《汽车底盘电控技术》第2章电控悬架结构原理.ppt

1、2020/7/15,1,第2章 电控悬架结构原理及检修,2,第2章 电控悬架结构原理及检修,学习目标 1掌握电控悬架的功用、组成及工作原理 2掌握电控悬架主要元件的结构、原理及检测 3熟悉电控悬架常见故障的诊断,3,第2章 电控悬架结构原理及检修,学习主要内容 电控悬架的类型及基本组成； 半主动悬架的基本结构和工作原理； 主动悬架的基本结构和工作原理； 丰田LS400电控悬架介绍； 电控悬架检修及故障诊断。,4,第2章 电控悬架结构原理及检修,学习重点难点 主动悬架主要元件的结构原理及检查。 教学方法及教具 讲授、现场教学、课件 教学时数 8课时,5,第2章 电控悬架结构原理及检修,2.1 电

2、控悬架概述,2.1.1 被动悬架与主动悬架 引入：悬架的基本组成、主要作用 被动悬架刚度、阻尼系数固定； 主动悬架刚度、阻尼系数可调。,6,第2章 电控悬架结构原理及检修,2.1.2 电控悬架的基本组成,图2-1 悬架电子控制系统的组成,表2-1 电控悬架传感器类型及用途,7,第2章 电控悬架结构原理及检修,2.1.3 电控悬架的类型 半主动悬架刚度、阻尼系数可调整一个 全主动悬架刚度和阻尼系数均可调整 根据介质不同： 油气式主动悬架 空气式主动悬架,8,第2章 电控悬架结构原理及检修,2.2 电控悬架架构及原理,2.2.1 半主动悬架的基本结构和工作原理 控制模型,图2-2 半主动悬架控制模

3、型图 1-控制器； 2-整形放大电路； 3-加速度传感器； 4-悬架质量； 5-阻尼可调减振器； 6-悬架弹簧； 7-非悬架质量 ； 8-轮胎的当量质量,9,第2章 电控悬架结构原理及检修,基本原理：改变阻尼孔的大小 连续可调式：ECU接收速度、位移、加速度等传感器信号，计算出相应的阻尼值，向步进电动机发出控制信号，经阀杆调节阀门，使节流孔阻尼连续变化 。,图2-4 阻尼力可连续调节的半主动悬架,10,第2章 电控悬架结构原理及检修,三级可调式：使回转阀转动，控制通断油孔和控制油路截面积的变化，使控制阀具有小、中、大3个位置，产生3个阻尼值 。,图2-5 三级可调式减振器阻尼变换原理,11,第

4、2章 电控悬架结构原理及检修,2.2.2 主动悬架的基本结构和工作原理 作用：根据车身高度、车速、转向角度及速率、制动等信号，由电控单元控制悬架执行机构，进而改变悬架的刚度、减振器的阻尼力及车身高度等参数，从而使汽车具有良好的乘坐舒适性和操纵稳定性 。 1.空气弹簧主动悬架 基本组成及作用 （1）车身高度传感器。 （2）节气门开度传感器。 （3）转向盘转角传感器。 （4）车速传感器。 （5）制动灯开关。 （6）模式选择开关。 （7）车门传感器 。,12,第2章 电控悬架结构原理及检修,工作原理,图2-7 电子控制空气式悬架原理图,13,第2章 电控悬架结构原理及检修,1）车速与路面感应控制 （

5、1）高速感应控制。高速刚度、阻尼增大。 （2）前后车轮相关控制 。前轮遇凸起 后轮刚度、阻尼增大。 （3）坏路面感应控制。坏路面行驶 刚度、阻尼增大。 2）车身姿态控制 （1）转向车身侧倾控制。急转弯时刚度、阻尼增大。 （2）制动车身点头控制。汽车紧急制动时 刚度、阻尼增大。 （3）起步车身俯仰控制。突然起步或突然加速时 刚度、阻尼增大。,14,第2章 电控悬架结构原理及检修,3）车身高度控制 （1）高速感应控制 。高速时车身高度降低。 （2）连续坏路面行驶控制 。坏路面时车身高度升高。,图2-9 车身高度调整过程,15,第2章 电控悬架结构原理及检修,2.油气弹簧主动悬架 组成：,图2-10

6、 雪铁龙XM轿车的主动式油气弹簧悬架系统,16,第2章 电控悬架结构原理及检修,传感器： 转向盘转角传感器。 加速度传感器。 制动压力传感器。 车速传感器。 车身高度传感器。,17,第2章 电控悬架结构原理及检修,工作原理： 图a：软状态 阀芯左移气室容积增大气压降低刚度增大 图b：硬状态 阀芯右移气室容积减小气压升高刚度增大,图2-11 油气弹簧主动悬架的工作原理,18,第2章 电控悬架结构原理及检修,3带路况预测传感器的主动悬架 基本组成：悬架弹簧、单向液压执行器、控制阀,图2-12 带路况预测传感器的主动悬架,19,第2章 电控悬架结构原理及检修,基本工作： ECU根据车速可以估算出测得

