汽車底盤電控技術》第2章電控懸架結構原理

1、2020/8/12,1,第2章 電控懸架結構原理及檢修,2,第2章 電控懸架結構原理及檢修,學習目標 1掌握電控懸架的功用、組成及工作原理 2掌握電控懸架主要元件的結構、原理及檢測 3熟悉電控懸架常見故障的診斷,3,第2章 電控懸架結構原理及檢修,學習主要內容 電控懸架的類型及基本組成； 半主動懸架的基本結構和工作原理； 主動懸架的基本結構和工作原理； 豐田LS400電控懸架介紹； 電控懸架檢修及故障診斷。,4,第2章 電控懸架結構原理及檢修,學習重點難點 主動懸架主要元件的結構原理及檢查。 教學方法及教具 講授、現場教學、課件 教學時數 8課時,5,第2章 電控懸架結構原理及檢修,2.1 電

2、控懸架概述,2.1.1 被動懸架與主動懸架 引入：懸架的基本組成、主要作用 被動懸架剛度、阻尼系數固定； 主動懸架剛度、阻尼系數可調。,6,第2章 電控懸架結構原理及檢修,2.1.2 電控懸架的基本組成,圖2-1 懸架電子控制系統的組成,表2-1 電控懸架傳感器類型及用途,7,第2章 電控懸架結構原理及檢修,2.1.3 電控懸架的類型 半主動懸架剛度、阻尼系數可調整一個 全主動懸架剛度和阻尼系數均可調整 根據介質不同： 油氣式主動懸架 空氣式主動懸架,8,第2章 電控懸架結構原理及檢修,2.2 電控懸架架構及原理,2.2.1 半主動懸架的基本結構和工作原理 控制模型,圖2-2 半主動懸架控制模

3、型圖 1-控制器； 2-整形放大電路； 3-加速度傳感器； 4-懸架質量； 5-阻尼可調減振器； 6-懸架彈簧； 7-非懸架質量 ； 8-輪胎的當量質量,9,第2章 電控懸架結構原理及檢修,基本原理：改變阻尼孔的大小 連續(xù)可調式：ECU接收速度、位移、加速度等傳感器信號，計算出相應的阻尼值，向步進電動機發(fā)出控制信號，經閥桿調節(jié)閥門，使節(jié)流孔阻尼連續(xù)變化 。,圖2-4 阻尼力可連續(xù)調節(jié)的半主動懸架,10,第2章 電控懸架結構原理及檢修,三級可調式：使回轉閥轉動，控制通斷油孔和控制油路截面積的變化，使控制閥具有小、中、大3個位置，產生3個阻尼值 。,圖2-5 三級可調式減振器阻尼變換原理,11,第

4、2章 電控懸架結構原理及檢修,2.2.2 主動懸架的基本結構和工作原理 作用：根據車身高度、車速、轉向角度及速率、制動等信號，由電控單元控制懸架執(zhí)行機構，進而改變懸架的剛度、減振器的阻尼力及車身高度等參數，從而使汽車具有良好的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性 。 1.空氣彈簧主動懸架 基本組成及作用 （1）車身高度傳感器。 （2）節(jié)氣門開度傳感器。 （3）轉向盤轉角傳感器。 （4）車速傳感器。 （5）制動燈開關。 （6）模式選擇開關。 （7）車門傳感器 。,12,第2章 電控懸架結構原理及檢修,工作原理,圖2-7 電子控制空氣式懸架原理圖,13,第2章 電控懸架結構原理及檢修,1）車速與路面感應控制 （

5、1）高速感應控制。高速剛度、阻尼增大。 （2）前后車輪相關控制 。前輪遇凸起 后輪剛度、阻尼增大。 （3）壞路面感應控制。壞路面行駛 剛度、阻尼增大。 2）車身姿態(tài)控制 （1）轉向車身側傾控制。急轉彎時剛度、阻尼增大。 （2）制動車身點頭控制。汽車緊急制動時 剛度、阻尼增大。 （3）起步車身俯仰控制。突然起步或突然加速時 剛度、阻尼增大。,14,第2章 電控懸架結構原理及檢修,3）車身高度控制 （1）高速感應控制 。高速時車身高度降低。 （2）連續(xù)壞路面行駛控制 。壞路面時車身高度升高。,圖2-9 車身高度調整過程,15,第2章 電控懸架結構原理及檢修,2.油氣彈簧主動懸架 組成：,圖2-10

6、 雪鐵龍XM轎車的主動式油氣彈簧懸架系統,16,第2章 電控懸架結構原理及檢修,傳感器： 轉向盤轉角傳感器。 加速度傳感器。 制動壓力傳感器。 車速傳感器。 車身高度傳感器。,17,第2章 電控懸架結構原理及檢修,工作原理： 圖a：軟狀態(tài) 閥芯左移氣室容積增大氣壓降低剛度增大 圖b：硬狀態(tài) 閥芯右移氣室容積減小氣壓升高剛度增大,圖2-11 油氣彈簧主動懸架的工作原理,18,第2章 電控懸架結構原理及檢修,3帶路況預測傳感器的主動懸架 基本組成：懸架彈簧、單向液壓執(zhí)行器、控制閥,圖2-12 帶路況預測傳感器的主動懸架,19,第2章 電控懸架結構原理及檢修,基本工作： ECU根據車速可以估算出測得

