开关位置 硬 阻尼力 软
乘坐舒适
操纵稳定
6、高度控制开关 • 【作用】改变车身高度 设置。 • 【运行模式】低 （Low）、高（Hight） 两种。
车身高度 控制开关 开关位置 高 车身高度 低
阻尼模式 指示灯 车身高度 指示灯
三、执行器的结构与工作原理
悬架控制执行器 EMS ECU
高度控制阀 压缩机和干 燥器组成
• 【差动变压器式加速度传感器原理】汽车转弯、加减速时， 心杆在横向力或纵向力作用下移动，使检测线圈的输出电 压发生变化。
• 【钢球位移式加速度传感器原理】汽车转弯、加减速时， 钢球在横向力或纵向力作用下移动，使检测线圈的输垂向加速度传感器：前加速度传感器一般装 在前左及前右高度传感器内；后加速度传感器装在 行李箱右侧的下面。
电路
压电陶瓷盘
膜片
膜片
压电陶瓷盘
加 速 度
低
电压
高
丰田加速度传感器 主要由压电陶瓷盘 和膜片组成。 两个压电陶瓷盘固 定在膜片两侧，并 支承在传感器中心。 当加速度作用在整 个传感器时，压电 陶瓷盘在其自身重 量作用下弯曲变形。 根据压电陶瓷的特 性，它们将产生与 其弯曲率成正比例 变化的电荷。这些 电荷由传感器内的 电子电路转换成与 加速率成正比例变
电控悬架系统概述
• 采用电控悬架的目的：
传统悬架系统使用的是定刚度弹簧和定阻尼系数减震器， 只能适应特定的道路和行驶条件，无法满足变化莫测的路 面情况和汽车行驶状况，只能被动地接受地面对车身的各 种作用力，不能主动去进行调节。故又称为被动悬架系统。 电控悬架系统的最大优点是悬架随不同的路况和行驶状态 作出不同的反应，即可使汽车的乘坐舒适性令人满意，又 能使操纵稳定性达到最佳状态。
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。
电控悬架系统的结构与工作原理
• 一、组成
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。 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。 ECU • 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
电控悬架的功能
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： 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。 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。 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。
03款丰田LEXUS GX470电控悬架EMS系统图
EMS＝Electric Modulated Suspension
车速传感器 TRC ECU 节气门位置传感器
ECM 前右加速度传感器 后加速度传感器 后减震器 和执行器 前左加速度传感器 转向盘转 角传感器
DLC3
悬架ECU
后减震器 和执行器
停车灯 开关
3、车身高度传感器 • 【作用】检测汽车行驶时车身高度的变化情况（汽车悬架 的位移量）。 • 【类型】片簧开关式、霍尔式、光电式。其中光电式应用 较多。 • 【光电式传感器原理】有一根靠连杆带动转动的转轴，转 轴上固定一个开有许多窄槽的圆盘，圆盘两边装有四组光 电耦合器。当车身高度变化时，通过连杆可使转轴转动， 因而四组光电耦合器可感应出四组脉冲信号，通过这四组 脉冲信号的不同组合，可反映车高的高度范围。
悬架控制执行器
减震器 传感器
选择开关
高速行驶时操纵稳定 转弯时防侧翻 正常行驶时乘坐舒适
制动时防前倾
起步和加速时防后坐
纵向摇动
横向摇动
电控悬架的种类
• 按传递介质不同，分气压式和油压式。 • 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。 • 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
加速度传感器 上跳
控制杆 可变电阻 回弹 高度传感器连杆
丰田线性高度传感器
4、信号开关
阻尼模式指示灯和车身高度指示灯 高度控制开关 阻尼模式选择开关
车门开关
停车灯开关
5、模式选择开关
阻尼模式选择开关
• 【位置】变速器旁。 • 【作用】根据汽车的行 驶状况和路面情况选择 悬架的运行模式，从而 决定减震器的阻尼力大 小。 • 【运行模式】标准 （Norm）、运动 （Sport）两种。 • 丰田凌志车称此开关为 LRC开关
模式选 择开关
二、传感器的结构与工作原理
转向盘转角传感器 加速度传感器
传感器位置
车身高度传感器
车身高度传感器 加速度传感器
1、转向盘转角传感器 • 【作用】检测转向盘的中间位置、转动方向、转向角度和 转动角度。以判断转向时侧向力的大小和方向，以控制车 身的侧倾。 • 【类型】多采用光电式转向盘转角传感器。 • 【安装位置】转向盘的转向轴上。 • 【结构】在转向轴的带窄缝的圆盘上装有两组光电耦合器， 转向盘转动时，可输出两组脉冲信号。根据此信号可判断 转向盘的转角与转速；通过两组信号的相位来判断转向的 方向。
带减震器的 气动缸
1、悬架控制执行器
转子
线圈
软
输出轴 直流电机
至转阀
硬
悬架控制执行器
空气室 上跳止动器
气动缸
卷动膜片弹簧 回弹衬垫 软阻尼阀 转阀 硬阻尼阀
低压氮气
减震器
2、压缩机和干燥器总成
电机
干燥器
压缩机
3、高度控制阀
电磁阀 电磁阀
至气动缸
来自压缩机
转向盘转角传感器 遮光器 前 开槽的圆盘（信号盘）
中间位置 逆时针 顺时针
2、加速度传感器 • 【作用】检测车身横向加速度和纵向加速度。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，以判断悬架系统阻尼力改变的大小及 空气弹簧中空气压力的调节情况，以维持车身的最佳姿势。 • 【类型】差动变压器式和钢球位移式。 • 【别名】G传感器