电子控制悬架系统剖析

合集下载

电控悬架系统的结构与工作原理

本文档后面有精心整理的常用PPT编辑图标，以提高工作效率
电控悬架的功能
➢ 电控悬架系统的基本目的是控制调节悬架的刚度和阻尼力。
➢ 基本功能有： ➢ 车高调整：不论负载多少，汽车高度均一定；在坏路面上
行驶时，使车高升高，高速行驶时，车高降低。
➢ 减震器阻尼力控制：调整减震器阻尼系数，防止汽车起步或急加速时车尾后坐；防止紧急制动时车头下沉；防止急转弯时车身横向摇动；防止汽车换档时车身纵向摇动等。
控制杆
可变电阻
加速度传感器
上跳
回弹高度传感器连杆
丰田线性高度传感器
4、信号开关
阻尼模式指示灯和车身高度指示灯高度控制开关阻尼模式选择开关
车门开关停车灯开关
5、模式选择开关
• 【位置】变速器旁。 • 【作用】根据汽车的行
驶状况和路面情况选择悬架的运行模式，从而决定减震器的阻尼力大小。
➢ 丰田加速度传感器
膜片
主要由压电陶瓷盘
和膜片组成。
➢ 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量作用下弯曲变形。根据压电陶瓷的特性，它们将产生与其弯曲率成正比例变化的电荷。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
• 【钢球位移式加速度传感器原理】汽车转弯、加减速时，钢球在横向力或纵向力作用下移动，使检测线圈的输出电
丰田车垂向加速度传感器安装位置
• 丰田车垂向加速度传感器：前加速度传感器一般装在前左及前右高度传感器内；后加速度传感器装在行李箱右侧的下面。
电路
压电陶瓷盘
膜片
压电陶瓷盘
加速度
低
电压

第六节_电控悬架系统

凌志LS400电控悬架系统一些故障现象和可能的故障原因如下： 1 悬架刚度和阻尼系数控制失灵 2 汽车车身高度控制失灵汽车是通过轮胎与路面之间的相互作用力来完成其转向运动的。而转向运动又是驾驶员在驾驶室操纵转向系统以控制前轮、后轮的转动来实现的。一般的转向系统由转向盘、转向机、转向传动杆系和转向节等构成。
上一页下一页
第三典型汽车电控悬架系统介绍

2 弹簧刚度和减振器阻尼力控制电控空气悬架系统气压缸的结构如图6-21所示。悬架系统弹簧刚度和减振器阻尼力控制执行器安装在气压缸的上部。悬架控制执行器电路如图6-22所示，ECU将信号送至悬架控制执行器以同时驱动减振器的阻尼调节杆和气压缸的气阀控制杆，从而改变减振器的阻尼力和悬架弹簧刚度。

四、系统线路及连接
图6-23为LS400轿车电控空气悬架系统的线路连接图。图 6-24为悬架系统ECU连接器。
上一页返回
图6-21 气压缸的结构
返回
图6-2223 LS400轿车电控空气悬架系统的线路连接图
返回
图6-24 悬架系统ECU连接器
返回
第四电控悬架系统的检修
下一页

