項(xiàng)目21 電控懸架的結(jié)構(gòu)、原理、故障診斷與排除

1、項(xiàng)目項(xiàng)目21：電控懸架的結(jié)構(gòu)、原理、：電控懸架的結(jié)構(gòu)、原理、故障診斷與排除故障診斷與排除教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)掌握電控懸架的基本組成、工作原理掌握電控懸架的基本組成、工作原理掌握電控懸架故障碼的讀取、清除和檢修掌握電控懸架故障碼的讀取、清除和檢修一、功用一、功用1. 什么是電控懸架什么是電控懸架簡稱簡稱EMS(Electronic Modulated Suspension)。普通懸架基礎(chǔ)上的電子控制系統(tǒng)。普通懸架基礎(chǔ)上的電子控制系統(tǒng)。2. 功用功用 在不同的使用條件下具有不同的彈簧剛度和減振器阻在不同的使用條件下具有不同的彈簧剛度和減振器阻尼力，既滿足平順性的要求又滿足操縱穩(wěn)定性的要求。尼力，既滿足

2、平順性的要求又滿足操縱穩(wěn)定性的要求。21.1 電控懸架概述電控懸架概述二、分類二、分類1. 主動(dòng)懸架主動(dòng)懸架 根據(jù)載荷、車速、路面等條件的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)彈簧根據(jù)載荷、車速、路面等條件的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)彈簧剛度、減振器阻尼、車身高度。按彈簧的種類又可分剛度、減振器阻尼、車身高度。按彈簧的種類又可分為空氣彈簧主動(dòng)懸架和油氣彈簧主動(dòng)懸架。為空氣彈簧主動(dòng)懸架和油氣彈簧主動(dòng)懸架。2. 半主動(dòng)懸架半主動(dòng)懸架 懸架系統(tǒng)中只有彈簧剛度或減振器阻尼之一可以調(diào)節(jié)。懸架系統(tǒng)中只有彈簧剛度或減振器阻尼之一可以調(diào)節(jié)。21.1 電控懸架概述電控懸架概述三、組成三、組成 電控懸架由傳感器、電子控制單元和執(zhí)行器三部分組電控懸架

3、由傳感器、電子控制單元和執(zhí)行器三部分組成。成。21.1 電控懸架概述電控懸架概述車身加速度傳感器車身加速度傳感器車身高度傳感器車身高度傳感器車速傳感器車速傳感器方向盤轉(zhuǎn)角傳感器方向盤轉(zhuǎn)角傳感器節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器車門傳感器車門傳感器ECU電磁閥電磁閥步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)氣泵電機(jī)氣泵電機(jī)1. 基本原理：通過監(jiān)測車身振動(dòng)加速度，然后控制減振基本原理：通過監(jiān)測車身振動(dòng)加速度，然后控制減振器阻尼力的大小。器阻尼力的大小。2. 可調(diào)阻尼減振器可調(diào)阻尼減振器結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理原理21.2 半主動(dòng)懸架半主動(dòng)懸架一、電控懸架的控制功能一、電控懸架的控制功能1. 車速與路面感應(yīng)控制車速與路面感應(yīng)控制當(dāng)車速高時(shí)

4、，提高彈簧剛度和減振器阻尼力，以提高當(dāng)車速高時(shí)，提高彈簧剛度和減振器阻尼力，以提高汽車高速行駛時(shí)的操縱穩(wěn)定性。汽車高速行駛時(shí)的操縱穩(wěn)定性。當(dāng)前輪遇到突起時(shí)，減小后輪懸架彈簧剛度和減振器當(dāng)前輪遇到突起時(shí)，減小后輪懸架彈簧剛度和減振器阻尼力，以減小車身的振動(dòng)和沖擊。阻尼力，以減小車身的振動(dòng)和沖擊。當(dāng)路面差時(shí)，提高彈簧剛度和減振器阻尼力，以抑制當(dāng)路面差時(shí)，提高彈簧剛度和減振器阻尼力，以抑制車身的振動(dòng)。車身的振動(dòng)。21.3 主動(dòng)懸架主動(dòng)懸架2. 車身姿態(tài)控制車身姿態(tài)控制轉(zhuǎn)向時(shí)側(cè)傾控制：急轉(zhuǎn)向時(shí)，提高彈簧剛度和減振器轉(zhuǎn)向時(shí)側(cè)傾控制：急轉(zhuǎn)向時(shí)，提高彈簧剛度和減振器阻尼力，以抑制車身的側(cè)傾。阻尼力，以抑制車

