汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)檢測(cè)與修復(fù) 第3版 課件 4-1任務(wù)一 電控懸架認(rèn)識(shí)

項(xiàng)目四汽車(chē)電控懸架系統(tǒng)檢修汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)檢測(cè)與修復(fù)（第2版）

沈沉惠有利主編

“十二五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社汽車(chē)自動(dòng)變速器檢修汽車(chē)防滑控制系統(tǒng)檢修汽車(chē)電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢修汽車(chē)電控懸架系統(tǒng)檢修項(xiàng)目一項(xiàng)目二項(xiàng)目三項(xiàng)目四汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)檢測(cè)與修復(fù)

項(xiàng)目四汽車(chē)電控懸架系統(tǒng)檢修汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)檢測(cè)與修復(fù)學(xué)習(xí)目標(biāo)

通過(guò)本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，懂得汽車(chē)電控懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理，并具備從事汽車(chē)電控懸架系統(tǒng)維護(hù)及檢修等工作的能力。

能夠：

熟悉電控懸架的分類(lèi)及控制功能。

掌握電控懸架系統(tǒng)的組成和工作原理。

掌握傳感器及開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)及工作原理。

掌握電控懸架執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理。

掌握雷克蒴斯LS400轎車(chē)電控懸架的結(jié)構(gòu)及工作原理。

掌握電控懸架的檢修方法。

項(xiàng)目四汽車(chē)電控懸架系統(tǒng)檢修工作任務(wù)

某客戶(hù)抱怨其駕駛的汽車(chē)電控懸架裝置的車(chē)身高度控制功能失效，要求排除故障、修復(fù)此轎車(chē)。

汽車(chē)電控懸架系統(tǒng)檢修主要包括電控懸架認(rèn)識(shí)和電控懸架檢修。

項(xiàng)目四汽車(chē)電控懸架系統(tǒng)檢修任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)任務(wù)二電控懸架檢修

項(xiàng)目四汽車(chē)電控懸架系統(tǒng)檢修知識(shí)點(diǎn)：電控懸架的分類(lèi)；電控懸架的控制功能；電控懸架的組成和工作原理；傳感器及開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)及工作原理；電控單元（ECU）；執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理。能力點(diǎn)：認(rèn)識(shí)電控懸架的主要部件，熟悉電控懸架的控制功能。任務(wù)情境電控懸架認(rèn)識(shí)

客戶(hù)來(lái)到4S店，想了解車(chē)輛關(guān)于電控懸架配置方面的問(wèn)題。經(jīng)理安排小王負(fù)責(zé)接待工作，小王根據(jù)顧客的需要對(duì)車(chē)輛的配置及性能加以介紹，出色地完成了這個(gè)任務(wù)。任務(wù)分析

該任務(wù)是認(rèn)識(shí)電控懸架的組成。完成此任務(wù)需要了解電控懸架的分類(lèi)及控制功能；掌握電控懸架的基本組成及工作原理；掌握傳感器及開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)及工作原理；掌握?qǐng)?zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)任務(wù)實(shí)施的相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)

一、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力，不能同時(shí)滿(mǎn)足汽車(chē)行駛平順性和操縱穩(wěn)定性的要求。例如：降低彈簧剛度，平順性會(huì)變好，使乘坐舒適，但懸架偏軟會(huì)使操縱穩(wěn)定性變差；而增加彈簧剛度會(huì)提高操縱穩(wěn)定性，但較硬的彈簧會(huì)使車(chē)輛對(duì)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(mǎn)足平順性的要求又能滿(mǎn)足操縱穩(wěn)定性的要求。電控懸架系統(tǒng)就是這樣一種理想的懸架系統(tǒng)。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)

1．電控懸架系統(tǒng)的分類(lèi)

電控懸架系統(tǒng)主要分為半主動(dòng)懸架和主動(dòng)懸架兩種。

半主動(dòng)懸架是指懸架元件中的彈簧剛度或減振器阻尼力可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。為減少執(zhí)行元件所需的功率，主要采用調(diào)節(jié)減振器阻尼系數(shù)的方法。采用該方法只需提供調(diào)節(jié)控制閥、控制器和反饋調(diào)節(jié)器所消耗的較小功率即可。

