电控悬架.ppt

,第一级,第二级,第三级,底盘电控系统的检修精品课程,导师:曾文 雷治亮,电控悬架不能自动调节故障检修,电控悬架不能自动调节故障检修,电控悬架不能自动调节故障检修,典型任务:,电控悬架不能自动调节故障检修,电控悬架不能自动调节故障检修,观察现象：,电控悬架能自动调节车身变化工作情况。,电控悬架不能自动调节车身变化工作情况。,电控悬架不能自动调节故障检修,教学导入,1.车辆放一晚上后，发现有一边低了下去，是什么原因造成的？怎么排除？,.,车辆升高时，压缩机工作时间过长，是什么原因造成的？怎么排除？,一、,现代汽车对悬架系统的要求,悬架是车架（或车身）与车桥（或车轮）之间一切连接装置的总称。,1、运动状态,在汽车行驶过程中，由于路面的不平整或者汽车自身运动状态的改变，如车身的垂直振动、俯仰运动和侧倾运动等,。,电控悬架不能自动调节故障检修,垂直振动 +前后俯仰 +左右侧倾,（路面不平）（加速、制动）（转弯）,电控悬架不能自动调节故障检修,上述运动形态的出现既会使乘员感到不适，也影响到汽车的各种性能。,汽车行驶时的运动形式,电控悬架不能自动调节故障检修,综上所述对悬架提出如下要求,：,（1）具有适当的，且可变的强度,（2）具有适当的弹簧刚度，且能对载荷的变化而变化。,（3）具有足够的侧倾刚度。,（4）具有良好的吸振能力。,（5）能够保证车轮正确的定位参数。,电控悬架不能自动调节故障检修,二、,电控悬架分类及位置:,1、,根据悬架工作介质的不同，可以将悬架分为,油气悬架系统,和,空气悬架系统,两类,2、根据控制目的不同，将悬架控制系统分为,车高控制系统,、,刚度控制系统,、,阻尼控制系统,、,综合控制系统,等型式,3、位置,3、位置,2-空气压缩机,3、16-前、后高度控制阀,4、15-前、后高度传感器,5-前悬架执行器,6-节气门位置传感器,7-门控灯开关,8-转角传感器,9-高度控制开关,11-电脑,14-高度控制开关,17-制动灯开关,19-IC调节器,高度控制总开关位于行李箱中，若将其置于关闭（OFF）位置，则汽车被举升或停在不平路面上时，不能对车身高度进行调节。,电控悬架不能自动调节故障检修,三、变高度悬挂,（一）功能：,1、车高自动调平控制,不论车上人员或行李怎么变化，都能够将高度调到原来的位置,2、车身高度人工调节,驾驶员可以通过车内的高度开关，对车身高度进行调节,电控悬架不能自动调节故障检修,3、高车速控制,检测到车辆车速达到要求后会自将车高调到正常位置,4、坏路控制,检测到车辆行驶在坏路后会自将车身高度调到高的位置,5、驻车控制,如果车身高度在高的位置，车辆驻车后，会自动调回正常位置,电控悬架不能自动调节故障检修,电控空气悬挂（,以凌志LS400电控空气悬挂为例,）,组成：,空气压缩机,空气干燥器,空气弹簧,减振器,高度控制开关、指示灯,高度传感器、转向传感器等,电控悬架不能自动调节故障检修,电控悬架不能自动调节故障检修,高度控制,电磁阀,空气干燥器,空气压缩机,空气滤清器,ECU,排气阀,高度开关,高度指示灯,过滤灰尘砂粒,过滤压缩空气中的水份,通过加气和排气,执行升高、降低,单独控制各个空气弹簧的充、放气,给ECU提供车身高度信息,指示车身高度，亮时高、熄灭时低,电控悬架不能自动调节故障检修,电控悬架不能自动调节故障检修,反之，则可将空气弹簧上的排气阀打开，空气弹簧内的压缩空气经过排气阀和空气干燥器被排向大气，空气弹簧缩短，车身高度随之降低,。,若想抬高车身，空气压缩机会通过空气干燥器向空气弹簧内充气，使得空气弹簧伸张，车身高度变大,；,电控悬架不能自动调节故障检修,升高控制过程,ECU检测高度开关和高度传感器的信号,如果计算出需要升高,则控制空气压缩机打气,同时依次控制相应的高度控制电磁阀打开,压缩空气进入空气弹簧,使车身升高,。,电控悬架不能自动调节故障检修,降低控制过程,ECU检测高度开关和高度传感器的信号,如果计算出需要降低,则控制排气阀打开,同时依次控制相应的高度控制电磁阀打开,使空气弹簧里面的压缩空气排出,车身高度降低。,电控悬架不能自动调节故障检修,课堂小结,1.装有电控悬架汽车的优越性,2.电控悬架功能,3.电控悬架的组成和工作原理,4.电控悬架的特点,5.传统悬架和电控悬架的优缺点,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,教学导入,1、电控悬架不能进行升高、降低工作。是什么原因造成的？怎么排除？,2、电控悬架检查要注意哪些方面？