第四电控悬架系统的检修

二、丰田凌志LS400汽车电控悬架系统的故障自诊断
1 2 3 4 指示灯的检查故障代码的读取故障代码的清除故障代码表

上一页下一页
第四电控悬架系统的检修

三、丰田凌志LS400汽车电控悬架系统的故障分析及诊断

下一页
图6-2 半主动悬架控制模型图
返回
第二电控悬架系统的结构与工作原理

车辆电控悬架的结构、原理讲解以及故障诊断与排除介绍

– 点火开关ON，将高度控制连接器的1、7端子短接，使压缩机工作；
– 等压缩机工作一会后，检查溢流阀是否放气； – 如果不放气说明溢流阀堵塞、压缩机故障或有漏气的部位。 – 检查结束后。将点火开关OFF，清除故障码。
3. 漏气检查
– 将高度控制开关置于High位置； – 发动机熄火； – 在管子的接头处涂抹肥皂水。
以丰田车系为例进行介绍。（一）初步检查（功能检查） 1. 汽车高度调整功能的检查
– 检查轮胎气压是否正常（前后分别为2.3和2.5kg/cm2） – 检查汽车高度（下横臂安装螺栓中心到地面的距离） – 将高度控制开关由Norm转换到High，车身高度应升高10～
30mm，所需时间为21～40s。
2. 溢流阀检查
以提高汽车的通过性；车速在90km/h以上，降低车身高度，以满足汽车行驶的稳定性。点火开关OFF控制：驻车时，当点火开关关闭后，降低车身高度，便于乘客的乘降。自动高度控制：当乘客和载质量变化时，保持车身高度恒定。
（二）电控悬架的组成、结构和原理
1. 组成
1-1号高度控制继电器 2-车身高度传感器 3-前悬架控制执行器 4-制动灯开关 5-转向传感器 6-高度控制开关 7-LRC开关 8-后车身位移传感器 9-2号离度控制阀和溢流阀 10-高度控制ON/OFF开关 11-高度控制连接器 12-后悬架控制执行器 13-2号高度控制继电器 14-悬架电脑 15-门控灯开关 16-主节气门位置传感器 17-1号高度控制阀 18-高度控制压缩机 19-干燥器和排气阀 21-IC调节器
阻尼力，以抑制车身的侧倾。制动时点头控制：紧急制动时，提高弹簧刚度和减振
器阻尼力，以抑制车身的点头。加速时后坐控制：急加速时，提高弹簧刚度和减振器

电子控制悬架系统(汽车电子控制技术)文档阅读、

当传感器轴转动时，就会带动固定在轴上的遮光盘一同转动。当遮光盘上的透光槽处于发光二极管与光电三极管之间时，光电三极管受到光线照射而导通（如图7-3b），耦合元件输出端输出低电平“0”（0～0.3V）；当遮光盘上的透光槽不在发光二极管与光电三极管之间时，光电三极管不受光线照射而截止（如图7-3c），耦合元件输出端输出高电平 “1”（4.7～5.0V）。根据光电耦合元件输出的信号，即可判定车身高度。为了获得在整个车身高度变化范围内车身高度的电信号，在遮光盘的两侧装有4组或2组光电耦合元件。
车速信号是汽车悬架系统的常用控制信号，汽车车身的侧倾程度取决于车速的高低和汽车转向半径的大小。车速传感器的作用是检测汽车速度，并将信号传递给ECU，用于对悬架的阻尼、弹簧刚度和车身高度的控制。常用的车速传感器主要有舌簧开关式，电磁感应式，光电式等。 5. 节气门位置传感器
节气门位置传感器用来检测节气门的开度及开度变化，为悬架ECU提供起步、加速等信号，以便根据车辆状态进行悬架控制。节气门位置信号可以与汽车上用于发动机控制的节气门位置信号共享。常用的节气门位置传感器有线性可变电阻式、触点与可变电阻组合式。
光电耦合元件（4组）控制电路图
车身高度与光电耦合元件输出信号（4组）关系
2.加速度传感器
在车轮打滑时，无法以转向角和汽车车速正确判断车身侧向力的大小，此时利用加速度传感器可以直接准确地测量出汽车的纵向加速度以及汽车转向时因离心力而产生的横向加速度，并将信号输送给ECU，使ECU能够调节悬架系统的阻尼力大小及悬架弹性元件刚度的大小，以维持车身的最佳姿势。
②弹簧刚度调节功能。该功能是利用控制弹簧刚度(弹性系数)的方法控制车辆在各种不同状况时的姿势，提高车辆的操纵稳定性。

电子控制悬架系统

减振器的结构示意图 1—阻尼调节杆(回转阀控制杆)；2—阻尼孔； 3—活塞杆；4—回转阀
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。
车身状态传感器 (加速度、位移及其他目标参数)
计算机控制装置
放大推动
调节悬架参数的执行器(电磁阀、步进电动机等)
半主动悬架系统的工作原理
1. 阻尼力的调节所谓阻尼力的调节就是根据汽车负荷、行驶路面的条件和汽车行驶状态(加速、减速、制动或转弯等)来控制减振器的阻尼力，使汽车在整个行驶状态下，减振阻尼力在二段(软、硬)或三段(软、中等、硬)之间变换。
这种悬架系统，可以通过驾驶员根据汽车行驶的路面状况，借助挡位转换开关来控制悬架的特性参数变化。悬架系统性能控制的特性参数包括：减振器的阻尼力、横向稳定杆的刚度。
其控制方式有机械式和电子控制式两种。
电控半主动悬架的一般工作原理是：利用传感器把汽车行驶时路面的状况和车身的状态进行检测，检测到的信号经输入接口电路处理后，传输给计算机进行处理，再通过驱动电路控制悬架系统的执行器动作，完成悬架特性参数的调整。
光电式转角传感器的工作原理
光电式转角传感器电路原理
1. 电子控制主动悬架系统的功能
装备电子控制主动悬架系统的汽车能够根据本身的负载情况、行驶状态和路面情况等，主动地调节包括悬架系统的阻尼力、汽车车身高度和行驶姿势、弹性元件的刚度在内的多项参数。这类悬架系统大多采用空气弹簧或油气弹簧作为弹性元件，通过改变弹簧的空气压力或油液压力的方式来调节弹簧的刚度，使汽车的相关性能始终处于最佳状态。

