模塊五電子控制懸架系統(tǒng)

模塊五電子控制懸架系統(tǒng)課題一電子控制懸架系統(tǒng)的組成與工作原理課題二典型電子控制懸架系統(tǒng)課題三電子控制懸架系統(tǒng)的故障診斷

課題一電子控制懸架系統(tǒng)的組成與工作原理電子控制懸架系統(tǒng)的英文全稱(chēng)為ElectronicControlledSuspensionSystem，簡(jiǎn)稱(chēng)ECSS，也有的稱(chēng)之為電子調(diào)節(jié)懸架系統(tǒng)，其英文全稱(chēng)為ElectronicModulatedSuspensionSystem，簡(jiǎn)稱(chēng)EMS。采用電控懸架的目的：傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)使用的是定剛度彈簧和定阻尼系數(shù)減震器，只能適應(yīng)特定的道路和行駛條件，無(wú)法滿(mǎn)足變化莫測(cè)的路面情況和汽車(chē)行駛狀況，只能被動(dòng)地接受地面對(duì)車(chē)身的各種作用力，不能主動(dòng)去進(jìn)行調(diào)節(jié)。故又稱(chēng)為被動(dòng)懸架系統(tǒng)。電控懸架系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是懸架隨不同的路況和行駛狀態(tài)作出不同的反應(yīng)，即可使汽車(chē)的乘坐舒適性令人滿(mǎn)意，又能使操縱穩(wěn)定性達(dá)到最佳狀態(tài)。一、概述圖5-1獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)示意圖汽車(chē)懸架可分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架兩大類(lèi)。非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)車(chē)輪安裝在一根整體式車(chē)軸的兩端，車(chē)軸則通過(guò)彈性元件與車(chē)架或車(chē)身相連接，如圖5-1（a）獨(dú)立懸架是指兩側(cè)車(chē)輪分別安裝在斷開(kāi)式車(chē)軸兩端，每段車(chē)軸和車(chē)輪單獨(dú)通過(guò)彈性元件與車(chē)架相連，如圖5-1（b）所示。