,一、电控悬架部件结构,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,1、空气压缩机,A、定子永磁直流电机,B、空气压缩机构,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,2、空气干燥器,由硅胶作为吸湿剂,排气阀安装在其下面，作用是为在排气时，能让干燥器排出水份，实现自洁,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,硅胶,压缩机,大气,升高过程,降低过程,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,3、高度控制电磁阀与排气阀,a.由一组线圈和一个铁心组成,b.是一个常闭的电磁阀通电时，就打开阀门,c.在后高度电磁阀上面还安装有安全阀，当空气管路气压高出标准（10公斤左右）时，安全阀打开。,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,前高度控,制电磁阀,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,后高度,控制阀,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,1号高度控制继电器电路,电控悬架不能自动调节故障检修,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,4、高度指示灯,作用：,1）为系统指示高度，熄灭时、指示正常（低）位置。常亮时，指示高的位置,2）又作为系统故障灯，当闪亮时，说明有故障,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,5、模式选择开关,设有SPORT（运动）和NORM（正常）两种模式。,模式选择开关位于变速器操纵手柄旁，如图所示。,驾驶员根据汽车的行驶状况和路面情况选择模式选择开关的组合方式，从而确定选择模式来决定减振器的阻尼力大小。,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,6、高度控制总开关,可以停止汽车高度控制,在对车辆进行牵引可举升时要关掉此开关，能防止悬挂内的空气排出，对悬挂造成损坏。,电控悬架不能自动调节故障检修,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,7、门控灯开关,当全部门都关好时，输出一个12V的电位给电脑。当其中有一个门打开时会输出一个0V电位给电脑。,当进行驻车控制时，只要打开了门就会停止下降，关好门后又会继续刚才的动作。,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,8、高度传感器,A、,光电式,以前使用较多，结构复杂、造价较高,B、,线性式,使用较多，结构简单，造价便宜,C、,霍尔式,，使用较少,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,电控悬架不能自动调节故障检修,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,在控制系统中，高度传感器是检测部分，装在车身与悬架之间用来检测车身高度的变化，向电脑提供车身高度信息,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,A、光电式,遮光板,光电藕合器,遮光板,光电藕合器,摆臂,传感器轴,在传感器内部有一根由连杆带动的传感器轴,，,它两端的发光二极管和光敏三极管一道构成遮光器,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,E,C,U,传,感,器,IG供电12V,基准信号,正时信号,高度信号,搭铁信号,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,信号特征：,是属于数字信号,用万用表不能准确测量其信号,要用示波器进行测量,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,B、线性式,ECU,信号线,5V,搭铁线,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,信号特点：,A、车身高度正常时-2.5V左右,B、车身高度高位时-3V左右,C、信号范围-0.5V4.5V,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,C、霍尔式高度传感器,霍尔式高度传感器由两个霍尔集成电路、磁体构成，由于二者的相对位置不同，车身高度分为三个区域检测,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,丰田车身高度传感器电路,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,变高度悬架系统一般在下列情形之下不工作：,（1）当行李箱盖或任意一扇车门开启时(门开：0V，门关：12V)；,（2）当制动踏板被踩下时(制动时:12V，松开制动时：0V)；,（3）当节气门全开时；,（4）当充电系统出现故障时(充电系统故障时：0V，正常充电时：12V)。