汽车电控悬架系统

汽车电子控制技术课件1项目五汽车行驶舒适性控制系统汽车悬架性能直接影响车辆的操纵稳定性和乘坐舒适性，电子控制悬架系统能利用各种传感器将车载质量、车速、路面情况、转向轮角速度等参数转变为电信号，传送给ECU，ECU对输入的数据进行综合处理后自动控制车辆悬架的刚度、阻尼系数及车身高度，从而较好的保持汽车行驶的平顺性和操纵稳定性，满足人们对汽车乘坐舒适性的要求。汽车空调自问世以来经过几十年的发展，已经由最初的奢侈品成为必需品，是汽车舒适度的一个重要体现，同时，又是影响汽车安全性的重要因素。汽车电子控制技术课件2项目五汽车行驶舒适性控制系统任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修知识目标1.了解汽车电控悬架系统的分类及功能2.掌握弹簧刚度控制系统的组成及控制原理3.掌握减振器阻尼控制系统的组成及控制原理4.掌握车身高度控制系统的组成及控制原理能力目标1.学会检查电控悬架系统的控制功能2.能够对电控悬架系统的常见故障进行诊断与排除汽车电子控制技术课件3一、电控悬架系统的功能任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修车身高度自适应减振器阻尼力和弹簧刚度自适应当车辆载荷变化时，可自动调整车身高度，使车身保持水平；通过加速度传感器探测路面的好坏，当汽车在坏路面上行驶时，可以使车高升高，防止车桥与路面相碰；当汽车行驶与高速时，又可以使车高降低，以减少空气阻力，提高操纵稳定性。电控悬架系统能够根据汽车行驶的各种工况，自动调整减振器阻尼系数和弹簧刚度，防止汽车急速起步或急加速时的“后蹲”；防止紧急制动时的“点头”；防止汽车急转弯时的车身横向摇动；防止汽车换档时的车身纵向摇动等，提高行驶平顺性和操纵稳定性。汽车电子控制技术课件4二、电控悬架系统的分类电控悬架系统的分类气压式电控悬架油压式电控悬架半主动悬架主动悬架传力介质有无动力源车身高度控制系统减振器阻尼控制系统弹簧刚度控制系统控制目的综合控制系统任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件5三、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）执行器工作原理利用传感器（包括控制开关）把汽车行驶时路面的状况和车身的状态进行检测，将检测信号输入计算机进行处理，计算机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。任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件6四、电控悬架系统的主要构件电控悬架系统主要传感器车身高度传感器转向盘转角传感器加速度传感器车速传感器任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件7五、电控悬架系统的主要构件电控悬架系统主要传感器车身高度传感器作用检测车身高度的变化安装传感器与控制杆相连。对于前悬架，控制杆的另一端与减振器下支承相连；对于后悬架，控制杆的另一端连接到悬架下摆臂检测车身高度的变化任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件8二、电控悬架系统的主要构件电控悬架系统主要传感器车身高度传感器原理当车身高度发生变化，车身与车轮的相对运动使车身高度传感器的导杆转动，通过传感器轴带动圆盘转动，使发光二极管的光被遮挡或通过，如果发光二极管发出的光线正对圆盘的槽，则光线通过槽照射到与其对应的光敏晶体管上，光敏晶体管导通（ON）；如果发光二极管发出的光线没有对准圆盘的槽，则光线便被挡住，不能照射到光敏晶体管上，光敏晶体管截止（OFF）。光敏晶体管产生ON/OFF信号送入悬架电子控制单元ECU。圆盘位于不同的位置时，根据4组光电耦合器的导通、截止情况可检测出车身高度的变化任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件9五、电控悬架系统的主要构件电控悬架系统主要传感器转向盘转角传感器作用检测转向盘的转向速率、转角大小及转动方向等信息安装安装在转向轴上1－转角传感器2－光电元件3－遮光盘4－转向轴5－传感器圆盘任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件10五、电控悬架系统的主要构件电控悬架系统主要传感器转向盘转角传感器原理遮光盘随转向轴转动时，窄缝圆盘将扫过遮光器中间的空穴，从而在遮光盘的输出端形成通（ON）、断（OFF）脉冲信号，ECU根据传感器输出信号通、断的速率，即可检测出转向轴的转动速率，通过计算通、断变换的次数，即可检测出转向轴的转角。