5、身的側(cè)傾。制動(dòng)時(shí)點(diǎn)頭控制：緊急制動(dòng)時(shí)，提高彈簧剛度和減振制動(dòng)時(shí)點(diǎn)頭控制：緊急制動(dòng)時(shí)，提高彈簧剛度和減振器阻尼力，以抑制車身的點(diǎn)頭。器阻尼力，以抑制車身的點(diǎn)頭。加速時(shí)后坐控制：急加速時(shí)，提高彈簧剛度和減振器加速時(shí)后坐控制：急加速時(shí)，提高彈簧剛度和減振器阻尼力，以抑制車身的后坐。阻尼力，以抑制車身的后坐。21.3 主動(dòng)懸架主動(dòng)懸架3. 車身高度控制車身高度控制高速感應(yīng)控制：車速超過高速感應(yīng)控制：車速超過90km/h，降低車身高度，以，降低車身高度，以減少空氣阻力，提高汽車行駛的穩(wěn)定性。減少空氣阻力，提高汽車行駛的穩(wěn)定性。連續(xù)差路面行駛控制：車速在連續(xù)差路面行駛控制：車速在4090km/h，提高車身

6、，提高車身高度，以提高汽車的通過性；車速在高度，以提高汽車的通過性；車速在90km/h以上，降以上，降低車身高度，以滿足汽車行駛的穩(wěn)定性。低車身高度，以滿足汽車行駛的穩(wěn)定性。點(diǎn)火開關(guān)點(diǎn)火開關(guān)OFF控制：駐車時(shí)，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉后，降控制：駐車時(shí)，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉后，降低車身高度，便于乘客的乘降。低車身高度，便于乘客的乘降。自動(dòng)高度控制：當(dāng)乘客和載質(zhì)量變化時(shí)，保持車身高自動(dòng)高度控制：當(dāng)乘客和載質(zhì)量變化時(shí)，保持車身高度恒定。度恒定。21.3 主動(dòng)懸架主動(dòng)懸架二、電控懸架的組成、結(jié)構(gòu)和原理二、電控懸架的組成、結(jié)構(gòu)和原理1. 組成組成21.3 主動(dòng)懸架主動(dòng)懸架1-1號高度控制繼電器號高度控制繼電器 2-車

7、身高度傳感器車身高度傳感器3-前懸架控制執(zhí)行器前懸架控制執(zhí)行器4-制動(dòng)燈開關(guān)制動(dòng)燈開關(guān)5-轉(zhuǎn)向傳感器轉(zhuǎn)向傳感器6-高度控制開關(guān)高度控制開關(guān)7-LRC開關(guān)開關(guān)8-后車身位移傳感器后車身位移傳感器 9-2號離度控制閥和溢流閥號離度控制閥和溢流閥10-高度控制高度控制ON/OFF開關(guān)開關(guān)11-高度控制連接器高度控制連接器12-后懸架控制執(zhí)行器后懸架控制執(zhí)行器13-2號高度控制繼電器號高度控制繼電器14-懸架電腦懸架電腦15-門控?zé)糸_關(guān)門控?zé)糸_關(guān)16-主節(jié)氣門位置傳感器主節(jié)氣門位置傳感器17-1號高度控制閥號高度控制閥18-高度控制壓縮機(jī)高度控制壓縮機(jī)19-干燥器和排氣閥干燥器和排氣閥21-IC調(diào)節(jié)器

8、調(diào)節(jié)器2. 傳感器傳感器1) 光電式車身高度傳感器光電式車身高度傳感器21.3 主動(dòng)懸架主動(dòng)懸架2) 光電式方向盤轉(zhuǎn)角傳感器光電式方向盤轉(zhuǎn)角傳感器21.3 主動(dòng)懸架主動(dòng)懸架3. 空氣懸架剛度和阻尼的調(diào)節(jié)控制空氣懸架剛度和阻尼的調(diào)節(jié)控制1) 空氣懸架的結(jié)構(gòu)空氣懸架的結(jié)構(gòu)21.3 主動(dòng)懸架主動(dòng)懸架1-執(zhí)行器執(zhí)行器2-副氣室副氣室3-減振器阻尼調(diào)節(jié)桿減振器阻尼調(diào)節(jié)桿4-主氣室主氣室5-減振器活塞桿減振器活塞桿6-滾動(dòng)膜滾動(dòng)膜7-減振器減振器2) 剛度調(diào)節(jié)原理剛度調(diào)節(jié)原理21.3 主動(dòng)懸架主動(dòng)懸架21.3 主動(dòng)懸架主動(dòng)懸架 懸架剛度的調(diào)節(jié)是由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)氣閥轉(zhuǎn)動(dòng)，改變主、懸架剛度的調(diào)節(jié)是由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)

9、氣閥轉(zhuǎn)動(dòng)，改變主、副氣室之間通路的大小，從而改變剛度。副氣室之間通路的大小，從而改變剛度。上圖所示，氣閥處于此位置時(shí)，大小氣體通路全部被上圖所示，氣閥處于此位置時(shí)，大小氣體通路全部被封住，主、副氣室的氣體不能相互流動(dòng)，可壓縮的氣封住，主、副氣室的氣體不能相互流動(dòng)，可壓縮的氣體容積最小，懸架處于高剛度狀態(tài)。體容積最小，懸架處于高剛度狀態(tài)。如果氣閥順時(shí)針轉(zhuǎn)如果氣閥順時(shí)針轉(zhuǎn)60，氣閥將大氣體通路打開，兩，氣閥將大氣體通路打開，兩氣室之間的氣體流量大，參加工作的氣體容積增大，氣室之間的氣體流量大，參加工作的氣體容積增大，懸架處于低剛度狀態(tài)。懸架處于低剛度狀態(tài)。如果氣閥逆時(shí)針轉(zhuǎn)如果氣閥逆時(shí)針轉(zhuǎn)60，氣閥