,车辆升高时，压缩机工作时间过长故障检修,课堂小结,1、空气压缩机结构及检修方法,2、空气干燥器的组成,3、高度控制开关及LRC开关的使用方法,4、高度传感器的类型及原理、检修方法,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,电控变阻尼变刚度悬挂控制,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,教学导入,1、装有变阻尼、变刚度的电控悬架为什么在急刹车时车辆头部下沉，什么原因？如何排除？,一、,电控变阻尼变刚度悬挂控制,功能,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,1、模式控制,2、防“点头”控制,3、防“后座”控制,4、防侧倾控制,5、高车速（120KM/H140KM/H）控制,6、坏路控制,7、系统保护控制,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,观察现象,1、,急刹车时车辆头部下沉,工作情况,2、,急刹车时车辆头部不下沉正常,工作情况,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,1、模式控制,模式选择开关的不同组合，可使悬架系统有四种工作方式：,即自动、标准(Auto、Normal)；自动、运动(Auto、Sport)；手动、标准(Manu、Normal)；手动、运动(Manu、Sport)。,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,驾驶可通过LRC开关选择模式,LRC开关位置,阻尼,刚度,NORM,软,软,SPORT,中,硬,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,2、防“点头”控制,可在急刹车时抑制车辆头部下沉，会将刚度和阻尼调到最大工作时间约为一秒钟,工作条件：车速超过60KM/H，此时踩下刹车踏板，就会立刻进行,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,3、防“后座”控制,可在急加速时抑制车辆尾部下沉，会将刚度和阻尼调到最大,工作时间：车速达8km/h后2秒钟车速一到20km/h则会立刻停止,工作条件：车速低于20KM/H，此时节气门开度较大或突然加大，就会立刻进行,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,4、防“侧倾”控制,可在车辆转弯时抑制车身摇摆，会将刚度和阻尼调到最大，,工作时间：在方向盘回正后，2秒钟立刻停止,工作条件：ECU根据车速和转弯角度决定,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,5、坏路控制,ECU检测出坏路工况时，会将刚度调到最大、阻尼调到中，抑制车身的上下振动。,车速低于8km/h时，这个控制被禁止,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,6、,高车速控制,当模式开关在NORM时.车速达到140km/h时，ECU会将刚度调到最大、阻尼调到中，抑制车身的摆动，提高车辆操纵性。（仅欧、美车型）,车速降到120km/h后，这个控制结束,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,二、,减振器,1、组成,由缸筒、活塞及活塞控制杆和回转阀等组成，,活塞杆为一空心杆，在活塞杆的中心装有控制杆，控制杆的上端与执行器相连。,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,表1减振器的阻尼力与汽车的行驶状态和路面状况的配置情况,减振器阻尼力,自动、标准,自动、运动,一般情况下,软,中等,汽车急加速、急转弯或紧急制动,硬,硬,高速行驶,中等,中等,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,根据回转阀与活塞杆上的小孔不同的连通情况，减振器的阻尼力有硬(hard)、软(soft)、中等(normal)三种。