主動(dòng)懸架是一種具有做功能力的懸架，通常包括產(chǎn)生力和轉(zhuǎn)矩的主動(dòng)作用器（液壓缸、氣缸、伺服電動(dòng)機(jī)、電磁鐵等）、測(cè)量元件（加速度、位移和力傳感器等）和反饋控制器等。

主動(dòng)懸架需要一個(gè)動(dòng)力源（液壓泵或空氣壓縮機(jī)等）為懸架系統(tǒng)提供連續(xù)的動(dòng)力輸入。當(dāng)汽車(chē)載荷、行駛速度、路面狀況等行駛條件發(fā)生變化時(shí)，主動(dòng)懸架能根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)節(jié)彈簧剛度和減振器的阻尼力，從而能夠同時(shí)滿(mǎn)足汽車(chē)行駛平順性和操縱穩(wěn)定性等各方面的要求。主動(dòng)懸架按照彈簧的類(lèi)型不同，可以分為空氣彈簧主動(dòng)懸架和油氣彈簧主動(dòng)懸架。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)

2．電控懸架系統(tǒng)的控制功能

電控懸架系統(tǒng)主要對(duì)車(chē)速與路面感應(yīng)、車(chē)身姿態(tài)、車(chē)身高度三方面進(jìn)行控制。

（1）車(chē)速與路面感應(yīng)控制

1）當(dāng)車(chē)速高時(shí)，電控懸架提高彈簧剛度和減振器阻尼力，以提高汽車(chē)高速行駛時(shí)的操縱穩(wěn)定性。

2）當(dāng)前輪遇到凸起時(shí)，電控懸架減小后輪懸架彈簧剛度和減振器阻尼力，以減小車(chē)身的振動(dòng)和沖擊。

3）當(dāng)路面條件變差時(shí)，電控懸架提高彈簧剛度和減振器阻尼力，以抑制車(chē)身的振動(dòng)。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)

（2）車(chē)身姿態(tài)控制

1）轉(zhuǎn)向時(shí)側(cè)傾控制。急轉(zhuǎn)向時(shí)，電控懸架提高彈簧剛度和減振器阻尼力，以抑制車(chē)身的側(cè)傾。

2）制動(dòng)時(shí)點(diǎn)頭控制。緊急制動(dòng)時(shí)，電控懸架提高彈簧剛度和減振器阻尼力，以抑制車(chē)身的點(diǎn)頭。

3）加速時(shí)后坐控制。急加速時(shí)，電控懸架提高彈簧剛度和減振器阻尼力，以抑制車(chē)身的后坐。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)

（3）車(chē)身高度控制不管車(chē)輛負(fù)載在規(guī)定范圍內(nèi)如何變化，都可以保持汽車(chē)高度不變，車(chē)身保持水平，可大大減少汽車(chē)在轉(zhuǎn)向時(shí)產(chǎn)生的側(cè)傾。

1）高速感應(yīng)控制。當(dāng)汽車(chē)在良好路面上高速行駛?cè)畿?chē)速超過(guò)90km/h時(shí)，若汽車(chē)高度控制開(kāi)關(guān)選擇在“HIGH”上，其將自動(dòng)轉(zhuǎn)換為“NORM”，降低車(chē)身高度，以減少空氣阻力，提高汽車(chē)行駛的穩(wěn)定性。

2）連續(xù)差路面行駛控制。當(dāng)汽車(chē)在連續(xù)差路面上行駛時(shí)，若車(chē)速為40～90km/h，提高車(chē)身高度，以提高汽車(chē)的通過(guò)性；若車(chē)速在90km/h以上，降低車(chē)身高度，以滿(mǎn)足汽車(chē)行駛的穩(wěn)定性。

3）點(diǎn)火開(kāi)關(guān)OFF控制。駐車(chē)時(shí)，當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉后，乘客和行李重量的變化使汽車(chē)高度高于目標(biāo)高度時(shí)，能使汽車(chē)高度降低到目標(biāo)高度，改善汽車(chē)駐車(chē)時(shí)的姿勢(shì)（汽車(chē)高度降低），且便于乘客上下車(chē)。

4）自動(dòng)高度控制。不管乘客和行李重量如何變化，操作高度控制開(kāi)關(guān)能使汽車(chē)的目標(biāo)高度變?yōu)椤罢！被颉案摺钡臓顟B(tài)，保持車(chē)身高度恒定。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)

