽车悬架系统的类型和应用 (1) 2.1 被动悬架 (1) 2.2 主动悬架 (2) 2.3 半主动悬架 (2) 3 主动悬架控制系统国内外研究现状 (2) 4 汽车悬架的控制策略 (3) 4.1 天棚阻尼与开关阻尼控制 (3) 4.2 随机线性二次最优控制 (3) 4.3 模糊控制 (4) 4.4 神经网络控制 (4) 4.5 预测控制 (4) 4.6 滑模变结构控制 (5) 4.7 复合控制 (5) 5 控制方法的展望 (5) 5.1 注重控制策略的综合运用 (5) 5.2 注重汽车其他系统与主动悬架系统的联合控制研究 (5) 5.3 注重悬架系统模型的降阶研究 (6) 6 结论 (6) 参考文献： (6)

汽车主动（半主动）悬架控制系统的 研究发展 1引言 汽车主动悬架目前是国内外研究的热点问题，研究的关键技术主要在控制策略的选择上及执行器的研发方面。国外由于成本问题，一些油气主动悬架也仅限用在一些高级轿车上，国内在此方面还处在研发及试验阶段，离主动悬架系统普遍使用在轿车上的时代还较远。 2汽车悬架系统的类型和应用 悬架是车架与车桥之间一切传力装置的总称，它的主要功用是传递作用在车轮和车架之间的力和力矩，缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的振动，以保证汽车能平顺行驶。衡量悬架性能好坏的主要指标是汽车行驶的平顺性; 即乘坐舒适性和操纵稳定性，但这两个方面是相互排斥的性能要求。由于被动悬架的刚度和阻尼系数是固定的，无法根据不同的使用要求自适应地改变，在结构设计上只能是满足平顺性和操纵稳定性之间矛盾的折衷。 为服这个缺陷，国外在五十年代提出了“主动悬架”的概念。主动悬架的特点是能根据外界输入或车辆本身状态的变化进行动态自适应调节。主动悬架包控制单元和力发生器，力发生器的作用下使悬架的特性得到控制，如同改变了悬架的刚度和阻尼系数，其中最关键的是控制算法的优劣。 2.1被动悬架 被动悬架, 由弹性元件和不可变参数的减振器组成, 只能在特定工况下达到最优, 缺少对变载荷、变车速、不可预测路况的适应性。被动悬架是传统的机械结构，由弹簧、减震器和导向机构组成。被动悬架的刚度和阻尼系数均不可调，只能在特定的工况下达到最优减振效果，存在明显的共振峰，难以同时获得良好的乘坐舒适性和操纵稳定性，缺乏灵活性。但被动悬架因结构简单、设计容易和制造方便，且无须额外的能量输入，目前在中低档轿车上应用最为广泛[1]。为了进一步改善被动悬架的减振效果,满足现代汽车对悬架提出的更高的性能要求，在桑塔纳、夏利和赛欧等轿车上加强了通过优化寻找最优悬架参数和对悬架导向机构的研究，采用了带有横向稳定杆的多连杆机构悬架系统，在一定程度上改善了被动悬架减振效果。

汽车悬架电子控制系统结构及工作原理

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/d56432118.html, 汽车悬架电子控制系统结构及工作原理 作者：刘小龙 来源：《大众汽车·学术版》2018年第12期 摘要悬架是汽车底盘的重要组成之一，传统悬架系统主要由弹簧、减震器及导向机构三部分组成。这种悬架只能适应特定道路和行驶条件，不能满足多变得道路状况，并且只能被动承受来自车身的作用力而无法主动调节，存在一定的缺陷。随着汽车电子技术的发展，电子控制悬架克服了传统悬架存在的不足，实现了汽车技术的突破。本文重点讲述了电子控制悬架系统的结构及工作原理，从而使读者能对现代汽车悬架技术有更好的认识。 关键词悬架；电子控制系统；工作原理 1 汽车电子控制悬架发展背景 汽车的悬架是连接车身和车轮之间全部零件和部件的总称，主要由弹簧、减震器和导向机构三部分组成。通过悬架的弹性支撑，有效地抑制、降低了车身的振动，以保证汽车行驶的平顺性和操作稳定性。传统悬架，由于只能被动受力，因此存在着很多的不足。随着汽车技术的不断发展，电子控制悬架渐渐取代了传统悬架。电子控制悬架系统可以根据悬架位移、车速、转向、制动器信号等，由电子控制单元控制相关执行元件，可以根据行驶状况的变化主动改变刚度和汽车车身的高度，以抑制汽车倾斜，使车身姿态发生变化，因此，它能较好保持汽车的驾驶舒适性和操作稳定性。 2 汽车悬架电子控制系统的概述 2.1 汽车悬架电子控制系统的基本组成 電子控制悬架又称电子调节悬架系统，由传感器、控制开关、电控单元和执行器组成。传感器和控制开关向电控单元输入信号，电控单元接到信号后，向执行元件发出控制指令，执行元件产生一定的机械动作，从而改变车身高度、空气弹簧的刚度和减震器的阻尼。车身高度控制系统的主要功用是当车内乘员或载荷变化时，自动调节车身高度，使汽车行驶稳定。 2.2 汽车悬架电子控制系统的基本功能 电子控制悬架系统的基本目的是通过控制调节悬架的刚度和阻尼力，突破传统被动悬架的局限性，使汽车的悬架特性与道路状况和行驶状态相适应。其主要的作用有：①调节车身高度。无论车辆负重多少，都需要维持车身在一定高度，电子控制悬架可根据不同的道路情况改变车身高度，提高操作稳定性。②控制减震器阻尼力。通过对减震器阻尼系数的调整，防止汽车急速起步和急加速时车尾下蹲；防止紧急制动时车头下沉；防止汽车急转时车身横向摇动。 ③控制弹簧刚度。通过对弹簧弹性系数的调整，来改善汽车的行驶平顺性和操作稳定性。