电控悬架的功能、类型、原理

精选课件
2
其基本功能有： 1、车高调整 2、减振器阻尼力控制 3、弹簧刚度控制
精选课件
3
二、电子控制悬架系统的类型
按传力介质的不同可分为：
气压式和油压式两种。
按控制理论的不同可分为：
主式和半主动式两种。
1. 主动悬架根据载荷、车速、路面等条件的变化，自动调节弹簧刚度、减振器阻尼、车身高度。按弹簧的种类又可分为空气弹簧主动悬架和油气弹簧主动悬架。
3-前悬架控制执行器 4-制动灯开关 5-转向传感器 6-高度控制开关 7-LRC开关
8-后车身位移传感器 9-2号离度控制阀和溢
流阀
10-高度控制ON/OFF开关
11-高度控制连接器 12-后悬架控制执行器 13-2号高度控制继电器
14-悬架电脑 15-门控灯开关 16-主节气门位置传感器 17-1号高度控制阀 18-高度控制压缩机 19-干燥器和排气阀
21-IC调节器
精选课件
6
四、传感器的结构与工作原理
1、车速传感器汽车车身的侧倾程度取决与汽车的车速和
转向半径的大小。通过对车速的检测来调节电控悬架的阻尼力，从而改善汽车行驶的安全。
类型：舌簧开关式车速传感器、阻尼元件式车速传感器、磁脉冲式车速传感器和光电式车速传感器。
精选课件
7
2. 半主动悬架悬架系统中只有弹簧刚度或减振器阻尼之一可以调节。
精选课件
4
21.1 电控悬架概述
三、组成电控悬架由传感器、开关、电子控制单元和执行器三部分组成。
车身加速度传感器车身高度传感器车速传感器
方向盘转角传感器节气门位置传感器
车门传感器
E
电磁阀
C

电子控制悬架系统.pptx

主动式按驱动机构和介质不同
电磁阀驱动的油气主动式步近电动机驱动的空气主动式
被动悬架工作演示
半主动悬架工作原理
第二节电子控制悬架系统的结构与工作原理
一、电子控制悬架系统的组成与工作原理
传感器：车高传感器、车速传感器、加速度传感器、
转向盘转角传感器、节气门位置传感器
1．基本组成开关：模式选择开关、制动灯开关、停车开关、
车门开关
电子控制单元：ECU
执行机构：可调阻尼力的减振器、可调节弹簧高度和弹性大小的弹性元件等
2．工作原理：
车身状态传感器（加速度、位移及其他目标参数）
计算机控制装置
放大推动
调节悬架参数的执行器（电磁阀、步近电机等）
二、传感器的结构与工作原理
1．转向盘转角传感器 ——光电式转角传感器 ⑴安装位置及结构图 ⑵工作原理 ⑶电路原理
（二）侧倾刚度控制的执行机构 1．横向稳定杆执行器 2．液压缸
（三）弹簧刚度控制的执行机构（四）车高控制的执行机构
第三节典型汽车电子控制悬架系统
一、半主动悬架系统——丰田凌志LS400轿车电控悬架系统是一种典型的半主动悬架系统。
二、主动悬架系统——三菱GALANT轿车装有电控空气主动悬架（A-ECS）
主动悬架系统——三菱GALANT轿车电控空气主动悬架（A-ECS）
三菱GALANT轿车装有电控空气主动悬架主要元件分布
1．5个传感器——检测汽车行驶状态
⑴转角传感器
⑵节气门位置传感器
⑶高度传感器
⑷G传感器
⑸压力传感器
2．车身高度调节系统
⑴气压的建立 ⑵车身高度的升高 ⑶车身高度的降低 ⑷空气的内部循环
3、Patience is bitter, but its fruit is sweet. (Jean Jacques Rousseau , French thinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。