,这种阻尼力的特性是：,硬(hard)减振器的阻尼力较大，减振能力强，使汽车好像具有跑车的优良操纵稳定性。,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,中等(normal)适合用于汽车高速行驶。,软(soft)减振器的阻尼力较小，减振能力较弱，可充分发挥弹性元件的缓冲作用，使汽车具有高级旅游车的舒适性。,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,空气悬挂总成,空气弹簧-空气室,液压减振器,活塞,控制杆,控制执行器,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,2、减振器阻尼调节原理,汽车减振器是一个密闭的、充满油液的缸筒内置的活塞将缸筒分为两个工作腔体，活塞上开有的轴向节流孔成为沟通两工作腔的通道。,车身的上下振动带动活塞在缸筒中往复运动，迫使筒内的油液在两工作腔之间往复流动,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,节流孔对油液的摩擦阻力构成了减振器阻尼，汽车振动的能量在此间转化为油液中生成的热能散失在大气中。,在变阻尼中，ECU通过电机转动，改变油液流孔的大小，就能改变减振器的阻尼力,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,活塞杆,控制杆,回转阀,油孔,活塞,活塞杆为中空结构，控制杆置于其中，,杆的上端和下端分别与执行机构和转阀相连,执行机构可通过控制杆带动转阀旋转，使转阀上的小孔与活塞杆上的小孔接通或切断，从而增加或减少减振器上下油室之间的过流面积，达到调节减振器阻尼的目的，这种减振器可提供软、中等和硬三种阻尼力,。,当转阀B油孔导通时，减振器为中等阻尼,而当转阀上3个油孔全部关闭时，仅有止回阀产生节流作用，此时，减振器为大阻尼状态,急刹车时车辆头部下沉故障检修,3、弹簧刚度调节原理,在具有空气弹簧的悬架系统中，弹簧气囊中空气的压缩构成了弹簧刚度，改变弹簧刚度可依靠增大气囊容积，即增加气体的有效压缩容量来实现,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,将弹簧气室分为主、副气室，以电脑控制沟通主、副气室的开关阀，实现弹簧气室容积的改变，即可改变弹簧的刚度。,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,电控油气弹簧系统变刚度调节,电控悬架不能自动调节故障检修,油室,氮气室,膜片,中间气体弹簧,节流孔,液压缸,控制柱塞阀,电磁阀,不通电时，电磁阀因回位弹簧的作用而保持在关闭位置，使中间气体弹簧与前、后轴上的其他两个弹簧隔绝，悬架处于“硬”状态；,该系统的执行器实际上是一个电磁阀，它置于前、后轴的中间气体弹簧上,当电脑向电磁阀通电，压缩回位弹簧，接通电磁阀后，中间气体弹簧参与左右弹簧的工作，悬架变软。,当电脑检测到电磁阀线圈电阻值有误会时，停止对电磁阀加电，悬架系统自动恢复到“硬”的状态,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,三、各传感器检测,1、发电机L端子信号,功能：提供发动机着车信号，着车后有12V电压,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,悬架,ECU,发电机调节器,IG,L端子,充电指示灯,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,2、车速传感器,功能：提供车速信号，在防点头、防后座、防侧倾控制中都要起作用,悬架,ECU,仪表,车速传感器,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,3、节气门位置传感器,功能：在防后座控制中，需要用到。由发动机ECU(电脑)送过来。,类型有：线性式和开关式,电控悬架不能自动调节故障检修,1、,开关式节气门位置传感器,搭铁,怠速触点,功率触点,信号特征,常见故障主要是怠速触点接触不良和全负荷触点接触不良,检查办法一、检查怠速触点节气门处于关闭位置时，用万用表电阻档测量节气门位置传感 器的怠速触点端子，电阻值应为0。节气门一打开，电阻值应为无穷大,二、检查全负荷触点 节气门关闭或开度小时，全负荷触点电阻应为无穷大。