二、電控懸架系統(tǒng)的組成和工作原理

雖然電控懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，但它們的基本組成大體相同，一般都由傳感器及開(kāi)關(guān)、電控單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。傳感器主要有車(chē)身高度傳感器、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)有模式選擇開(kāi)關(guān)、制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)、停車(chē)開(kāi)關(guān)和車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)等。執(zhí)行機(jī)構(gòu)有可調(diào)阻尼的減振器、可調(diào)節(jié)彈簧高度和彈性大小的彈性元件等。電控單元一般由微機(jī)和信號(hào)放大電路組成。

電控懸架系統(tǒng)的一般工作原理是：利用傳感器（包括開(kāi)關(guān)）對(duì)汽車(chē)行駛時(shí)路面的狀況和車(chē)身的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，將檢測(cè)信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，計(jì)算機(jī)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，其工作原理框圖如圖4-1所示。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-1電控懸架系統(tǒng)的工作原理框圖

三、傳感器及開(kāi)關(guān)

1．轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器

轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器裝在轉(zhuǎn)向軸上，用于檢測(cè)轉(zhuǎn)向盤(pán)的中間位置、轉(zhuǎn)動(dòng)方向、轉(zhuǎn)動(dòng)角度和轉(zhuǎn)動(dòng)速度。在電控懸架中，電控單元根據(jù)車(chē)速傳感器信號(hào)和轉(zhuǎn)角傳感器信號(hào)，判斷汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)側(cè)向力的大小和方向，提高操縱穩(wěn)定性、防止側(cè)傾。

現(xiàn)代汽車(chē)多采用光電式轉(zhuǎn)角傳感器。圖4-2所示為光電式轉(zhuǎn)角傳感器的安裝位置和結(jié)構(gòu)。在轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)向軸上裝有一個(gè)帶窄縫的圓盤(pán)，傳感器的光電元件（發(fā)光二極管）和光敏接收元件（光敏晶體管）相對(duì)地裝在圓盤(pán)兩側(cè)形成遮光盤(pán)。由于圓盤(pán)上的窄縫呈等距均勻分布，當(dāng)轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)圓盤(pán)偏轉(zhuǎn)時(shí)，窄縫圓盤(pán)將掃過(guò)遮光盤(pán)中間的空穴，從而使遮光盤(pán)的輸出端進(jìn)行ON、OFF轉(zhuǎn)換，形成脈沖信號(hào)。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-2光電式轉(zhuǎn)角傳感器的安裝位置和結(jié)構(gòu)1、2—轉(zhuǎn)角傳感器

3—光電元件

4—遮光盤(pán)

5—轉(zhuǎn)向軸

6、7—傳感器圓盤(pán)

光電式轉(zhuǎn)角傳感器的工作原理如圖4-3所示，電路原理如圖4-4所示。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)時(shí)，帶窄縫的圓盤(pán)使遮光盤(pán)之間的光束產(chǎn)生通/斷的變化，遮光器的這種反復(fù)開(kāi)/關(guān)狀態(tài)產(chǎn)生與轉(zhuǎn)角成一定比例的一系列數(shù)字信號(hào)，系統(tǒng)控制裝置可根據(jù)此信號(hào)的變化來(lái)判斷轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速。同時(shí)，由于傳感器上兩個(gè)光電耦合器ON/OFF信號(hào)變換的相位錯(cuò)開(kāi)約90°，可根據(jù)檢測(cè)到的脈沖信號(hào)的相位差來(lái)判斷轉(zhuǎn)向盤(pán)的偏轉(zhuǎn)方向。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-3光電式轉(zhuǎn)角傳感器的工作原理任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-4光電式轉(zhuǎn)角傳感器的電路

2．車(chē)身高度傳感器

車(chē)身高度傳感器的功用是將車(chē)身與車(chē)橋之間的相對(duì)高度變化（懸架變形量的變化）轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并送給電控單元。有的車(chē)型有3個(gè)車(chē)身高度傳感器，而有的車(chē)型有4個(gè)。在每個(gè)懸架上都裝有一個(gè)車(chē)身高度傳感器，通過(guò)它監(jiān)測(cè)車(chē)身與懸架下臂之間的距離變化，從而檢測(cè)汽車(chē)高度和因道路不平而引起的懸架位移量。常用的車(chē)身高度傳感器常用的有片簧開(kāi)關(guān)式、霍爾式和光電式，其中前兩種是接觸式傳感器，在使用中存在由于磨損而影響檢測(cè)精度的缺點(diǎn)；后一種是光電式傳感器（即非接觸式傳感器），不存在上述缺點(diǎn)，因而應(yīng)用廣泛。