汽車(chē)懸架主要由彈性元件、減振器和導(dǎo)向裝置等三部分組成圖5-2汽車(chē)懸架組成示意圖圖5-3空氣彈簧彈性元件的作用是承受和傳遞垂直載荷，緩沖和抑制不平路面所引起的沖擊。圖5-4液力減振器工作原理圖減振器的作用是對(duì)懸架的上下作用施加適當(dāng)?shù)淖枇?，衰減車(chē)身與車(chē)架的振動(dòng)，吸收一部分來(lái)自路面的沖擊，改善汽車(chē)行駛的平順性。圖5-5雙作用式減振器雙向作用式減振器的的工作過(guò)程可分為壓縮和伸張兩個(gè)行程。減振器在壓縮和伸張兩個(gè)行程內(nèi)均起減振作用。二、電子控制懸架系統(tǒng)的組成與工作原理1．電子控制懸架系統(tǒng)的組成該系統(tǒng)主要由空氣壓縮機(jī)、干燥器、空氣電磁閥、車(chē)身高度傳感器、帶有減振器的空氣彈簧、懸架控制執(zhí)行器、懸架控制選擇開(kāi)關(guān)和電控單元等組成。圖5-6電子控制空氣懸架系統(tǒng)1-空氣壓縮機(jī)；2-空氣電磁閥；3-干燥器；4-節(jié)氣門(mén)位置傳感器；5-前右車(chē)身高度傳感器；6-帶有減振器的空氣彈簧；7-懸架控制執(zhí)行器；8-轉(zhuǎn)向傳感器；9-停車(chē)燈開(kāi)關(guān)；10-TEMS指示燈；11-電子多點(diǎn)視頻器；12-懸架控制開(kāi)關(guān)；13-1號(hào)高度控制閥；14-2號(hào)高度控制閥；15-顯示器用ECU；16-診斷用接線(xiàn)柱；17-后車(chē)身高度傳感器；18-懸架用ECU；19-空氣管道；20-車(chē)速傳感器；21-前左車(chē)身高度傳感器電控懸架的組成（從功能上看）傳感器：車(chē)高傳感器、車(chē)速傳感器、加速度傳感器、轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器、節(jié)氣門(mén)位置傳感器等。開(kāi)關(guān)：模式選擇開(kāi)關(guān)、制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)、停車(chē)開(kāi)關(guān)、車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)等。執(zhí)行器：可調(diào)阻尼力減震器、可調(diào)節(jié)彈簧高度和彈性大小的彈性元件等。ECU電控懸架的一般原理：利用傳感器（包括開(kāi)關(guān)）檢測(cè)汽車(chē)行駛時(shí)路面的狀況和車(chē)身的狀態(tài)，輸入ECU后進(jìn)行處理，然后通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制懸架系統(tǒng)的執(zhí)行器動(dòng)作，完成懸架特性參數(shù)的調(diào)整。2．電子控制懸架系統(tǒng)的工作原理（1）車(chē)身高度控制（2）懸架剛度和阻尼力控制圖5-7車(chē)身高度的調(diào)整3．設(shè)置有路況預(yù)測(cè)傳感器的電子控制懸架系統(tǒng)圖5-8設(shè)置有路況預(yù)測(cè)傳感器的電子控制懸架系統(tǒng)1-油箱；2-油泵；3-濾清器；4-單向閥；5-儲(chǔ)壓器；6-電磁控制閥；7-回油管；8-油管；9-副節(jié)流孔；10-選擇閥；11-儲(chǔ)壓器；12-主節(jié)流孔；13-油壓腔；14-單向液壓執(zhí)行器；15-車(chē)輪；16-懸架彈簧圖5-9設(shè)置有路況預(yù)測(cè)傳感器（聲納系統(tǒng)）的汽車(chē)圖5-10路況預(yù)測(cè)傳感器的輸出曲線(xiàn)三、電子控制懸架系統(tǒng)各主要組件的結(jié)構(gòu)1．車(chē)身高度傳感器車(chē)身高度傳感器的作用是檢測(cè)車(chē)身高度的變化，將車(chē)身高度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)向電控單元輸入，作為車(chē)身高度控制的主要依據(jù)。其實(shí)，車(chē)身高度是通過(guò)檢測(cè)汽車(chē)懸架裝置的位移來(lái)確定的。圖5-11車(chē)身高度傳感器圖5-12光電式車(chē)身高度傳感器原理圖光電式車(chē)身高度傳感器主要光電耦合元件、遮光板、旋轉(zhuǎn)軸、連桿組成。光電式轉(zhuǎn)角傳感器的安裝位置和結(jié)構(gòu)光電式轉(zhuǎn)角傳感器的工作原理和電路原理2．車(chē)身高度控制執(zhí)行裝置圖5-14所示為豐田汽車(chē)公司電子控制懸架系統(tǒng)（TOYOTAElectronicModulatedSuspension，即TEMS）的車(chē)身高度控制系統(tǒng)。圖5-14TEMS車(chē)身高度控制系統(tǒng)圖5-15日本富士汽車(chē)空氣懸架系統(tǒng)車(chē)身高度控制執(zhí)行裝置3．空氣懸架剛度調(diào)節(jié)裝置空氣懸架剛度調(diào)節(jié)裝置主要由剛度調(diào)節(jié)閥和懸架控制執(zhí)行器組成。圖5-16空氣懸架的基本構(gòu)造1－阻尼調(diào)節(jié)桿2－空氣閥控制桿3－主副氣室通路4－副氣室5－主氣室6－氣閥體7－小氣體通路8－閥體9－大氣體通路懸架剛度的調(diào)節(jié)原理步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子為永久磁鐵，定子上有兩對(duì)磁極。定子上通電狀況不同時(shí)，磁極的極性不同，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角也不同。圖5-19步進(jìn)電機(jī)的工作原理4．懸架系統(tǒng)阻尼調(diào)節(jié)裝置阻尼調(diào)節(jié)裝置是通過(guò)改變阻尼孔的大小來(lái)改變懸架系統(tǒng)的阻尼力。（1）機(jī)電式阻尼調(diào)節(jié)裝置圖5-20機(jī)電式阻尼調(diào)節(jié)裝置凌志LS400ucF20型可調(diào)減振器（2）壓電式阻尼調(diào)節(jié)裝置壓電式阻尼調(diào)節(jié)裝置主要由壓電傳感器、壓電執(zhí)行器和阻尼力變換閥三部分組成圖5-23壓電式阻尼調(diào)節(jié)裝置課題二典型電子控制懸架系統(tǒng)1．豐田凌志LS400UCF10系列轎車(chē)電子調(diào)節(jié)空氣懸架系統(tǒng)的組成圖5-24豐田凌志LS400UCF10系列轎車(chē)電子調(diào)節(jié)空氣懸架系統(tǒng)各元件在車(chē)上的安裝位置圖5-24豐田凌志LS400UCF10系列轎車(chē)電子調(diào)節(jié)空氣懸架系統(tǒng)各元件在車(chē)上的安裝位置2．豐田凌志LS400UCF10系列轎車(chē)電子調(diào)節(jié)空氣懸架系統(tǒng)的控制電路圖5-25豐田凌志LS400UCF10系列轎車(chē)電子調(diào)節(jié)空氣懸架系統(tǒng)的控制電路3．豐田凌志LS400UCF10系列轎車(chē)電子調(diào)節(jié)空氣懸架系統(tǒng)的控制功能豐田凌志LS400UCF10系列轎車(chē)電子調(diào)節(jié)空氣懸架系統(tǒng)主要有：▲車(chē)身高度控制▲懸架剛度控制▲減震器減振力控制三項(xiàng)控制功能。課題三電子控制懸架系統(tǒng)的故障診斷以豐田凌志LS400UCF10系列轎車(chē)電子調(diào)節(jié)空氣懸架系統(tǒng)為例，說(shuō)明電子控制懸架系統(tǒng)的故障診斷方法。（1）指示燈檢查首先將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到ON位，檢查L(zhǎng)RC（凌志駕駛控制）指示燈和高度控制指示燈。正常情況下，指示燈應(yīng)發(fā)光2秒左右。（2）故障代碼的提取將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到ON位，用跨接線(xiàn)連接TDCL或檢查連接器端子TC和E1圖5-31診斷代碼（a）正常代碼（b）故障代碼“11”和“31”（3）故障代碼表豐田凌志LS400系列轎車(chē)電子調(diào)節(jié)空氣懸架系統(tǒng)故障代碼見(jiàn)表5-5。（4）故障代碼的清除豐田凌志LS400UCF10系列轎車(chē)電子調(diào)節(jié)空氣懸架系統(tǒng)故障代碼的清除方法有兩種：第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動(dòng)控制第三節(jié)活塞式空壓機(jī)的管理復(fù)習(xí)思考題單擊此處輸入你的副標(biāo)題，文字是您思想的提煉，為了最終演示發(fā)布的良好效果，請(qǐng)盡量言簡(jiǎn)意賅的闡述觀點(diǎn)。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用：

