汽車底盤電控技術(shù)》第2章電控懸架結(jié)構(gòu)原理

1、2020/8/12,1,第2章 電控懸架結(jié)構(gòu)原理及檢修,2,第2章 電控懸架結(jié)構(gòu)原理及檢修,學(xué)習(xí)目標(biāo) 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(jié)構(gòu)、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(jié)構(gòu)原理及檢修,學(xué)習(xí)主要內(nèi)容 電控懸架的類型及基本組成； 半主動懸架的基本結(jié)構(gòu)和工作原理； 主動懸架的基本結(jié)構(gòu)和工作原理； 豐田L(fēng)S400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(jié)構(gòu)原理及檢修,學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn) 主動懸架主要元件的結(jié)構(gòu)原理及檢查。 教學(xué)方法及教具 講授、現(xiàn)場教學(xué)、課件 教學(xué)時(shí)數(shù) 8課時(shí),5,第2章 電控懸架結(jié)構(gòu)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(shù)固定； 主動懸架剛度、阻尼系數(shù)可調(diào)。,6,第2章 電控懸架結(jié)構(gòu)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(tǒng)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(jié)構(gòu)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(shù)可調(diào)整一個(gè) 全主動懸架剛度和阻尼系數(shù)均可調(diào)整 根據(jù)介質(zhì)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(jié)構(gòu)原理及檢修,2.2 電控懸架架構(gòu)及原理,2.2.1 半主動懸架的基本結(jié)構(gòu)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(zhì)量； 5-阻尼可調(diào)減振器； 6-懸架彈簧； 7-非懸架質(zhì)量 ； 8-輪胎的當(dāng)量質(zhì)量,9,第2章 電控懸架結(jié)構(gòu)原理及檢修,基本原理：改變阻尼孔的大小 連續(xù)可調(diào)式：ECU接收速度、位移、加速度等傳感器信號，計(jì)算出相應(yīng)的阻尼值，向步進(jìn)電動機(jī)發(fā)出控制信號，經(jīng)閥桿調(diào)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(diào)節(jié)的半主動懸架,10,第2章 電控懸架結(jié)構(gòu)原理及檢修,三級可調(diào)式：使回轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)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(gè)位置，產(chǎn)生3個(gè)阻尼值 。,圖2-5 三級可調(diào)式減振器阻尼變換原理,11,第

4、2章 電控懸架結(jié)構(gòu)原理及檢修,2.2.2 主動懸架的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 作用：根據(jù)車身高度、車速、轉(zhuǎn)向角度及速率、制動等信號，由電控單元控制懸架執(zhí)行機(jī)構(gòu)，進(jìn)而改變懸架的剛度、減振器的阻尼力及車身高度等參數(shù)，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(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器。 （4）車速傳感器。 （5）制動燈開關(guān)。 （6）模式選擇開關(guān)。 （7）車門傳感器 。,12,第2章 電控懸架結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)原理及檢修,1）車速與路面感應(yīng)控制 （

5、1）高速感應(yīng)控制。高速剛度、阻尼增大。 （2）前后車輪相關(guān)控制 。前輪遇凸起 后輪剛度、阻尼增大。 （3）壞路面感應(yīng)控制。壞路面行駛 剛度、阻尼增大。 2）車身姿態(tài)控制 （1）轉(zhuǎn)向車身側(cè)傾控制。急轉(zhuǎn)彎時(shí)剛度、阻尼增大。 （2）制動車身點(diǎn)頭控制。汽車緊急制動時(shí) 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(shí) 剛度、阻尼增大。,14,第2章 電控懸架結(jié)構(gòu)原理及檢修,3）車身高度控制 （1）高速感應(yīng)控制 。高速時(shí)車身高度降低。 （2）連續(xù)壞路面行駛控制 。壞路面時(shí)車身高度升高。,圖2-9 車身高度調(diào)整過程,15,第2章 電控懸架結(jié)構(gòu)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(tǒng),16,第2章 電控懸架結(jié)構(gòu)原理及檢修,傳感器： 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)原理及檢修,3帶路況預(yù)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(yù)測傳感器的主動懸架,19,第2章 電控懸架結(jié)構(gòu)原理及檢修,基本工作： ECU根據(jù)車速可以估算出測得

7、的凸起物和實(shí)際車輪通過凸起物之間的滯后時(shí)間，控制選擇閥應(yīng)恰好在車輪通過凸起物時(shí)打開，使懸架的阻尼系數(shù)作短暫變化，車輪過了凸起物后，選擇閥再次關(guān)閉。,20,第2章 電控懸架結(jié)構(gòu)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(tǒng)控制功能表,21,第2章 電控懸架結(jié)構(gòu)原理及檢修,2.雷克薩斯LS400轎車電控空氣懸架系統(tǒng)操作 操作選擇開關(guān)：位置；作用 平順性開關(guān) 高度控制開關(guān) 高度控制ON/OFF開關(guān),22,第2章 電控懸

8、架結(jié)構(gòu)原理及檢修,3.雷克薩斯LS400轎車電控空氣懸架系統(tǒng)組成及工作原理 組成：空氣壓縮機(jī)、干燥器、排氣閥、高度控制閥、高度控制繼電器、高度傳感器、轉(zhuǎn)向傳感器、懸架控制執(zhí)行器、懸架電控單元ECU、懸架剛度調(diào)節(jié)裝置和減振器阻尼力調(diào)節(jié)裝置等。,圖2-15 雷克薩斯LS400轎車電控空氣懸架系統(tǒng)零部件車上布置,23,第2章 電控懸架結(jié)構(gòu)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(tǒng)工作原理圖,24,第2章 電控懸架結(jié)構(gòu)原理及檢修,1）汽車高度控制 低于設(shè)定高度空氣壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn) 高度控制閥打開壓縮空氣進(jìn)入氣壓缸的主氣室車身升高 高于設(shè)定目標(biāo)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(tǒng)空氣流通圖,25,第2章 電控懸架結(jié)構(gòu)原理及檢修,2）彈簧剛度和減振器阻尼力控制 進(jìn)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(jié)構(gòu),26,第2章 電控懸架結(jié)構(gòu)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(diào)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(guān)的位置,27,第2章 電控懸架結(jié)構(gòu)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(diào)整 1）車身高度的檢查 2）車身高

10、度調(diào)整,表2-5 車身的高度,28,第2章 電控懸架結(jié)構(gòu)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(yīng)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(jié)構(gòu)原理及檢修,2.故障碼的讀取 （1）接通點(diǎn)火開關(guān)。 （2）用跨接線將TDCL或檢查連接器的端子TC與El連接。 （3）根據(jù)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(jié)構(gòu)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(shù)控制失靈，高度控制失靈等。 1.懸架剛度和阻尼系數(shù)

11、控制失靈 1）LRC指示燈顯示狀態(tài)不變 現(xiàn)象：不管如何操作懸架剛度和阻尼系數(shù)控制開關(guān)（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(shù)控制開關(guān)（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(shù)控制失效 現(xiàn)象：汽車在行駛時(shí)，懸架剛度和阻尼系數(shù)不隨著行駛狀況、路況、汽車姿態(tài)變化而調(diào)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(shù)控制開關(guān)（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(jié)構(gòu)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(guān)操作而變化 現(xiàn)象：高度控制開關(guān)無論轉(zhuǎn)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(guān)電路故障，調(diào)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(xiàn)象：汽車在行駛、駐車、乘員和行李重量