汽车电控技术：汽车电子控制悬架系统

上-页
返回
第五节变高度、变刚度、变阻尼悬架系统
一、变高度、变刚度、变阻尼悬架系统的组成
在现代汽车采用的电子控制悬架系统中，通常同时使用了空气弹簧和变阻尼减振器。同前述悬架系统一样，减振器的螺旋弹簧用于支撑汽车的质量，减振器控制系统用于调节减振器的阻尼，空气弹簧用于调节车身高度和刚度。如图11所示为三菱公司采用的电子控制悬架系统。
上-页下-页返回
第二节电子控制变高度悬架系统
4.系统保护措施从减振器中放出的空气经过干燥器时，带走了干燥剂中的湿气。
这样，干燥剂经过一段时间使用后不会被湿气浸透。这种保护干燥剂的再生干燥系统为许多空气悬架系统所采用。干燥器中空气的最小压力保持在不低于55~165 kPa，从而保证系统中有一定量的空气。这样在乘员或载荷减少使减振器伸长时，空气弹簧的气压腔不致凹瘪。
在装备电子控制悬架系统的汽车上，当汽车急转弯、急加速或紧急制动时，乘坐人员能够感到悬架较为坚硬，而在正常行驶时能够感到悬架比较柔软;电控悬架还能平衡地面反力，使其对车身的影响减小到最低程度。因此，随着汽车电子技术的发展与进步，许多中高档轿车、大客车以及越野汽车都装备了电子控制悬架系统。
下-页返回
上-页下-页返回
第二节电子控制变高度悬架系统
2.车身高度降低时悬架系统的控制过程当汽车乘员或载荷增加使车身高度“偏低”或“过低”时，高度
传感器将向悬架控制电控单元EMS ECU输入车身“偏低”或“过低” 的信号。EMS ECU接收到车身高度降低的信号时，立即向压缩机继电器和高度控制电磁阀发出电路接通指令，在接通高度控制空气压缩机继电器电路使压缩机运转的同时，接通高度控制电磁阀线圈电路使电磁阀打开，压缩空气进入空气弹簧的气压腔(气室)，气压腔充气量增加便使车身高度上升。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

汽车底盘构造与维修
图13.12 车高控制系统空气流通图
汽车底盘构造与维修
图13.13 1号和2号高度控制阀控制电路
汽车底盘构造与维修
图13.14 空气压缩机控制电路
汽车底盘构造与维修
（2）弹簧刚度和减振器阻尼力控制
悬架系统弹簧刚度和减振器阻尼力控制执行器安装在气压缸的上部。ECU将信号送至悬架控制执行器以同时驱动减振器的阻尼调节杆和气压缸的气阀控制杆，从而改变减振器的阻尼力和悬架弹簧刚度。
汽车底盘构造与维修
图13.16 气压缸的结构
汽车底盘构造与维修
图13.17 悬架控制执行器电路
汽车底盘构造与维修
2.系统操作：
电控空气悬架系统有3个操作选择开关：平顺性开关、高度控制开关和高度控制 ON/OFF开关。
高度控制ON/OFF开关安装在汽车尾部后备箱的左边。当高度控制ON/OFF开关处于ON 位置时，系统可按选择方式进行车身高度自动控制；当该开关处于OFF位置时，系统不执行车身高度控制。
汽车底盘构造与维修 3.悬架控制执行器：
图13.9 悬架控制执行器
汽车底盘构造与维修
4.车身高度的控制：
图13.10 车身高度调节原理
汽车底盘构造与维修
13.2.5 典型的电子控制悬架系统
1.系统组成及工作原理：组成：空气压缩机、干燥器、排气阀、高
度控制阀、高度控制继电器、高度传感器、悬架控制执行器、转向传感器、悬架ECU、悬架刚度调节装置和减振器阻尼力调节装置等。
汽车底盘构造与维修
13.3.2 功能检查与调整
1.车辆高度功能的检查：操作高度控制开关检查汽车高度的变化。
（1）检查轮胎气压是否正常（前轮230kpa, 后轮250kpa）；（2）测量车身高度；
汽车底盘构造与维修
（3）启动发动机，将高度控制开关从NORM 转换到 HIGH 位置，高度的变化量应为 10~30mm，从操作高度开关到压缩机启动的时间应为2s，从压缩机启动到高度调整完成的时间为20~40s；（4）使车辆处于高状态，启动发动机，将高度调整开关从HIGH位置转换到NORM，车辆高度变化应为10~30mm，从操作高度开关到开始排气的时间为2s，从开始排气到高度调整结束时间应为20~40s。
汽车底盘构造与维修
13.2 电子控制悬架系统的结构与工作原理
13.2.1电控悬架系统的组成与工作原理组成：传感器、电子控制单元（ECU）、
执行机构等。工作原理：传感器将汽车行驶的路面情况
（汽车的振动）和车速及起动、加速、转向、制动等工况转变为电信号，输送给电子控制单元，电子控制单元将传感器送入的电信号进行综合处理，输出对悬架的刚度和阻尼及车身高度进行调节的控制信号。
汽车底盘构造与维修
高度控制开关和平顺性开关：高度控制开关用于选择控制车身高度。当高度控制开关处于HIGH（高）位置时，系统对车身高度进行“高值自动控制”；当高度控制开关处于“NORM”（常规）时，车身高度则进入 “常规值自动控制”状态。
汽车底盘构造与维修
平顺性开关：用于选择控制悬架的刚度、阻尼力参数。当平顺性开关处于“SPORT” （运动）位置时，系统进入“高速行驶自动控制”；当平顺性开关处于“NORM”位置时，系统对悬架刚度、阻尼力进行“常规值自动控制”。
图13.1 电控悬架系统的控制功能
汽车底盘构造与维修
二、电子控制悬架系统的类型：
根据控制目的不同：可分为车高控制系统、刚度控制系统、阻尼控制系统、综合控制系统等形式
按悬架系统结构形式：可分为电控空气悬架系统和电控液压悬架系统
根据控制系统有源或无源：可分为半主动悬架和全主动悬架，其中全主动悬架的各种性能都明显优于半主动悬架和被动悬架。