同时，为了识别转向盘的偏转方向，传感器采用两组光电元件A和B，它们的ON、OFF变换的相位错开90o。电子控制器可根据A信号从高电平转为低电平（下降沿）时，B信号是高电平还是低电平来判断转向。如果A信号在下降沿时，B信号是高电平，则为右转向；如果A信号在下降沿时，B信号为低电平，则为左转向。1－光电元件2－遮光盘任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件11五、电控悬架系统的主要构件电控悬架系统主要传感器加速度传感器--差动变压器式加速度传感器结构励磁线圈、检测线圈、弹簧、心杆等组成原理在励磁线圈（一次绕组）中通入交流电，产生磁场，当汽车转弯（或加、减速）行驶时，心杆在汽车横向力（或纵向力）的作用下产生位移，随着心杆位置的变化，使穿过检测线圈（二次绕组）的磁场发生变化，从而使感应输出电压发生变化。检测线圈的输出电压与汽车横向力（或纵向力）一一对应。悬架系统电子控制装置根据此输入信号即可判断汽车横向力（或纵向力）的大小，从而对车身姿势进行控制。任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件12五、电控悬架系统的主要构件电控悬架系统主要传感器加速度传感器--钢球位移式加速度传感器结构线圈、钢球、磁铁原理当汽车行驶时，钢球在汽车横向力、纵向力或垂直力的作用下产生位移，随着钢球位置的变化，引起磁场的变化，从而使线圈输出电压发生对应的变化。悬架系统电子控制装置根据此输入信号即可计算出汽车横向力（或纵向力、垂直力）的大小，从而实现对汽车车身姿势的控制。任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件13五、电控悬架系统的主要构件电控悬架系统主要传感器车速传感器作用反映汽车行驶的速度安装变速器的输出轴上任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件14五、电控悬架系统的主要构件电控悬架系统主要开关信号模式选择开关高度控制通断开关制动灯开关车门开关发电机IC调节器任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件15五、电控悬架系统的主要构件电控悬架主要执行器空气压缩机干燥器高度控制阀排气电磁阀继电器空气弹簧悬架控制执行器任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件16五、电控悬架系统的主要构件悬架电子控制单元悬架电脑接收各种传感器的输入信号并进行各种分析计算，并将运算结果输出给执行器，控制悬架的刚度、阻尼力和车身的高度。同时，悬架ECU还用来检测传感器、执行器、线路等的故障，当发生故障时，能够存储故障码和相关参数，并点亮故障指示灯。任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件17六、车身高度控制系统系统组成车身高度传感器、ECU、空气压缩机、排气阀、干燥器、进气阀、储气罐、调压阀、电磁阀和气室等组成1－高度传感器2－空气弹簧3－高度控制电磁阀4－干燥器5－排气阀6－空气减振器7－调压阀8－储气罐9－进气阀10－压缩机11－电动机任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件18六、车身高度控制系统任务二电控空气悬架系统的结构与工作原理控制原理ECU根据车身高度传感器和驾驶员输入的控制模式指令，给控制车高的电磁阀发出指令。直流电动机带动空气压缩机工作，从压缩机出来的压缩空气经干燥器干燥后进入储气罐，储气罐的气体压力由调压阀进行调节。车身需要升高时车身需要下降时汽车高速行驶时汽车电子控制技术课件19六、车身高度控制系统系统保护措施防止后部车身升高过多或拖车时产生意外运动防止悬架系统正常运动时所造成的车身升高或降低通过抽气喷嘴将干燥器内吸出的潮湿气雾排出，使干燥剂不会被湿气浸透任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件20七、弹簧刚度控制系统系统组成高度传感器、控制开关、EMSECU、高度控制电磁阀、空气压缩机、干燥器和空气管路等组成任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件21七、弹簧刚度控制系统控制原理1－阻尼调节杆；2－空气阀控制杆；3－主副气室通路；4－副气室；5－主气室：6－气阀体；7－小气体通路；8－阀体；9－大气体通路在主、副气室之间的气阀阀体上设有大小两个通道。