（1）片簧開(kāi)關(guān)式車(chē)身高度傳感器片簧開(kāi)關(guān)式車(chē)身高度傳感器有4組觸點(diǎn)式開(kāi)關(guān)，它們分別與相應(yīng)的2個(gè)晶體管相連接，構(gòu)成4個(gè)檢測(cè)回路，如圖4-5所示。該傳感器將車(chē)身高度劃分為低、正常、高、超高4個(gè)檢測(cè)區(qū)域。

當(dāng)車(chē)身高度調(diào)到正常高度時(shí)，如果車(chē)身高度偏離正常高度（如車(chē)輛乘員增加使車(chē)身高度降低），片簧開(kāi)關(guān)式車(chē)身高度傳感器就會(huì)有一對(duì)觸點(diǎn)接觸，將產(chǎn)生的車(chē)身高度降低的電信號(hào)輸送給電控單元，電控單元根據(jù)得到的信號(hào)進(jìn)行處理后，輸出指令到執(zhí)行器，執(zhí)行器控制相關(guān)元件使車(chē)身高度恢復(fù)到正常值。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-5片簧開(kāi)關(guān)式車(chē)身高度傳感器

（2）霍爾式車(chē)身高度傳感器霍爾式車(chē)身高度傳感器一般由兩個(gè)霍爾集成電路、磁體等組成，其結(jié)構(gòu)如圖4-6所示。當(dāng)車(chē)身高度發(fā)生變化時(shí)，兩個(gè)磁體就會(huì)產(chǎn)生相對(duì)位移，在兩個(gè)霍爾集成電路上就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的霍爾電壓信號(hào)，電控單元根據(jù)接收到的信號(hào)就可以判定車(chē)身高度狀態(tài)，從而發(fā)出指令控制執(zhí)行器做出相關(guān)調(diào)整。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-6霍爾式車(chē)身高度傳感器1—傳感器體

2—霍爾集成電路

3—彈簧夾

4—滑動(dòng)軸

5—窗孔

（3）光電式車(chē)身高度傳感器光電式車(chē)身高度傳感器應(yīng)用比較廣泛，一般安裝在車(chē)身與車(chē)橋之間（圖4-7），其結(jié)構(gòu)及工作原理如圖4-8所示。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-7光電式車(chē)身高度傳感器的安裝位置任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-8光電式高度傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理1—遮光器

2—圓盤(pán)

3—傳感器蓋

4—信號(hào)線(xiàn)

5—金屬油封環(huán)

6—傳感器殼

7—傳感器軸

傳感器內(nèi)有一根靠連桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上裝著一個(gè)開(kāi)有許多窄槽的圓盤(pán)，圓盤(pán)兩邊是由發(fā)光二極管和光敏晶體管組成的光電耦合器。每個(gè)光電耦合器有四組發(fā)光二極管和光敏晶體管。當(dāng)車(chē)身高度發(fā)生變化（如汽車(chē)載荷發(fā)生變化）時(shí)，車(chē)身與車(chē)輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使車(chē)身高度傳感器的連桿轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)傳感器軸帶動(dòng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，使光電耦合器相對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管和光敏晶體管上的光線(xiàn)發(fā)生ON/OFF的轉(zhuǎn)換。光敏晶體管把接收到的光線(xiàn)ON/OFF的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)輸送給懸架電控單元。電控單元根據(jù)光電耦合器ON/OFF轉(zhuǎn)換的不同組合變化，檢測(cè)出不同的車(chē)身高度。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)