10、將小氣體通路打開，兩，氣閥將小氣體通路打開，兩氣室之間的氣體流量小，參加工作的氣體容積減小大，氣室之間的氣體流量小，參加工作的氣體容積減小大，懸架處于中剛度狀態(tài)。懸架處于中剛度狀態(tài)。3) 阻尼的調(diào)節(jié)阻尼的調(diào)節(jié) 轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)桿，使轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)閥上的阻尼孔分別處于轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)桿，使轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)閥上的阻尼孔分別處于開閉狀態(tài)，改變阻尼孔的節(jié)流面積，實(shí)現(xiàn)阻尼大小的開閉狀態(tài)，改變阻尼孔的節(jié)流面積，實(shí)現(xiàn)阻尼大小的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。21.3 主動(dòng)懸架主動(dòng)懸架4. 車身高度調(diào)節(jié)控制車身高度調(diào)節(jié)控制21.3 主動(dòng)懸架主動(dòng)懸架1-壓縮機(jī)和調(diào)壓器壓縮機(jī)和調(diào)壓器2-電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)3-干燥器和排氣閥干燥器和排氣閥4-高度控制電磁閥高度控

11、制電磁閥5-空氣懸架空氣懸架6-指示燈指示燈7-ECU8-車身高度傳感器車身高度傳感器以豐田車系為例進(jìn)行介紹。以豐田車系為例進(jìn)行介紹。一、初步檢查（功能檢查）一、初步檢查（功能檢查）1. 汽車高度調(diào)整功能的檢查汽車高度調(diào)整功能的檢查檢查輪胎氣壓是否正常（前后分別為檢查輪胎氣壓是否正常（前后分別為2.3和和2.5kg/cm2）檢查汽車高度（下橫臂安裝螺栓中心到地面的距離）檢查汽車高度（下橫臂安裝螺栓中心到地面的距離）將高度控制開關(guān)由將高度控制開關(guān)由Norm轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換到High，車身高度應(yīng)升高，車身高度應(yīng)升高1030mm，所需時(shí)間為，所需時(shí)間為2140s。21.4 電控懸架的故障診斷與排電控懸架的

12、故障診斷與排除除21.4 電控懸架的故障診斷與排除電控懸架的故障診斷與排除2. 溢流閥檢查溢流閥檢查點(diǎn)火開關(guān)點(diǎn)火開關(guān)ON，將高度控制連接器的，將高度控制連接器的1、7端子短接，使壓縮機(jī)端子短接，使壓縮機(jī)工作；工作；等壓縮機(jī)工作一會(huì)后，檢查溢流閥是否放氣；等壓縮機(jī)工作一會(huì)后，檢查溢流閥是否放氣；如果不放氣說明溢流閥堵塞、壓縮機(jī)故障或有漏氣的部位。如果不放氣說明溢流閥堵塞、壓縮機(jī)故障或有漏氣的部位。檢查結(jié)束后。將點(diǎn)火開關(guān)檢查結(jié)束后。將點(diǎn)火開關(guān)OFF，清除故障碼。，清除故障碼。21.4 電控懸架的故障診斷與排除電控懸架的故障診斷與排除3. 漏氣檢查漏氣檢查將高度控制開關(guān)置于將高度控制開關(guān)置于High

13、位置；位置；發(fā)動(dòng)機(jī)熄火；發(fā)動(dòng)機(jī)熄火；在管子的接頭處涂抹肥皂水。在管子的接頭處涂抹肥皂水。二、故障診斷二、故障診斷1. 指示燈檢查指示燈檢查點(diǎn)火開關(guān)點(diǎn)火開關(guān)ON；LRC指示燈（指示燈（SPORT指示燈）和指示燈）和HEIGHT指示燈（指示燈（NORM和和HI指示燈）指示燈）應(yīng)點(diǎn)亮應(yīng)點(diǎn)亮2s；如果如果NORM指示燈以每指示燈以每1s的間隔閃亮?xí)r，的間隔閃亮?xí)r，表明表明ECU中存有故障碼。中存有故障碼。如果出現(xiàn)故障，應(yīng)檢查相應(yīng)電路。如果出現(xiàn)故障，應(yīng)檢查相應(yīng)電路。21.4 電控懸架的故障診斷與排除電控懸架的故障診斷與排除21.4 電控懸架的故障診斷與排除電控懸架的故障診斷與排除2. 讀取故障碼讀取故障碼點(diǎn)火開關(guān)點(diǎn)火開關(guān)ON；跨接跨接TDCL或檢查連接器的或檢查連接器的Tc與與E1端子；端子；從從NORM指示燈的閃爍讀取故障碼；指示燈的閃爍讀取故障碼；如果高度控制如果高度控制ON/OFF開關(guān)置于開關(guān)置于OFF位置，會(huì)輸出代碼位置，會(huì)輸出代碼71，這是正常