EMS(电子调节悬架)及空气悬架.doc

丰田培训技术——— 悬架系统
EMS(电子调节悬架)和空气悬架
概述
悬架改善乘坐的舒适性和车辆的行驶性能。ESM(电子调节悬架）和空气悬架用电子控制减振器和气体弹簧的阻尼力以便进一步改善乘坐的舒适和行驶性能。
ESM(电子调节悬架)

ESM是一个缩写词组，它的名称为“电子调节悬架”。改变减振器节流孔德大小，这样调节液流量，使阻尼力发生变化。阻尼力由电子调节悬架的电子控制模块（ECU）根据选择开关状况和行驶条件来自动控制。这保证增加乘坐舒适性并提供极佳的行驶稳定性。还提供诊断功能和故障自动防护功能。
空气悬架
空气悬架使用一个电子控制模块（ECU）来电子控制悬架，该悬架采用应用压缩空气弹性的空气弹簧。还有空气悬架和电子调节悬架(EMS)组合类型。
空气悬架具有下面的特性：
●可以改变阻尼力。
●可以通过调节空气容量来改变弹簧刚度和车高。
●还提供诊断功能和故障自动防护的功能。
特性
电子调节悬架（EMS）和空气悬架具有如下特性：
1. 方式变换

（1）阻尼方式选择
减振器的阻尼力可以从软变换成硬。
（2）高度控制（仅适用于空气悬架）
车高设定可以从低位到高位。有指示灯，指示出阻尼方式和高度控制的状态。
2. 阻尼力和弹簧钢性控制

（1）防后坐控制
将阻尼力变换到较坚硬上，这就能在加速过程中抑制下坐现象。这样把车辆姿态的变化减至最小。

（2）防侧倾控制
将阻尼力变换到较坚硬上，这就能抑制车辆的侧倾现象。这样把车辆姿态的变化减至最小并提供极佳的可控制性。

（3）防点头控制
将阻尼力变换到较坚硬上，这就能抑制制动时的制动点头现象，这样把车辆姿态的变化减至最小。

（4）高速控制（仅正常方式）
将阻尼力变换到较坚硬上，这样的控制提供高速时的极佳行驶稳定性和可控制性。

（5）变速后坐控制（仅适用于A/T车辆）
装有自动变速器的车辆一发动时，这种控制器限制后端下坐的量。当变速器从“N”范围变速到“D”范围时，就将阻尼力设定到坚硬上。

（6）半主动控制
按照道路表面变化或行驶条件，将阻尼力平稳地变换成目标值。这样，在保证消振性能的高水平的同时，已经达到了极佳的乘坐舒适性。

天钩电子调节悬架（EMS）
将车辆恒定设置于天钩状态，就获得相应于路况变化的稳定车辆姿态。在使用这种理论的天钩电子调节悬架（EMS）时，车身的上下运动就被感觉出来，计算机就精细地控制并调节减振器运动。这种系统就大大地改善了乘坐的舒适性和行驶的稳定性。
在最新车型中，诸如，LS430型，已经把阻尼力控制的半主动控制从天钩控制换成非线性H控制，以便达到更细的控制。结果是达到极佳的乘坐舒适性。
3. 车高控制

（1）自动水平控制
无论乘客及行李重量如何，使车高保持高度不变。操纵高度控制开关，使目标车高变换成“正常”或“高位”。
（2）高速控制
当车辆以规定的速度或较高的速度行驶时，将车辆控制到比由高度控制开关选择的高度要低得一侧（如果选择“正常位”时，则控制到较低位置或是如果选择“高位”时，则控制到正常位置。这种控制在高速时提供气动的和极佳的稳定性。
（3）点火断开控制
当由于在点火开关熄灭后乘客或行李的重量减轻，车高变成比目标高度要高时，该控制就将车高降低到目标高度。这种控制改善了停车时的车辆姿态。
提示：
取消车身高度控制的方法：
●在用千斤顶顶起车辆或用升降机升起车辆之前，确信点火开关处于断开状态。
●如果车辆必须在其发动机运行时升起时，应跨接TDCL的TD和EL端子或者跨接DLC3的OPB和CG端子（数据链路连接器3）以停止空气悬架电子控制模块对车高控制的操纵。
●对于装有高度控制接通/断开开关的车辆，其开关应断开。
结构
位置和功能
1. 开关

（1）阻尼方式选择开关
本开关可以改变减振器的阻尼力。开关位置和设定值的细目要视车型而定，但是，从COMFORT（舒适）（或NORM（正常））转换到SPOR（运动）可将阻尼力从软变成硬。

（2）高度控制开关
该开关改变车高设定值。开关位置和设定值得细目要视车型而定，但是，从NORM（正常）（或LOW（低位）转换到HIGH（高位）），就会将车高从低位变化到高位。