汽车电控悬架原理及检修分析

汽车电控悬架原理及检修分析 电控悬架系统可以在各种不同的工况下同时提高汽车乘坐的舒适性和行驶稳定性，能够同时控制弹簧刚度、减振器减振阻尼和车身高度的系统。使汽车的操纵稳定性达到最佳状态。 标签：汽车；电控悬架；高度控制 随着现代科学技术的发展，人们对汽车行驶的平顺性要求越来越高，提高乘坐的舒适性是目前汽车研究的重要方向之一。提高乘坐的舒适性，应从汽车噪音的控制、悬架的控制等方面来进行研究。当汽车悬架高度较低时，汽车行驶平顺性较好，但如果高度过低，会使得汽车行驶稳定性降低，主要表现在行驶中会伴随有横向摆动和纵向的摇动。 因此，想提高汽车的乘坐舒适性和行驶稳定性，需要将车身高度控制和减振器的减振阻尼控制联合作用，这就是汽车的电子控制悬架。 1 电子控制悬架结构 1.1 悬架控制开关 悬架ECU接收传感器信号，同样也接收开关信号，此系统中包含两种控制开关，分别是水平控制开关和高度控制开关。需要空气弹簧和减震器工作时，可以选择水平控制开关；希望达到的车身高度，就选择高度控制开关。 1.2 高度控制通断开关 此开关在OFF位置时，车辆高度控制将终止，车辆举升、不平路面行驶，压缩空气不会从空气弹簧中排出。 1.3 制动灯开关 制动灯开关有三种形式，液压式、气压式、弹簧式。经常采用液压式制动灯开关，安装在液压制动管路系统中，踩下制动踏板，液压的作用下使开关接通，制动灯亮，此时，制动灯开关会将此信号送给悬架ECU，ECU接收到此信号便可判断汽车是否在制动。 1.4 节气门位置传感器 现在普遍采用电子节气门，根据踏板位置传感器的信号，电子节气门的电机会将节气门打开一定的角度，获得进气量和负荷的信息。在电子控制悬架系统中，ECU接收此信号，可控制“防下坐”。

