汽車電子控制懸架系統(tǒng)檢修要求

1、1/39汽車電子控制懸架系統(tǒng)檢修要求電子控制懸架系統(tǒng)（Electronic Control Suspension System，ECS）又稱為電子調(diào)節(jié)懸架系統(tǒng)（Electronic Modulated Suspension System，EMS）。2/39相關(guān)知識2.1 概述2.2 傳感器及開關(guān)2.3 電子控制單元（ECU）2.4 執(zhí)行機構(gòu)2.5 LS400電子控制懸架系統(tǒng)3/392.1 概述傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng)一般具有固定的彈簧剛度和減振器阻尼，不能同時滿足汽車行駛平順性和操縱穩(wěn)定性的要求.降低彈簧剛度，平順性會變好，使乘坐舒適，但懸架偏軟會使操縱穩(wěn)定性變差；而增加彈簧剛度會提高操縱穩(wěn)定性，但較硬

2、的彈簧又使車輛對路面的不平度很敏感，使平順性降低。因此，理想的懸架系統(tǒng)應(yīng)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，這樣既能滿足平順性的要求又能滿足操縱穩(wěn)定性的要求，電子控制懸架系統(tǒng)就是這種理想的懸架系統(tǒng)。4/392.1.1 電控懸架系統(tǒng)的分類電子控制懸架系統(tǒng)有半主動懸架和主動懸架兩種。半主動懸架是指懸架元件中的彈簧剛度和減振器阻尼力之一可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。主動懸架能根據(jù)需要自動調(diào)節(jié)彈簧剛度和減振器的阻尼力，從而能夠同時滿足汽車行駛平順性和操縱穩(wěn)定性等各方面的要求。 主動懸架按照彈簧的類型可分為空氣彈簧主動懸架和油氣彈簧主動懸架。5/392.1.2 電控懸架系統(tǒng)的控制功能、車速及路面

3、感應(yīng)控制、車身姿態(tài)控制、車身高度控制6/391、車速與路面感應(yīng)控制 電控懸架系統(tǒng)能夠根據(jù)車速和道路的狀況對彈簧剛度和減振力進行控制，以抑制汽車在不平道路上行駛時的顛簸或上下跳動，從而改善汽車在不平道路上行駛時的乘坐舒適性。7/39 當車速高時，提高彈簧剛度和減振器阻尼力，以提高汽車高速行駛時的操縱穩(wěn)定性。 當前輪遇到突起時，減小后輪懸架彈簧剛度和減振器阻尼力，以減小車身的振動和沖擊。 當路面差時，提高彈簧剛度和減振器阻尼力，以抑制車身的振動。8/392、車身姿態(tài)控制 電控懸架系統(tǒng)能夠通過調(diào)節(jié)彈簧剛度、減振器阻尼力以對車身在轉(zhuǎn)向時側(cè)傾、制動時點頭、加速時后坐等姿態(tài)進行控制。 轉(zhuǎn)向時側(cè)傾控制。 制

4、動時點頭控制。 加速時后坐控制。9/393、車身高度控制 不管車輛負載在規(guī)定范圍內(nèi)如何變化，都可以保持汽車高度一定，車身保持水平，可大大減少汽車在轉(zhuǎn)向時產(chǎn)生的側(cè)傾。 自動高度控制。 高速感應(yīng)控制。 點火開關(guān)OFF控制。10/392.1.3 電控懸架系統(tǒng)的基本組成和工作原理電子控制懸架系統(tǒng)一般由傳感器及開關(guān)、電子控制單元和執(zhí)行機構(gòu)等組成。11/3912/392.1.3 電控懸架系統(tǒng)的基本組成和工作原理電控懸架系統(tǒng)的一般工作原理是：利用傳感器（包括開關(guān)）把汽車行駛時路面的狀況和車身的狀態(tài)進行檢測，將檢測信號輸入計算機進行處理，計算機通過驅(qū)動電路控制懸架系統(tǒng)的執(zhí)行器動作，完成懸架特性參數(shù)的調(diào)整。圖2

5、-1 電控懸架系統(tǒng)的工作原理13/392.2 傳感器及開關(guān)2.2.1 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器裝在轉(zhuǎn)向軸上，用于檢測轉(zhuǎn)向盤的中間位置、轉(zhuǎn)動方向、轉(zhuǎn)動角度和轉(zhuǎn)動速度。在電子控制懸架中，電子控制單元根據(jù)車速傳感器信號和轉(zhuǎn)角傳感器信號，判斷汽車轉(zhuǎn)向時側(cè)向力的大小和方向，提高操縱穩(wěn)定性、防止側(cè)傾。14/39現(xiàn)代汽車多采用光電式轉(zhuǎn)角傳感器，圖2-2所示為光電式轉(zhuǎn)角傳感器的安裝位置和結(jié)構(gòu)。圖2-215/39光電式轉(zhuǎn)角傳感器的工作原理如圖2-3所示，其電路原理如圖2-4所示。16/392.2.2 車身高度傳感器車身高度傳感器的功用是將車身與車橋之間的相對高度變化（懸架變形量的變化）轉(zhuǎn)換為電信號并送給

6、電控單元。車身高度傳感器常用的有片簧開關(guān)式、霍爾式和光電式傳感器。17/39光電式車身高度傳感器一般安裝在車身與車橋之間（圖2-5），其結(jié)構(gòu)及工作原理如圖2-6所示（與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器類似）。圖2-5 光電式車身高度傳感器的安裝位置18/392.2.3 加速度傳感器當車輪打滑時，不能以轉(zhuǎn)向角和汽車車速正確判斷車身側(cè)向力的大小。為了直接測出車身橫向加速度和縱向加速度，可以利用加速度傳感器。常用的加速度傳感器有差動變壓器式和鋼球位移式等。19/39、差動變壓器式加速度傳感器圖2-7所示為差動變壓器式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)，圖2-8所示為其工作原理。圖2-7/8 差動變壓器式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理