节气门开度达到一定值时，全负荷触点电阻应为,0,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,线性式节气门位置传感器,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,4、转向盘转角传感器,有两个安装位置：,1）组合开关上面，,2）方向柱中间,转向盘转角传感器用于检测汽车转向轮偏转角度和方向，电脑根据其发出的信号，判断出汽车转向时产生侧向力的大小，控制车身的侧倾。,光电式转向盘转角传感器是最常见的一种结构型式。,电控悬架不能自动调节故障检修,转向盘转角传感器,转向盘转角传感器,遮光圆盘,光电藕合器,窄缝,转向轴,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,5、垂直加速度传感器,功能：为TEMS(悬架)ECU提供车辆垂直方向的振动信号，判断坏路及目前悬挂刚度、阻尼是否适合路况,分类：常用的有电阻应变计RSG式和压电效应式碰撞传感器,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,四、执行器（步进电机）,功能：将ECU的电信号转变成机械动作，完成刚度和阻尼的调节。,当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的。,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,电脑根据汽车行驶状况给直流电动机施加电流，电动机依靠下部的小齿轮带动扇形齿轮转动，控制杆驱动的减振器转阀可在减振器上获得不同的阻尼。,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,电控悬挂常用下面两种电机：,一是4线型步进电机，（一圈为4步、一步为90度）,二是五线或六线步进电机，（实现一圈多步，每一步的角度很小、使控制更精确）,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,4线步进电机,悬架,ECU,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,5线或6线式步进电机,由两组线圈组成，只是在每组的线圈中间抽出一个中心线出来。,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,五、电子控制单元,ECU可根据汽车行驶时的各种传感器信号，如制动灯开关信号、车速传感器信号、模式选择开关信号、节气门位置信号等。,经处理后确认汽车的行驶状态和路面情况(如汽车是低速行驶还是高速行驶；是直线行驶还是处于转弯状态；是在制动还是在加速；自动变速器是否处在空挡位置等)，以确定各悬架减振器的阻尼力大小，并驱动执行器予以调节。,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,ECU的系统原理,电子控制单元的基本工作原理：各传感器和控制开关产生的电信号，经输入接口电路整形放大后，送入计算机CPU中，经过计算机处理和判断后分别输出各控制信号，驱动相关的执行器和显示器工作。,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,七、自诊断方法,丰田读故障码：短接TCE1，开IG，看高度指示灯闪码,丰田消除在故障码：短接TCE1，开IG，在8S内开关车门3次,液压悬挂,与空气悬挂相比，控制原理上是相通的，只是部件不一样。,组成：,ECU,液压泵,控制阀,油气弹簧,批示灯等,油气弹簧,高度控制,电磁阀,液压泵,油壶,ECU,高度传感器,泄压阀,高度开关,高度指示灯,检测诊断悬架系统故障过程中应特别注意：,（1）在检查悬架系统之前，必须确认汽车各轮胎的充气压力是否正常，车轮定位参数是否准确。,（2）在顶起或移动汽车之前，应至少打开一个车门或行李箱盖。如果受条件限制无法打开上述盖门，则需要断开蓄电池，以避免悬架系统出现异常的充放气，产生车身的运动。,（3）拆卸空气弹簧之前，应先通过电磁阀排出弹簧内的压缩空气。,（4）对系统进行检测时，必须使发动机转速高于悬架系统设定的工作转速，且将自动变速器的变速杆置于P档（停车档），拉紧驻车制动，垫好车轮。,（5）拆卸或安装电磁阀时，必须顶起汽车。,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,课堂小结,1、电控悬架的,弹簧刚度、阻尼的调节原理,2、,电子控制单元工作原理,3、,节气门位置传感器、车速传感器等的检测方法,4、液压悬挂的组成,5、检测诊断悬架系统故障过程中注意事项,急刹车时车辆头部下沉,故障检修,课堂作业,1、电控悬架的,弹簧刚度、阻尼的调节原理,2、,电子控制单元工作原理,3、,节气门位置传感器、车速传感器等的检测方法,4、液压悬挂的组成,