谈汽车电控悬架系统组成与功用

世界家苑 shij shijiejiayuan iejiayuan —327— 谈汽车电控悬架系统组成与功用 董会勤（黑龙江省方正林业局）；白利志（黑龙江省方正林业局） [摘 要] 汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时，汽车悬架作为车架与车轴之间作连接的传力机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。因此，汽车悬架往往作为重要部件列入轿车的技术规格表，作为衡量轿车质量的指标之一。 [关键词] 汽车；电控；悬架系统；组成；功用 汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时，汽车悬架作为车架与车轴之间作连接的传力机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。因此，汽车悬架往往作为重要部件列入轿车的技术规格表，作为衡量轿车质量的指标之一。 汽车车架（或车身）若直接安装于车桥（或车轮）上，因道路不平，地面冲击会使乘员会感到十分不舒服。汽车悬架是车架（或车身）与车轴（或车轮）之间的弹性连接装置的统称它是连接车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）的一系列传力装置。 1、汽车悬架的作用 1.1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。 1.2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，使汽车向前行驶或减速、停车。 1.3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和保证货物完好；衰减由于弹性系统引进的振动，使汽车行驶中保持稳定的姿势，改善操纵稳定性；同时悬架系统承担着传递垂直反力、纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力，以及这些力所造成的力矩作用到车架（或车身）上，以保证汽车行驶平顺；并且当车轮相对车架跳动时，特别在转向时，车轮运动轨迹要符合一定的要求。因此，悬架还起到使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。 2、汽车的悬架系统组成 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，其中半主动式又分为有级半主动式（阻尼力有级变化）和无级半主动式（阻尼力连续变化）两种；主动式根据频带和能量消耗的不同，分为全主动式和慢全主动式，而根据驱动机构和介质的不同，可分为由电磁阀驱动的油气主动式悬架和由步进电机驱动的空气主动式悬架。对于半主动式和主动式悬架均可根据控制装置的不同，分为机械控制式和电子控制式两种。 传统的悬架系统由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。弹性元件用来承受并传递垂直载荷，缓和由于路面不平引起的对车身的冲击，也有助于提高轮胎着地能力。弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧。减振器用来衰减由于弹性系统引起的振动，使乘坐舒适，并能改善汽车的方向稳定性。减振器的类型有筒式减振器、阻力可调式新式减振器，充气式减振器。正是弹簧和减振器的综合特性，确定了汽车的行驶能力和操作能力。导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩，同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动，通常导向机构由控制摆臂式杆件组成，种类有单杆式或多连杆式。钢板弹黉作为弹性元件时，可不另设导向机构，它本身兼起导向作用。有些轿车和客车上，为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜，在悬架系统中加设横向稳定杆，目的是提高横向刚度，使汽车具有不足转向特性，改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。 悬架主要影响汽车的垂直振动。传统的汽车悬架是不可调整的，即使是变刚度弹簧，其变化范围也十分有限，传统的减振器其减振力同样不能变化。在行车中车身高度的变化取决于弹簧的变形。因此，就自然存在了一种现象，当汽车空载和满载的时候，车身的离地间隙是不一样的。尤其是一些轿车采用比较柔软的螺旋弹簧，满载后弹簧的变形行程会比较大，导致汽车空载和满载的时候离地间隙相差有几十毫米，使汽车的通过性受到影响。 现在轿车用的电控悬架引入空气悬架原理和电子控制技术，将两者结合在一起。典型的电控悬架由电子控制元件、空气压缩机、车高传感器、转向角度传感器、速度传感器、制动传感器、空气弹簧元件等组成。 电控悬架工作时，阀门的相互作用控制通向空气弹簧元件的气流量。在一般行驶中，空气弹簧变软、阻尼变弱，获得舒适的乘坐感；在急转弯或者制动时，则迅速转换成硬的空气弹簧和较强的阻尼，以提高车身的稳定性。同时，该系统的电控减振器还能调整汽车高度，可以随车速的增加而降低车身高度（减小离地间隙），减少风阻以节省能源；在车速比较慢时车身高度又可恢复正常。 3、电子控制悬架系统的功用 电子控制悬架系统又称为电子调节悬架系统，通常縮写为EMS 。电子控制悬架系统的功用是在汽车行驶路面、行驶速度和载荷变化时，自动调节车身高度、悬架刚度和减振器阻尼的大小，从而改善汽车的行驶平顺性。 在装备电子控制悬架系统的汽车上，当汽车急转弯、急加速或紧急制动时，乘坐人员能够感到悬架较为坚硬，而在正常行驶能时能够感到比较柔软；电控悬架还能平衡地面反力，使其对车身的影响减小到最低程度。因此，随着汽车电子技术的发展与进步，许多中高档轿车、大客车，以及越野汽车都装备了电子控制悬架系统。 4、电子控制悬架系统的基本组成 一般电子控制悬架系统主要由前车身高度传感器、后车身高度传感器、方向盘转向与转角传感器、节气门位置传感器和车速传感器、控制开关、电子调节悬架电控单元和执行器组成。车身高度传感器采集前后车身的高度信号、方向盘转向与转角传感器采集汽车行驶方向信号、节气门位置传感器采集驾驶员加或减速信号、车速传感器采集汽车行驶速度信号。传感器和控制开关向电子控制悬架系统ECU ；输入车身及汽车行驶的状态信息，电子控制悬架系统ECU 接收传感器和控制开关输入的电信号，并向执行元件发出控制指令，执行元件产生一定的机械动作，从而改变车身高度、空气弹簧的刚度或减振器的阻尼。 不同汽车电子调节悬架系统的功用与零部件组成各不相同，丰田汽车电子调节悬架系统主要由前后车身高度传感器、方向盘转向与转角传感器、高度控制开关、高度控制自动切断开关、驾驶模式选择开关、制动灯开关、EMS ECU 、前后悬架控制执行器、前后高度控制继电器、前后高度控制阀、储气筒与调节阀、高度控制空气压缩机、干燥器与排气阔总成等组成。 （作者简介：董会勤，黑龙江省方正林业局；白利志，黑龙江省方正林业局。）