（3）阻尼方式指示灯和车高指示灯
阻尼方式指示灯用阻尼方式选择开关进行方式选择时点亮。车高指示灯用高度控制开关进行方式选择时点亮，同时，这些指示灯在系统故障过程中闪烁。这些指示灯的内容要视车型而定。

（4）停车灯开关
（5）门控灯开关

2. 传感器

（1）转向角传感器
转向角传感器安装在转向指示灯开关组件上并检测转向方向和角度。该传感器装备3只带相位差的光电断续器，通过一个开槽圆盘对光线的遮断和通过来接通和断开光电晶体管，以实现对转向方向和角度的检测。

（2）高度控制传感器
把高度控制传感器装入每个轮里。该传感器把车辆高度中的变化转变成操纵连杆旋转角度中的变化。当车辆变成较高位时，信号电压随之变成较高。当车辆变成较低位时，其信号电压随之降下。

（3）减速传感器
前加速度传感器和前高度控制传感器结合在一起，后加速度传感器安装在行李箱里。加速器传感器把压电陶瓷盘的挤压变形转变成电信号并且检测车辆竖向加速度。当接收到车辆的向上加速度（即向上力）时，信号电压就上升，而当接收到向下力时，则信号电压就下降。

3. 电子控制单元（ECU）/执行器

（1）电子调节悬架/空气悬架电子控制单元（ECU）
电子调节悬架（EMS）/空气悬架电子控制单元（ECU）起到处理从传感器和选择开关接收到的信号并且把它们转变成驱动执行器和阀门的信号的作用。

（2）悬架控制执行器
悬架控制执行器位于各减振器/气动缸的顶部。它通过输出轴转动减振器回转阀来改变减振器的阻尼力。回转阀（输出轴）旋转角度是由来自电子调节悬架/空气悬架电子控制单元的信号控制的。

（3）装有减振器的气动缸/减振器
气动缸由一只装有低压氮气的可变阻尼力减振器和一个带有大容量压缩空气的气室组成，以达到极佳乘坐舒适性。配备一只硬阻尼阀和一只软阻尼阀，以便转换减振器的阻尼力。用回转阀变化阻尼，就是改变通过阀门的液流比率。

（4）压气机和干燥器组件
压气机和干燥器组件有一个一体化结构，压气机和马达为提升车高而产生必要的压缩空气，干燥器消除由压气机生产压缩空气中的水分，排气门把压缩空气从气动缸中排放到大气中。

（5）高度控制阀
高度控制阀要视来自空气悬架电子控制单元的信号而控制来自气动缸的压缩空气流量。提供两只高度控制阀，一只用于前面，另一只用于后面。

诊断和失效保护
1. 诊断
如果电子调节悬架/空气悬架电子控制模块检测到该系统中有故障时，它就闪烁阻尼方式或车高指示灯，向故障车的驾驶员发出警告。电子控制模块还储存故障的代码。
●读出DTC
可以通过把手提式试验器连接到直接与电子控制模块互通的DLC3上或者通过使DLC3的TC和CG端子之间短路并观察闪烁的模式来读出DTC。
●清除DTC
可以通过把手提式试验器连接到DLC3上，或者通过使检查插接器的TC和CG端子之间短路并在5秒钟内踩下制动踏板8次或更多次数，以清除DTC。

2. 失效保护
如果电子控制模块检测到传感器或执行器里有故障时，电子控制模块就禁止车高控制和/或阻尼力控制。

3. 输入信号检查（试验方式）
输入信号检查是看来自转向传感器和停车灯开关等的信号是否正常输入到电子控制模块里。通过把DLC3的TS和CG端子与SST连接并进行规定的操纵，可以读出来自指示灯闪光的模式的输入信号。另一种方法是可以连接一只手提式试验器，读出其上面的输入信号。这种方式要视车型而定。有关详细情况，参阅维修手册。

4. 阻尼力控制状况检查
用DLC3的TS和CG端子与SST连接，可以操纵减振器控制开关或踩下制动踏板来检查减振器阻尼力的变化。这要视车型而定，有关详细情况，参阅维修手册。

问题-1：标出下面各陈述是真确或错误。
1 EMS通过改变减振器节流孔大小和调节油流量来改变阻尼力。（）
2 空气悬架通过调节空气容量来控制弹簧刚度和车高。（）
3 EMS具有诊断功能和失效保护功能。但是，空气悬架不具备这些功能。（）
4 阻尼方式或高度控制的工作状态是自动控制的，所以他们不被指示出来。（）

问题-2：下面示图属于EMS结构。下面字组中选择对应于1至5的字。

a)减振器
b)悬架电子控制模块
c)传感器
d)选择开关
e)悬架控制执行器

问题-3：从下文示出的零部件，选出与电子调节悬架（EMS）和空气悬架控制有关的零部件。
1 高度控制开关 2 横M摆率传感器
3 油压力开关 4 恒温器
5 转向角传感器 6 减速传感器
7 带减振器的气动缸 8 液压泵
9 液压马达 10 压缩机和干燥器组件