3．加速度傳感器

當(dāng)車(chē)輪打滑時(shí)，不能以轉(zhuǎn)向角和汽車(chē)車(chē)速正確判斷車(chē)身側(cè)向力的大小。為了直接測(cè)出車(chē)身橫向加速度和縱向加速度，可以利用加速度傳感器。橫向加速度傳感器主要用于檢測(cè)汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，汽車(chē)因離心力的作用而產(chǎn)生的橫向加速度，并將產(chǎn)生的電信號(hào)輸送給電控單元，使電控單元能判斷出懸架系統(tǒng)阻尼力改變的大小及空氣彈簧中空氣壓力的調(diào)節(jié)情況，以維持車(chē)身的最佳姿勢(shì)。

常用的加速度傳感器有差動(dòng)變壓器式和鋼球位移式等。

（1）差動(dòng)變壓器式加速度傳感器圖4-9所示為差動(dòng)變壓器式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)，圖4-10所示為差動(dòng)變壓器式加速度傳感器的工作原理。

在勵(lì)磁線(xiàn)圈（一次繞組）通以交流電的情況下，當(dāng)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎（或加、減速）行駛時(shí)，心桿在汽車(chē)橫向力（或縱向力）的作用下產(chǎn)生位移，隨著心桿位置的變化，檢測(cè)線(xiàn)圈（二次繞組）的輸出電壓發(fā)生變化。檢測(cè)線(xiàn)圈的輸出電壓與汽車(chē)橫向力（或縱向力）一一對(duì)應(yīng)，汽車(chē)底盤(pán)電控系統(tǒng)檢反映了汽車(chē)橫向力（或縱向力）的大小，對(duì)車(chē)身姿勢(shì)進(jìn)行控制。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-9差動(dòng)變壓器式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)1—彈簧

2—封入硅油

3—檢測(cè)線(xiàn)圈

4—?jiǎng)?lì)磁線(xiàn)圈

5—心桿任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-10差動(dòng)變壓器式加速度傳感器的工作原理1、2—二次繞組

3、6—一次繞組

4—電源

5—心桿

（2）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4-11所示。根據(jù)所檢測(cè)的力（橫向力、縱向力或垂直力）不同，加速度傳感器的安裝方向也不一樣。如汽車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，鋼球在汽車(chē)橫向力的作用下產(chǎn)生位移，隨著鋼球位置的變化，造成線(xiàn)圈的輸出電壓發(fā)生變化。懸架電控裝置根據(jù)加速度傳感器輸入的信號(hào)即可正確判斷汽車(chē)橫向力的大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)車(chē)身姿勢(shì)的控制。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-11鋼球位移式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)

4．車(chē)速傳感器

車(chē)速傳感器安裝在車(chē)輪上，用于檢測(cè)轉(zhuǎn)速信號(hào)。汽車(chē)車(chē)身的側(cè)傾程度取決于車(chē)速和汽車(chē)轉(zhuǎn)彎半徑的大小。通過(guò)對(duì)車(chē)速的檢測(cè)來(lái)調(diào)節(jié)電控懸架的阻尼力，從而改善汽車(chē)行駛的安全性。

常用的車(chē)速傳感器有舌簧開(kāi)關(guān)式車(chē)速傳感器、磁阻元件式車(chē)速傳感器、磁脈沖式車(chē)速傳感器和光電式車(chē)速傳感器等。舌簧開(kāi)關(guān)式和光電式車(chē)速傳感器通常安裝在汽車(chē)儀表板上，與車(chē)速表裝在一起，并用軟軸與變速器的輸出軸相連；磁阻元件式和磁脈沖式車(chē)速傳感器安裝在變速器上，通過(guò)蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)與變速器的輸出軸相連。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)

5．節(jié)氣門(mén)位置傳感器

節(jié)氣門(mén)位置傳感器可以間接檢測(cè)汽車(chē)加速信號(hào)，判斷汽車(chē)是否在進(jìn)行急加速。節(jié)氣門(mén)位置傳感器將信號(hào)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元，發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元再將此信號(hào)輸入懸架電控單元，懸架電控單元利用此信號(hào)作為防下坐控制的一個(gè)工作狀態(tài)參數(shù)。

6．車(chē)門(mén)傳感器

車(chē)門(mén)傳感器可用于防止行駛過(guò)程中車(chē)門(mén)未關(guān)閉。

7．高度控制開(kāi)關(guān)