7、的凸起物和實際車輪通過凸起物之間的滯后時間，控制選擇閥應恰好在車輪通過凸起物時打開，使懸架的阻尼系數作短暫變化，車輪過了凸起物后，選擇閥再次關閉。,20,第2章 電控懸架結構原理及檢修,2.2.3 典型汽車電控懸架介紹 TEMS TOYOTA electronic modulated suspension 1.雷克薩斯LS400轎車電控空氣懸架控制功能,表2-3 雷克薩斯LS400轎車電控空氣懸架系統控制功能表,21,第2章 電控懸架結構原理及檢修,2.雷克薩斯LS400轎車電控空氣懸架系統操作 操作選擇開關：位置；作用 平順性開關 高度控制開關 高度控制ON/OFF開關,22,第2章 電控懸

8、架結構原理及檢修,3.雷克薩斯LS400轎車電控空氣懸架系統組成及工作原理 組成：空氣壓縮機、干燥器、排氣閥、高度控制閥、高度控制繼電器、高度傳感器、轉向傳感器、懸架控制執(zhí)行器、懸架電控單元ECU、懸架剛度調節(jié)裝置和減振器阻尼力調節(jié)裝置等。,圖2-15 雷克薩斯LS400轎車電控空氣懸架系統零部件車上布置,23,第2章 電控懸架結構原理及檢修,工作原理圖,圖2-16 雷克薩斯LS400轎車電控空氣懸架系統工作原理圖,24,第2章 電控懸架結構原理及檢修,1）汽車高度控制 低于設定高度空氣壓縮機運轉 高度控制閥打開壓縮空氣進入氣壓缸的主氣室車身升高 高于設定目標高度控制閥及排氣閥打開壓縮空氣排到

9、大氣中車身下降,圖2-17 汽車高度控制系統空氣流通圖,25,第2章 電控懸架結構原理及檢修,2）彈簧剛度和減振器阻尼力控制 進入空氣懸架副氣室的空氣量越多，貯氣空間越大，空氣彈簧的剛度越小，反之剛度越大。,圖2-21 氣壓缸的結構,26,第2章 電控懸架結構原理及檢修,2.3 電控懸架檢修及故障診斷,2.3.1 豐田雷克薩斯LS400汽車電控懸架的一般性檢查 1.車身高度調整功能的檢查 1）車身升高檢查 2）車身降低檢查,圖2-25 手動車身高度控制開關的位置,27,第2章 電控懸架結構原理及檢修,2溢流閥工作的檢查 3空氣管路漏氣檢查 4車身高度的檢查與調整 1）車身高度的檢查 2）車身高

10、度調整,表2-5 車身的高度,28,第2章 電控懸架結構原理及檢修,2.3.2 豐田雷克薩斯LS400汽車電控懸架的故障自診斷 1.指示燈的檢查 指示燈應亮2s左右,圖2-33 懸架控制指示燈的位置,29,第2章 電控懸架結構原理及檢修,2.故障碼的讀取 （1）接通點火開關。 （2）用跨接線將TDCL或檢查連接器的端子TC與El連接。 （3）根據儀表板高度控制“NORM”指示燈的閃爍情況讀取故障碼。 3故障碼的清除,30,第2章 電控懸架結構原理及檢修,2.3.3 豐田雷克薩斯LS400汽車電控懸架的故障分析及診斷 常見故障：懸架剛度和阻尼系數控制失靈，高度控制失靈等。 1.懸架剛度和阻尼系數

11、控制失靈 1）LRC指示燈顯示狀態(tài)不變 現象：不管如何操作懸架剛度和阻尼系數控制開關（LRC），LRC指示燈顯示狀態(tài)保持原樣不變。 原因：懸架剛度和阻尼系數控制開關（LRC）電路故障，懸架電控單元（ECU）有故障。 2）懸架剛度和阻尼系數控制失效 現象：汽車在行駛時，懸架剛度和阻尼系數不隨著行駛狀況、路況、汽車姿態(tài)變化而調節(jié)。 原因：懸架控制執(zhí)行器電路有故障，懸架控制執(zhí)行器電源電路故障，TC與TS端子電路有故障，懸架剛度和阻尼系數控制開關（LRC）電路故障，空氣彈簧減振器故障，懸架電控單元（ECU）有故障。,31,第2章 電控懸架結構原理及檢修,2.高度控制失靈 1）高度控制指示燈的顯示不隨高度控制開關操作而變化 現象：高度控制開關無論轉換在何種模式，高度指示燈顯示模式不變。 原因：高度控制開關電路故障，調節(jié)器電路故障，高度控制電源電路故障，高度控制傳感器故障，懸架電控單元（ECU）有故障。 2）汽車高度控制功能失效 現象：汽車在行駛、駐車、乘員和行李重量