7、20/39、鋼球位移式加速度傳感器鋼球位移式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)如圖2-9所示。圖2-9 鋼球位移式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)21/392.2.4 模式選擇開關(guān)駕駛員根據(jù)汽車的行駛狀況和路面情況選擇懸架的運行模式，即懸架的“軟”、“中”或“硬”狀態(tài)，從而決定減振器的阻尼力大小。圖2-10 模式選擇開關(guān)的位置和操作方法22/392.2.5 其他傳感器及開關(guān)、車速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、車門傳感器、高度控制開關(guān)、制動燈開關(guān)23/392.3 電子控制單元（）懸架電子控制單元接收各傳感器、開關(guān)輸入的信號，通過運算處理，控制執(zhí)行器進行適應(yīng)性調(diào)節(jié)，保持車輛的平順性和操縱穩(wěn)定性，如圖2-11所示。24/3925/3

8、92.4 執(zhí)行機構(gòu)2.4.1 空氣彈簧空氣彈簧主要由主氣室、副氣室、彈性剛度執(zhí)行機構(gòu)、阻尼轉(zhuǎn)換執(zhí)行機構(gòu)和液壓減振器等組成，如圖2-12所示。主氣室被壓縮的空氣量發(fā)生變化，即可改變空氣彈簧的剛度。執(zhí)行器帶動阻尼調(diào)節(jié)桿轉(zhuǎn)動可改變活塞上阻尼孔的大小，從而改變減振器的阻尼系數(shù)。彈簧剛度是通過主氣室與副氣室進行調(diào)節(jié)的，阻尼系數(shù)是通過減振器進行調(diào)節(jié)的。26/392.4.2 懸架阻尼調(diào)節(jié)裝置、可調(diào)阻尼式減振器可調(diào)阻尼式減振器主要由缸筒、活塞及活塞控制桿、回轉(zhuǎn)閥等組成，如圖2-13所示。27/39、阻尼轉(zhuǎn)換執(zhí)行機構(gòu)阻尼轉(zhuǎn)換執(zhí)行機構(gòu)裝在減振器的上部，由直流電動機、減速齒輪、控制桿、電磁鐵和擋塊等組成，如圖2-1

9、4所示。圖2-+-14 阻尼轉(zhuǎn)換執(zhí)行機構(gòu)28/392.4.3 懸架剛度調(diào)節(jié)裝置懸架剛度的調(diào)節(jié)是通過懸架剛度調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)改變主、副氣室之間氣體通道的大小，從而改變主、副氣室之間的氣體流量，使懸架剛度發(fā)生變化。 懸架剛度調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)由懸架剛度控制閥和執(zhí)行機構(gòu)等組成。29/39執(zhí)行機構(gòu)位于減振器的頂部，與阻尼系數(shù)控制機構(gòu)組裝在一起。圖2-15 懸架剛度執(zhí)行機構(gòu)30/39剛度控制閥裝在空氣彈簧副氣室的中部，如圖2-16所示。由空氣閥、閥體和空氣閥控制桿組成，空氣閥在截面上有一個空氣孔，外部的閥體在截面上有不同大小的空氣孔。圖2-16 剛度控制閥31/392.4.4 車高控制執(zhí)行機構(gòu)車高控制是指根據(jù)乘員

10、人數(shù)、裝載質(zhì)量和汽車的狀態(tài)自動調(diào)節(jié)汽車高度。當乘員人數(shù)和裝載質(zhì)量增加或減少時，汽車高度自動保持一定，使汽車行駛平穩(wěn)；當在高低不平的路面上行駛時，為防止發(fā)生車架與車身之間的撞擊，控制懸架彈簧的行程在一定的范圍內(nèi)；當高速行駛時，為減少空氣阻力而降低車高；當汽車停車后，乘員下車或裝載質(zhì)量減少后車高會增加，會控制空氣彈簧在幾秒鐘內(nèi)將空氣少量排出，降低車高。32/39車高控制執(zhí)行機構(gòu)主要由空氣閥、空氣壓縮機和設(shè)置在懸架之上的主氣室組成。車高控制主要是利用空氣彈簧中主氣室空氣量的多少來進行調(diào)節(jié)。車身高度控制原理如圖2-17所示。圖2-17 車身高度控制原理圖33/392.5 LS400 電子控制懸架系統(tǒng)LS400 電子控制懸架系統(tǒng)為主動式空氣彈簧懸架。它可以對車身高度、彈簧剛度及減振器阻尼力進行綜合控制，可以抑制車輛側(cè)傾、制動時前部點頭和高速行駛進后部下沉等汽車行駛狀態(tài)變化，因此具有良好的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性。34/392.5.1 系統(tǒng)的組成電控懸架系統(tǒng)元件在車上的位置如圖2-20所示。35/392.5.2 系統(tǒng)操作LS400 電子控制懸架系統(tǒng)有個操作選擇開關(guān)：平順性開關(guān)、高度控制開關(guān)和高度控制開關(guān)。高度控制開關(guān)安裝在汽車尾部后備箱的左邊。當高度控制開關(guān)處于位置時，系統(tǒng)可按選擇方式進行車身高度自動控制；該開關(guān)處于位置時，系統(tǒng)不執(zhí)行車身高