高度控制開(kāi)關(guān)用來(lái)選擇汽車(chē)高度，電控單元檢測(cè)高度控制開(kāi)關(guān)的狀態(tài)并相應(yīng)地使汽車(chē)高度上升和下降，有的汽車(chē)還有高度控制ON/OFF開(kāi)關(guān)，用于停止車(chē)高控制。

8．制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)

當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)接通，電控單元接收這個(gè)信號(hào)作為防點(diǎn)頭控制的一個(gè)起始狀態(tài)。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)

9．模式選擇開(kāi)關(guān)

模式選擇開(kāi)關(guān)位于變速器操縱手柄旁，如圖4-12所示。駕駛?cè)烁鶕?jù)汽車(chē)的行駛狀況和路面情況選擇懸架的運(yùn)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。

駕駛?cè)送ㄟ^(guò)控制模式選擇開(kāi)關(guān)，可使懸架系統(tǒng)工作在4種運(yùn)行模式：自動(dòng)、標(biāo)準(zhǔn)（Auto、Normal）；自動(dòng)、運(yùn)動(dòng)（Auto、Sport）；手動(dòng)、標(biāo)準(zhǔn)（Manu、Normal）；手動(dòng)、運(yùn)動(dòng)（Manu、Sport）。當(dāng)選擇自動(dòng)檔時(shí)，懸架系統(tǒng)可以根據(jù)汽車(chē)的行駛狀態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)減振器的阻尼力，以保證汽車(chē)的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性。當(dāng)選擇手動(dòng)檔時(shí)，懸架系統(tǒng)的阻尼力只有標(biāo)準(zhǔn)（中等）和運(yùn)動(dòng)（硬）兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-12模式選擇開(kāi)關(guān)的位置和操作方法

四、懸架電控單元（ECU）

懸架電控單元接收各傳感器及開(kāi)關(guān)輸入的信號(hào)，通過(guò)運(yùn)算處理，控制執(zhí)行器進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)節(jié)，保持車(chē)輛的平順性和操縱穩(wěn)定性。一般由輸入電路、微處理器、輸出電路和電源電路等組成，如圖4-13所示。ECU具有提供穩(wěn)壓電源、傳感器信號(hào)放大、輸入信號(hào)計(jì)算、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和故障檢測(cè)等功能。

1）提供穩(wěn)壓電源。控制裝置內(nèi)部所用電源和供各種傳感器的電源均由穩(wěn)壓電源提供。

2）傳感器信號(hào)的放大。用接口電路將輸入信號(hào)（如各種傳感器信號(hào)、開(kāi)關(guān)信號(hào)）中的干擾信號(hào)除去，然后經(jīng)放大、變換極值、比較極值變換為適合輸入控制裝置的信號(hào)。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-13懸架電子控制單元ECU電路

3）輸入信號(hào)計(jì)算。ECU根據(jù)預(yù)先寫(xiě)入只讀存儲(chǔ)器ROM中的程序?qū)Ω鬏斎胄盘?hào)進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果與內(nèi)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，然后向執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)機(jī)、電磁閥、繼電器等）發(fā)出控制信號(hào)。當(dāng)輸入ECU的信號(hào)除了開(kāi)/關(guān)信號(hào)外還有電壓信號(hào)時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行A—D轉(zhuǎn)換。

4）驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。懸架ECU利用輸出驅(qū)動(dòng)電路將輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大，然后輸送到各執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如電動(dòng)機(jī)、電磁閥、繼電器等），以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)懸架參數(shù)的控制。

5）故障檢測(cè)。懸架ECU利用故障檢測(cè)電路來(lái)檢測(cè)傳感器、執(zhí)行器、線(xiàn)路等的故障。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，將信號(hào)送入懸架ECU，發(fā)生故障時(shí)也能使懸架系統(tǒng)安全工作，而且在修理故障時(shí)容易確定故障所在位置。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)

五、執(zhí)行機(jī)構(gòu)