1.主機(jī)的啟動(dòng)、換向；

2.輔機(jī)的啟動(dòng)；

3.為氣動(dòng)裝置提供氣源；

4.為氣動(dòng)工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時(shí)間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患?jí)吸氣狀態(tài)的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor空壓機(jī)分類(lèi)：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩大類(lèi)：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式兩級(jí)活塞式壓縮機(jī)單級(jí)活塞壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)膜片式壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)最長(zhǎng)的使用壽命-

----低轉(zhuǎn)速（1460RPM），動(dòng)件少（軸承與滑片），潤(rùn)滑油在機(jī)件間形成保護(hù)膜，防止磨損及泄漏，使空壓機(jī)能夠安靜有效運(yùn)作；平時(shí)有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機(jī)，至今使用十萬(wàn)小時(shí)以上，依然完好如初，按十萬(wàn)小時(shí)相當(dāng)于每日以十小時(shí)運(yùn)作計(jì)算，可長(zhǎng)達(dá)33年之久。因此，將滑片式空壓機(jī)比喻為一部終身機(jī)器實(shí)不為過(guò)?；?葉)片式空壓機(jī)可以365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并保證60000小時(shí)以上安全運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮機(jī)1.進(jìn)氣2.開(kāi)始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。1.進(jìn)氣2.開(kāi)始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機(jī)是世界上最先進(jìn)、緊湊型、堅(jiān)實(shí)、運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴(lài)的氣體壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)氣路系統(tǒng)：