气阀控制杆由步进电机驱动，控制杆转动时，阀芯随之转动。阀芯转过一定角度时，气体通道的大小随之改变，从而使主、副气室之间气体的流量改变，达到空气弹簧悬架刚度调节作用。空气弹簧悬架的刚度分为“低”、“中”、“高”3种状态。任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件22八、减振器阻尼控制系统系统组成车速传感器转向盘转角传感器节气门位置传感器减振器工作模式选择开关制动灯开关空挡起动开关（自动变速器汽车）EMSECU阻尼调节执行器任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件23八、减振器阻尼控制系统控制原理减振器阻尼大小的调节是通过改变减振器阻尼孔截面积的大小得以实现。减振器阻尼调节杆连接的转阀上有三个阻尼孔，悬架控制执行器通过控制杆带动转阀旋转，使转阀上的小孔与活塞杆上的小孔接通或切断，从而增加或减少减振器上下油室之间的过流而积，达到调节减振器阻尼的目的。任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件24八、减振器阻尼控制系统控制原理柔软坚硬中等任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件25八、减振器阻尼控制系统控制原理任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件26九、变高度、变刚度、变阻尼综合控制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承汽车的质量，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。任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修汽车电子控制技术课件27一、电控悬架控制系统的基本检查检修过程中的注意事项当用千斤顶将车顶起时，应将高度控制ON/OFF开关拨到OFF位置。在放下千斤顶前，应将汽车下面所有的物体搬走。在开动汽车之前，应起动发动机将汽车的高度调整到正常状态。若要触及前安全气囊碰撞传感器，必须按照安全气囊维修中的说明，在维修前拆下前安全气囊碰撞传感器，避免影响安全气囊系统的正常工作。任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修-任务实施汽车电子控制技术课件28一、电控悬架控制系统的基本检查汽车高度调整功能的检查检查轮胎充气是否正确。检查汽车高度。起动发动机，将高度控制开关从NORM位置切换到HIGH位置。检查完成高度调整所需的时间和汽车高度变化量。在汽车处于HIGH高度状态下，起动发动机并将高度控制开关从HIGH位置切换到NORM位置。检查完成高度调整所需的时间和汽车高度变化量。任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修-任务实施汽车电子控制技术课件29一、电控悬架控制系统的基本检查溢流阀的检查将点火开关转到ON，将高度控制连接器的端子1与7连接以迫使压缩机工作。清除故障码。等压缩机工作一段时间后，检查溢流阀是否放气。将点火开关转到OFF位置。任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修-任务实施汽车电子控制技术课件30一、电控悬架控制系统的基本检查漏气检查将高度控制开关拨到HIGH位置使汽车高度上升。如果有气泡出现，则表明有漏气现象。此时，应进行修理。使发动机熄火。在空气软管和软管接头处涂抹肥皂水，检查空气管路接头处是否有气泡出现。任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修-任务实施汽车电子控制技术课件31一、电控悬架控制系统的基本检查汽车高度调整检查汽车高度调整汽车高度任务一汽车电控悬架系统的故障诊断与维修-任务实施汽车电子控制技术课件32二、电控悬架控制系统的故障诊断与排除故障代码读取接通点火开关。根据仪表板高度控制“NORM”指示灯的闪烁情况读取故障代码