1．空氣彈簧

空氣彈簧由主氣室、副氣室、彈性剛度執(zhí)行機(jī)構(gòu)、阻尼轉(zhuǎn)換執(zhí)行機(jī)構(gòu)和液壓減振器等組成，如圖4-14所示。懸架上端與車(chē)身連接，下端與車(chē)輪連接。主氣室的容積是可變的，在它的下部有一個(gè)可伸展的隔膜，壓縮空氣進(jìn)入主氣室可升高懸架高度；反之，懸架下降。懸架剛度執(zhí)行機(jī)構(gòu)在主氣室與副氣室之間，主、副氣室之間通過(guò)一個(gè)通路使氣體相互流動(dòng)，改變主、副氣室之間氣體通路的大小可以使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。減振器活塞通過(guò)中心桿和懸架控制執(zhí)行器連接，執(zhí)行器帶動(dòng)阻尼調(diào)節(jié)桿轉(zhuǎn)動(dòng)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)。由此可見(jiàn)，彈簧剛度是通過(guò)主氣室與副氣室進(jìn)行調(diào)節(jié)的，阻尼系數(shù)是通過(guò)減振器進(jìn)行調(diào)節(jié)的。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-14空氣彈簧結(jié)構(gòu)

2．懸架阻尼調(diào)節(jié)裝置

（1）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、旋轉(zhuǎn)閥等組成，如圖4-15所示?；钊麠U是一個(gè)空心桿，在其中心裝有控制桿，控制桿的上端與執(zhí)行器相連?？刂茥U的下端裝有旋轉(zhuǎn)閥，旋轉(zhuǎn)閥和活塞桿上分別有兩個(gè)通孔。缸筒中的油液一部分經(jīng)活塞上的阻尼孔在缸筒的上、下兩腔流動(dòng)；一部分經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥與活塞桿上連通的孔在缸筒的上、下兩腔流動(dòng)。

當(dāng)ECU促使執(zhí)行器工作時(shí)，通過(guò)控制桿帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥相對(duì)活塞桿轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)閥與活塞桿上的油孔連通或切斷，從而增加或減少油液的流通面積，使油液的流動(dòng)阻力改變，達(dá)到調(diào)節(jié)減振器阻尼力的目的。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-15可調(diào)式減振器結(jié)構(gòu)

1）較軟阻尼力時(shí)，所有活塞桿通孔全部開(kāi)啟，如圖4-16所示。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-16阻尼力較軟時(shí)

2）中等阻尼力時(shí)，通孔B打開(kāi)，通孔A關(guān)閉，如圖4-17所示。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-17阻尼力中等時(shí)

3）較強(qiáng)阻尼力時(shí)兩對(duì)通孔全部關(guān)閉，如圖4-18所示。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-18阻尼力較強(qiáng)時(shí)

（2）阻尼轉(zhuǎn)換執(zhí)行機(jī)構(gòu)阻尼轉(zhuǎn)換執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝在減振器的上部，由直流電動(dòng)機(jī)、減速齒輪、控制桿、電磁鐵和擋塊等組成，如圖4-19所示。電控懸架ECU根據(jù)接收到的信號(hào)，使直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)扇形的減速齒輪左右轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)控制桿帶動(dòng)減振器中的回轉(zhuǎn)閥旋轉(zhuǎn)，有級(jí)地改變阻尼孔的開(kāi)閉，從而改變阻尼系數(shù)（即減振阻力）。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-19阻尼轉(zhuǎn)換執(zhí)行機(jī)構(gòu)

3．懸架剛度調(diào)節(jié)裝置

懸架剛度調(diào)節(jié)是通過(guò)懸架剛度執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)閉主氣室與副氣室的隔板，改變氣室的容積而實(shí)現(xiàn)的（即增大容積使剛度變小，減小容積使剛度增加）。ECU根據(jù)車(chē)輛狀態(tài)信號(hào)及時(shí)調(diào)節(jié)懸架剛度，高速行駛時(shí)轉(zhuǎn)換為大剛度，低速行駛時(shí)轉(zhuǎn)換為小剛度；制動(dòng)時(shí)使前懸架剛度增加，加速時(shí)使后懸架剛度增加；而轉(zhuǎn)彎時(shí)使左、右懸架剛度調(diào)節(jié)以減少側(cè)傾。一般減小空氣彈簧剛度會(huì)使汽車(chē)增大側(cè)傾、下坐或點(diǎn)頭，因此懸架剛度的控制在多數(shù)情況下是和汽車(chē)高度和阻尼系數(shù)的調(diào)節(jié)相結(jié)合使用，以便于從總體上改善平順性。

