凌志LS400电控悬架的结构原理及检修讲诉

2024年3月10日发(作者：大众多少钱)

摘 要

一辆车的舒适性很大程度上取决于悬架系统，因此汽车厂商们才

会不厌其繁地推出了麦拂逊、多连杆、双叉臂等悬架概念。目前在中

高档汽车上应用较多的是半主动的电子控制悬架。本文以丰田凌志

LS400型的汽车的悬架为例，详细介绍了半主动电控悬架的结构和工

作原理，以及对该系统的检修。

引言

传统的被动式汽车悬架系统由性能参数不变的弹簧和减振器构

成。为了有效地隔离由于路面不平而产生的冲击, 减缓车体的振动,

提高汽车乘坐舒适性, 悬架需设计得较“软”; 而欲减小汽车转弯、

加速及制动时车体的侧倾和前后倾, 提高汽车的操纵安全性(稳定

性) , 则又要求悬架较“硬”。因此, 被动悬架的设计, 即弹簧和减震

器参数的选择, 不可能使乘坐舒适性和操纵安全性同时达最优,而只

能在这二者之间寻找一最优的折中方案, 并且这种最优的折中也只能

在特定的道路和车速下实现。

随着现代汽车车速的不断提高, 人们对汽车悬架系统的性能也提

出了越来越高的要求。现在汽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

（ECU）、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。

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1 半主动悬架的结构

凌志LS400型汽车的电子控制悬架系统是一种较典型的半主动悬

架系统。该系统采用了充有压缩空气的空气弹簧, 弹簧的弹性可在

“软”与“硬”之间切换, 减振器则有三种不同的阻尼特性可供选择。

汽车行驶过程中, 电子控制单元能够根据各种传感器的输入信号, 选

择一最佳的空气弹簧的弹性与减振器阻尼特性的组合, 从而获得良好

的乘坐舒适性和操纵性能。该系统具有车身高度自调功能, 能够根据

汽车内乘员人数和车辆装载质量情况自动做出调整, 从而可保持汽车

的高度及行驶姿态的稳定。这样也可使汽车前大灯的光束角度变化最

小。此外, 由于减振弹簧的有效变形空间被限制在一定范围内, 从而

可使弹簧能最大程度地吸收振动能量, 改善汽车的乘坐舒适性, 同时

也避免了汽车底部与不平路面相碰。当汽车高速行驶时,降低车身高度

可减少空气阻力, 并提高轮胎与路面的附着力, 从而可提高高速行驶

时的稳定性。悬架的电子控制系统由传感器、电子控制单元和执行元

件三部分组成。系统的布置如图1 所示。

1.1 传感器

1.1.1转向盘转角传感器

如图2 所示, 此传感器由一带窄缝并随转向盘一起转动的圆盘

和一对遮光器组成。每个遮光器又由相对安装的一发光二极管和一光

敏晶体管组成,两元件间光的变化将被转变成通/断信号。带窄缝的圆

盘在发光二极管和光敏晶体管之间旋转。当该盘随转向盘一起转动时,

便控制着两元件间光的传导。两对遮光器有相位差,悬架ECU根据两遮

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