汽车底盘构造与维修
图13.2 电控悬架系统的组成
汽车底盘构造与维修
图13.3传感器在车上的布置
汽车底盘构造与维修
13.2.2 传感器的结构与工作原理
1.车身高度传感器 2.转向盘转角传感器 3.车速传感器 4.节气门开度传感器 5.车门传感器 6.高度控制开关 7.模式选择开关 8.制动灯开关
3.在开动汽车之前，必须起动发动机使汽车高度恢复到正常状态。
汽车底盘构造与维修
4.如果汽车生产厂的维修手册没有指明，就不要将系统的任何电路或元件加电压或接地。
5.如果汽车装有安全气囊系统，在维修电子控制悬架前，应先将安全气囊系统断开，否则可能造成人身伤害或财产损失。
6.在控制系统的检测中，必须用生产厂在维修手册中提到的检测工具，否则可能损坏控制系统的零部件。
汽车底盘构造与维修
13.2.4 执行机构的结构与工作原理
1.空气悬架刚度的调节空气悬架结构简图
1-副气室； 2-控制阀 3-主气室
汽车底盘构造与维修
图13.6 空气悬架结构简图
汽车底盘构造与维修
图13.7 悬架刚度的调节原理
汽车底盘构造与维修 2.悬架阻尼的调节：
图13.8 悬架阻尼的调节原理
汽车底盘构造与维修
第13章电子控制悬架系统
13.1 概述电控悬架系统（Electronic Modulated
Suspension，简称EMS）一、电子控制悬架系统的功用：（1）车高调节功能；（2）衰减力调节功能；（3）控制悬架系统减振力和弹性元件的弹性或刚性系数。
汽车底盘构造与维修
汽车底盘构造与维修
光电式转角传感器的结构和工作原理
汽车底盘构造与维修
光电式转角传感器的结构和工作原理
汽车底盘构造与维修
13.2.3 电子控制单元
电子控制单元（ECU）是电控悬架系统的控制中枢。它由数字电路构成，各传感器传来的信号经输入电路整形变换后以数字信号的形式经输入电路送入悬架ECU，ECU对这些信号进行分析、比较和判断处理，经精确计算后输出控制信号。
汽车底盘构造与维修
图13.11 雷克萨斯LS400轿车电控空气悬架系统零部件车上布置
汽车底盘构造与维修
工作原理：
(1) 汽车高度控制汽车高度控制系统由空气压缩机、干燥
器、排气阀、1号高度控制阀、2号高度控制阀、1号高度控制继电器、2号高度控制继电器、前后左右4个气压缸、4个车身高度传感器及悬架ECU等组成。
汽车底盘构造与维修
13.3 电子控制悬架系统的使用与检修
13.3.1 检修注意事项 1.维修过程中，当点火开关在打开状态
下，不要随意断开蓄电池，否则会丢失控制模块中存储的信息，也不要拆卸或安装控制模块及其电子插头。
2.吊起、支起或拖动汽车之前，应该将悬架控制开关置于“OFF”位置或断开蓄电池负极。