懸架剛度執(zhí)行機(jī)構(gòu)由剛度控制閥和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成，如圖4-20所示。執(zhí)行機(jī)構(gòu)位于減振器的頂部，與阻尼系數(shù)控制機(jī)構(gòu)組裝在一起。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-20懸架剛度執(zhí)行機(jī)構(gòu)

剛度控制閥裝在空氣彈簧副氣室的中部，如圖4-21所示。剛度控制閥由空氣閥、閥體和空氣閥控制桿組成，空氣閥在截面上有一個(gè)空氣孔，外部的閥體在截面上有大小不同的空氣孔。

當(dāng)空氣閥由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的控制桿帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)到“軟”的位置時(shí)，空氣彈簧主氣室的氣體經(jīng)過(guò)空氣閥的中間孔、閥體側(cè)面的大空氣孔（大流通孔）與副氣室相通，此時(shí)參與工作的氣體容積最大，懸架剛度處于最小狀態(tài)；當(dāng)空氣閥被旋轉(zhuǎn)到“中”位置時(shí)，主氣室與副氣室的氣體經(jīng)過(guò)空氣閥的中間孔與閥體側(cè)面的小空氣孔相通，主、副氣室之間的氣體流量較小，懸架剛度處于中等狀態(tài)；當(dāng)空氣閥被旋轉(zhuǎn)到“硬”位置時(shí)，主氣室與副氣室的空氣通道被空氣閥擋住，此時(shí)僅僅靠主氣室中的氣體承擔(dān)緩沖任務(wù)，懸架剛度處于最大狀態(tài)。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-21剛度控制閥1—阻尼調(diào)節(jié)桿

2—空氣閥控制桿

3—主、副氣室通道

4—副氣室

5—主氣室

6—閥體7—?dú)怏w通道

8—閥芯

9—大氣通道

4．車(chē)身高度控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)

車(chē)身高度控制是指根據(jù)乘員人數(shù)、裝載質(zhì)量和汽車(chē)的狀態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)汽車(chē)高度。當(dāng)乘員人數(shù)和裝載質(zhì)量增加或減少時(shí)，汽車(chē)高度自動(dòng)保持一定，使汽車(chē)行駛平穩(wěn)；當(dāng)在高低不平的路面上行駛時(shí)，為防止發(fā)生車(chē)架與車(chē)身之間的撞擊，ECU控制懸架彈簧的行程在一定范圍內(nèi)；當(dāng)高速行駛時(shí)，為減少空氣阻力而降低車(chē)身高度；當(dāng)汽車(chē)停車(chē)后，乘員下車(chē)或裝載質(zhì)量減少后車(chē)身高度會(huì)增加時(shí)，ECU會(huì)控制空氣彈簧在幾秒鐘內(nèi)將空氣少量排出，降低車(chē)身高度。

車(chē)身高度控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由空氣閥、空氣壓縮機(jī)和設(shè)置在懸架之上的主氣室組成。

車(chē)身高度控制主要是利用空氣彈簧中主氣室空氣量的多少來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)的。當(dāng)ECU接收到車(chē)身高度傳感器、車(chē)速傳感器、車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)等信號(hào)后，經(jīng)過(guò)處理判斷，若是增加車(chē)身高度，則控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)向空氣彈簧主氣室充氣，增加空氣量使汽車(chē)高度度增加；若是降低車(chē)身高度，則控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)打開(kāi)排氣裝置向外排氣，使空氣彈簧主氣室的空氣量減少而降低汽車(chē)身高度度。車(chē)身高度控制原理如圖4-22所示。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-22車(chē)身高度控制原理a）車(chē)身高度低

b）車(chē)身高度高

空氣壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖4-23所示，由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、排氣閥、干燥器等組成。它由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，根據(jù)懸架ECU的信號(hào)向干燥器輸送提高車(chē)身高度必需的壓縮空氣。干燥器可將空氣中的水分過(guò)濾掉。排氣閥從系統(tǒng)中放出壓縮空氣，同時(shí)排掉干燥器濾出的空氣水分。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖4-23空氣壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)

高度控制閥是一個(gè)二位二通電磁閥，如圖4-24所示，通過(guò)向空氣彈簧的主氣室內(nèi)進(jìn)氣和排氣來(lái)控制汽車(chē)的高度。任務(wù)一電控懸架認(rèn)識(shí)圖