在电控空气悬架系统中，储存有起到弹簧作用的压缩空气，弹簧刚度和汽车高度控制可根据驾驶条件自动控制。减振器的减振系数也由电子控制，以抑制车辆侧倾、制动时车辆前部点头和加速行驶车辆后部下坐时汽车姿势发生变化，因此，能明显保持乘坐的舒适性及操纵的稳定性。

    一、传感器的结构与原理
    1．转向盘转角传感器
    转向盘转角传感器的功用是检测转向盘的转角信号，并将这些信号传给电控单元ECU、电控单元ECU从而间接得到汽车的转向状态信息（快慢、大小等信号），电控单元ECU根据这些信号和其他信号等综合判断汽车此时的侧向力大小、方向，以控制车身的稳定。转向舞转角传感器安装在转向轴上。
    转向盘转角传感器种类很多，现代轿车常用的有磁阻式和霍尔式转角传感器（在本书项目四将做介绍），本单元对光电式转角传感器做一般性介绍。光电式传感器的结构如图4所示，工作原理如图5a）所示，电路原理如图5b）所示。在转向轴上装一个带等距孔环的圆盘形成遮光盘，遮光盘的两面分别有两个发光二极管和两个光敏三极管，组成两组光电藕合器。当遮光盘随转向轴转动时，带孔环的遮光盘使光电祸合器之间产生的光束发生通断变化，从而两个光电藕合器的输出端即可进行ON/OFF变换，形成脉冲信号。电子控制单元ECU根据两个光电藕合器输出端ON/OFF信号变换的速度，检测出转向轴的转动速度，同时由于两个光电祸合器ON/OFF信号变换的相位错开约90°，通过判断哪个遮光器首先转变为“ON”状态，即可检测出转向轴的转动方向。



    2．车身高度传感器
    车身高度传感器的功用是将车身与车桥之间高度的相对变化（悬架高度变形量的不同）转换为电信号并送给电控单元。车身高度传感器常用的形式有片簧式开关、霍尔式和光电式传感器，其中第一种是接触式传感器，在使用中存在由于磨损而影响检测精度的缺点，后一种是光电式传感器即非接触式传感器，不存在如上所述的缺点。因此，在一些高级轿车的电控悬架系统中得到应用。
    （1）片簧式开关车身高度传感器
    片簧式开关车身高度传感器有4组触点开关，分别与相应的2个三极管相连，构成4个检测回路，如图6所示。该传感器将车身高度划分为低、正常、高和超高4个检测区域。

    当车身高度调整到正常高度时，如果车身高度偏离正常高度，如车辆行李增加使车身高度降低时，这时片簧开关式车身高度传感器就会有一对触点接触，将车身高度降低的电信号输送给电控单元ECU，电控单元ECU根据得到的信号进行处理后，输出指令到执行器，执行器控制相关元件使车身高度恢复到正常高度。
    （2）霍尔式车身高度传感器
    霍尔式车身高度传感器一般由两个霍尔集成电路、磁体等组成，其结构如图7所示。当车身高度发生变化时，两个磁体就会产生相对位移，在两个霍尔集成电路上就会产生相应的霍尔电压信号，电控单元根据接收到的信号就可以判定车身高度状态，从而发出指令控制执行器作出相关调整。

    （3）光电式车身高度传感器。光电式车身高度传感器在电控悬架中的应用也广泛，这种传感器一般安装在车身与车桥之间，其安装位置和工作原理如图8所示。在传感器内部有由连接杆带动的转动轴，轴上固定一个带槽的圆盘。带槽的圆盘两侧对称安装有4组发光二极管和光敏晶体管，组成4对光电藕合器（Tr1、Tr2、Tr3、Tr4）。当车身高度发生变化时，车身与车轮的相对运动使车身高度传感器的连接杆转动，通过传感器转动轴带动带槽孔的圆盘转动。当带槽孔的圆盘上的槽孔对准藕合器时，发光二极管发出的光线通过该槽孔使光敏晶体管受光导通，输出“通”（ON）信号，反之则输出“断”（OFF）信号。利用这4对光电藕合器的“通”与“断”的组合变化，就可以对车身高度的变化进行检测。

    3．加速度传感器
    当车轮打滑时，不能以转向角和汽车车速正确判断车身侧向力的大小，这时可以利用车身加速度传感器检测出车身的横向加速度和纵向加速度，从而判断车身侧向力的状况。横向加速度传感器主要用于检测汽车转向的时候，因离心力的作用产生的横向加速度，并将产生的电信号输出给电子控制单元ECU，电子控制单元根据接收的信号可以判断悬架系统阻尼系数改变的大小以及空气弹簧中气压的调节情况，调整车身到最佳姿态。
    对于2010年后生产的LX470轿车，其前加速度传感器安装在左、右高度传感器内，后加速度传感器安装在行李舱右下侧的下面。这3个加速度传感器分别检测车身的前左、前右和后右位置的垂直加速度。车身后左位置的垂直加速度则由悬架ECU从这3个加速度传感器所获得的数据推导出来。加速度传感器主要由压电陶瓷盘和膜片组成，其结构及工作原理如图9所示。

    工作原理是：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力作用下弯曲变形。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化的电压，输送到悬架ECU。
    悬架ECU根据从加速度传感器接收到的信号计算出4个车轮的弹簧支承质量的垂直加速度，此外，悬架ECU还通过高度传感器计算出弹簧支承质量和非弹簧支承质量之间的相对速度。根据这些数据，悬架ECU把4个车轮的减振阻尼控制在最佳值，以获得稳定的汽车行驶状态，以提高汽车行驶的稳定性。

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