A

進(jìn)氣過(guò)濾器

B

空氣進(jìn)氣閥

C

壓縮機(jī)主機(jī)

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動(dòng)疏水器的水分離器油路系統(tǒng)：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過(guò)濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統(tǒng)：

P

冷凍壓縮機(jī)

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統(tǒng)

T

空氣出口過(guò)濾器螺桿式壓縮機(jī)渦旋式壓縮機(jī)

渦旋式壓縮機(jī)是20世紀(jì)90年代末期開(kāi)發(fā)并問(wèn)世的高科技?jí)嚎s機(jī)，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長(zhǎng)壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機(jī)，已經(jīng)得到壓縮機(jī)行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽(yù)為“環(huán)保型壓縮機(jī)”。由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)主要運(yùn)動(dòng)件渦卷付，只有磨合沒(méi)有磨損，因而壽命更長(zhǎng)，被譽(yù)為免維修壓縮機(jī)。

由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小、工作環(huán)境安靜，又被譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)”。

渦旋式壓縮機(jī)零部件少，只有四個(gè)運(yùn)動(dòng)部件,壓縮機(jī)工作腔由相運(yùn)動(dòng)渦卷付形成多個(gè)相互封閉的鐮形工作腔，當(dāng)動(dòng)渦卷作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，使鐮形工作腔由大變小而達(dá)到壓縮和排出壓縮空氣的目的?；钊娇諝鈮嚎s機(jī)的外形第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）工作循環(huán)：4—1—2—34—1吸氣過(guò)程

1—2壓縮過(guò)程

2—3排氣過(guò)程第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）

壓縮分類(lèi)：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強(qiáng)對(duì)氣缸的冷卻，省功、對(duì)氣缸潤(rùn)滑有益。二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）1.不存在假設(shè)條件2.與理論循環(huán)不同的原因：1）余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—?dú)埓娴臍怏w在活塞回行時(shí)，發(fā)生膨脹，使實(shí)際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結(jié)露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動(dòng)發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理表征Vc的參數(shù)—相對(duì)容積C、容積系數(shù)λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高，則λv越小。保證Vc正常的措施：余隙高度見(jiàn)表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣過(guò)程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數(shù)λp表示：保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp

（0.90-0.98）2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理3）吸氣預(yù)熱的影響由于壓縮過(guò)程中機(jī)件吸熱，所以在吸氣過(guò)程中，機(jī)件放熱使吸入的氣體溫度升高，使吸氣的比容減小，造成吸氣量下降。預(yù)熱損失用溫度系數(shù)λt來(lái)衡量（0.90-0.95）。保證措施：加強(qiáng)對(duì)氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和油污的形成。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理4）漏泄的影響內(nèi)漏：排氣閥（回漏）；外漏：吸氣閥、活塞環(huán)、氣缸墊。漏泄損失用氣密系數(shù)λl來(lái)衡量（0.90-0.98）。保證措施：氣閥的嚴(yán)密閉合，氣缸與活塞、氣缸與缸蓋等部件的嚴(yán)密配合。5）氣體流動(dòng)慣性的影響當(dāng)吸氣管中的氣流慣性方向與活塞吸氣行程相反時(shí)，造成氣缸壓力較低，氣體比容增大，吸氣量下降。保證措施：合理的設(shè)計(jì)進(jìn)氣管長(zhǎng)度，不得隨意增減進(jìn)氣管的長(zhǎng)度，保證濾器的清潔。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理上述五條原因使實(shí)際與理論循環(huán)不同。4）漏泄的影響5）氣體流動(dòng)慣性的影響1）余隙容積Vc的影響2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響3）吸氣預(yù)熱的影響2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理3.排氣量和輸氣系數(shù)理論排氣量Vt----單位時(shí)間內(nèi)活塞所掃過(guò)的氣缸容積。實(shí)際排氣量Q：Q=Vt

λ輸氣系數(shù)λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影響余隙容積Vc的影響進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣預(yù)熱的影響二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理指示功率pi

：按示功圖計(jì)算的功率理論功率Ps、PT：按理論循環(huán)計(jì)算的功率

Ps(PT)<pi軸功率P：壓縮機(jī)軸的輸入功率絕熱