7、的凸起物和实际车轮通过凸起物之间的滞后时间，控制选择阀应恰好在车轮通过凸起物时打开，使悬架的阻尼系数作短暂变化，车轮过了凸起物后，选择阀再次关闭。,20,第2章 电控悬架结构原理及检修,2.2.3 典型汽车电控悬架介绍 TEMS TOYOTA electronic modulated suspension 1.雷克萨斯LS400轿车电控空气悬架控制功能,表2-3 雷克萨斯LS400轿车电控空气悬架系统控制功能表,21,第2章 电控悬架结构原理及检修,2.雷克萨斯LS400轿车电控空气悬架系统操作 操作选择开关：位置；作用 平顺性开关 高度控制开关 高度控制ON/OFF开关,22,第2章 电控悬

8、架结构原理及检修,3.雷克萨斯LS400轿车电控空气悬架系统组成及工作原理 组成：空气压缩机、干燥器、排气阀、高度控制阀、高度控制继电器、高度传感器、转向传感器、悬架控制执行器、悬架电控单元ECU、悬架刚度调节装置和减振器阻尼力调节装置等。,图2-15 雷克萨斯LS400轿车电控空气悬架系统零部件车上布置,23,第2章 电控悬架结构原理及检修,工作原理图,图2-16 雷克萨斯LS400轿车电控空气悬架系统工作原理图,24,第2章 电控悬架结构原理及检修,1）汽车高度控制 低于设定高度空气压缩机运转 高度控制阀打开压缩空气进入气压缸的主气室车身升高 高于设定目标高度控制阀及排气阀打开压缩空气排到

9、大气中车身下降,图2-17 汽车高度控制系统空气流通图,25,第2章 电控悬架结构原理及检修,2）弹簧刚度和减振器阻尼力控制 进入空气悬架副气室的空气量越多，贮气空间越大，空气弹簧的刚度越小，反之刚度越大。,图2-21 气压缸的结构,26,第2章 电控悬架结构原理及检修,2.3 电控悬架检修及故障诊断,2.3.1 丰田雷克萨斯LS400汽车电控悬架的一般性检查 1.车身高度调整功能的检查 1）车身升高检查 2）车身降低检查,图2-25 手动车身高度控制开关的位置,27,第2章 电控悬架结构原理及检修,2溢流阀工作的检查 3空气管路漏气检查 4车身高度的检查与调整 1）车身高度的检查 2）车身高

10、度调整,表2-5 车身的高度,28,第2章 电控悬架结构原理及检修,2.3.2 丰田雷克萨斯LS400汽车电控悬架的故障自诊断 1.指示灯的检查 指示灯应亮2s左右,图2-33 悬架控制指示灯的位置,29,第2章 电控悬架结构原理及检修,2.故障码的读取 （1）接通点火开关。 （2）用跨接线将TDCL或检查连接器的端子TC与El连接。 （3）根据仪表板高度控制“NORM”指示灯的闪烁情况读取故障码。 3故障码的清除,30,第2章 电控悬架结构原理及检修,2.3.3 丰田雷克萨斯LS400汽车电控悬架的故障分析及诊断 常见故障：悬架刚度和阻尼系数控制失灵，高度控制失灵等。 1.悬架刚度和阻尼系数

11、控制失灵 1）LRC指示灯显示状态不变 现象：不管如何操作悬架刚度和阻尼系数控制开关（LRC），LRC指示灯显示状态保持原样不变。 原因：悬架刚度和阻尼系数控制开关（LRC）电路故障，悬架电控单元（ECU）有故障。 2）悬架刚度和阻尼系数控制失效 现象：汽车在行驶时，悬架刚度和阻尼系数不随着行驶状况、路况、汽车姿态变化而调节。 原因：悬架控制执行器电路有故障，悬架控制执行器电源电路故障，TC与TS端子电路有故障，悬架刚度和阻尼系数控制开关（LRC）电路故障，空气弹簧减振器故障，悬架电控单元（ECU）有故障。,31,第2章 电控悬架结构原理及检修,2.高度控制失灵 1）高度控制指示灯的显示不随高度控制开关操作而变化 现象：高度控制开关无论转换在何种模式，高度指示灯显示模式不变。 原因：高度控制开关电路故障，调节器电路故障，高度控制电源电路故障，高度控制传感器故障，悬架电控单元（ECU）有故障。 2）汽车高度控制功能失效 现象：汽车在行驶、驻车、乘员和行李重量