第七章电控悬架新课件

第七章电控悬架教学目标掌握电控悬架的基本组成、工作原理掌握电控悬架故障码的读取、清除和检修第一节概述一、悬架功用1.把路面作用于车轮上的支承力、牵引力和制动力和侧向力，传递到车架上，以保证汽车正常行驶。2.在装载、车速变化及行驶转弯等情况下，保证行驶车辆的稳定性。3.保持车辆行驶方向的可操作性，在各种道路条件下保证驾驶员能有效控制转向。4.与轮胎共同作用，缓冲来自车轮的振动，使车辆乘坐舒适、平稳行驶。第一节概述3二、电子控制悬架的功能a.降低因路面不平引起的加速度和车身急剧跳动对乘员的影响。b.减少汽车行驶时的车身姿态变化。c.保证在弯曲路段和高速行驶时的操纵稳定性。第一节电子控制悬架系统概述第一节概述4什么是电控悬架简称EMS(ElectronicModulatedSuspension)。普通悬架基础上的电子控制系统。功用在不同的使用条件下具有不同的弹簧刚度和减振器阻尼力，既满足平顺性的要求又满足操纵稳定性的要求。第一节概述5三、分类1.按有无动力源分1）主动悬架主动悬架需要一个动力源（液压泵或空气压缩机等）为悬架系统提供连续的动力输人，是一种有源控制。可自动调节弹簧刚度、减振器阻尼、车身高度。按弹簧的种类又可分为空气弹簧主动悬架和油气弹簧主动悬架。第一节概述6三、分类2）半主动悬架半主动悬架通常是由可变特性的弹簧和减振器组成的悬架系统，悬架系统中只有弹簧刚度或减振器阻尼之一可以调节。第一节概述7三、分类2．按悬架介质的不同分1)液压式电子控制主动悬架主动第一节概述8三、分类2．按悬架介质的不同分2)空气式电子控制主动悬架

第一节概述9四、组成电控悬架由传感器、电子控制单元和执行器三部分组成。车身加速度传感器车身高度传感器车速传感器方向盘转角传感器节气门位置传感器ECU电磁阀步进电机气泵电机第一节概述10五、电控悬架的控制功能1.车身姿态控制第一节概述11五、电控悬架的控制功能2.汽车车身高度控制2.LS400电控悬架系统的构成第一节概述12五、电控悬架的控制功能3.车速与路面感应控制2.LS400电控悬架系统的构成第一节概述133.车身高度控制高速感应控制：车速超过90km/h，降低车身高度，以减少空气阻力，提高汽车行驶的稳定性。连续差路面行驶控制：车速在40~90km/h，提高车身高度，以提高汽车的通过性；车速在90km/h以上，降低车身高度，以满足汽车行驶的稳定性。点火开关OFF控制：驻车时，当点火开关关闭后，降低车身高度，便于乘客的乘降。自动高度控制：当乘客和载质量变化时，保持车身高度恒定。第一节概述14一、信号输入装置信号输入装置：a.车身高度传感器；b.车速传感器；c.转向盘转角传感器；d.模式选择开关(LRC开关)。。模式选择开关第二节电控悬架系统的结构及工作原理15一、信号输入装置e.制动开关

;f．高度控制ON／OFF开关;g.高度控制开关

图LS400电子控制悬架控制示意图16二、电控空气悬架的组成及工作原理工作原理

图7-8压缩空气系统结构示意图第二节电控悬架系统的结构及工作原理17二、电控空气悬架的组成及工作原理2.悬架减震力（阻尼力）、弹簧刚度工作原理

l）空气弹簧的变刚度工作原理图7-8压缩空气系统结构示意图图7-10空气弹簧的刚度为“软”18二、电控空气悬架的组成及工作原理2.悬架减震力（阻尼力）、弹簧刚度工作原理

2）变阻尼力工作原理图7-8压缩空气系统结构示意图图7-10空气弹簧的刚度为“软”第二节电控悬架系统的结构及工作原理19三、电子控制液压悬架的工作原理1.电子控制液压调节悬架阻尼力图7-8压缩空气系统结构示意图三、电子控制液压悬架的工作原理三、电子控制液压悬架的工作原理三、电子控制液压悬架的工作原理图电子控制液压悬架的结构和工作原理第二节电控悬架系统的结构及工作原理20三、电子控制液压悬架的工作原理2．电子控制液压调节车高图7-8压缩空气系统结构示意图三、电子控制液压悬架的工作原理三、电子控制液压悬架的工作原理三、电子控制液压悬架的工作原理图电子控制液压悬架调节车高控制示意图第二节电控悬架系统的结构及工作原理21四、电控单元(ECU)功能：

1.提供稳压电源

2.传感器信号放大

3.输入信号的计算

4.驱动执行机构

5.故障检测功能

图7-8压缩空气系统结构示意图第二节电控悬架系统的结构及工作原理22一、丰田LS400电控悬架系统的构成图7-8压缩空气系统结构示意图图7-10空气弹簧的刚度为“软”第三节典型电控悬架系统23一、丰田LS400电控悬架系统的构成图7-8压缩空气系统结构示意图图7-10空气弹簧的刚度为“软”第三节典型电控悬架系统图LS400电子控制悬架控制示意图24二、LS400电控悬架的功能1．系统控制功能(1)车速与路面感应控制图7-8压缩空气系统结构示意图图7-10空气弹簧的刚度为“软”第三节典型电控悬架系统25二、LS400电控悬架的功能1．系统控制功能(2)车身姿态控制图7-8压缩空气系统结构示意图图7-10空气弹簧的刚度为“软”第三节典型电控悬架系统26二、LS400电控悬架的功能1．系统控制功能(3)车身高度控制1)高速感应控制：车速超过90km/h，降低车身高度，以减少空阻。2)连续差路面行驶控制3)点火开关OFF控制：驻车时，当点火开关关闭后，降低车身高度，便于乘客的乘降。4)自动高度控制图7-8压缩空气系统结构示意图图7-10空气弹簧的刚度为“软”第三节典型电控悬架系统27三、LS400电控悬架的工作原理

l.车身（底盘）高度工作原理

LS400的车身高度控制是由压缩空气系统来完成的。

第三节典型电控悬架系统图压缩空气系统结构示意图282.悬架减震力、弹簧刚度工作原理l）空气弹簧的变刚度工作原理第三节典型电控悬架系统

LS40O悬架结构

图空气弹簧的刚度为“软”图空气弹簧的刚度为“硬”29三、LS400电控悬架的工作原理

2）变阻尼力工作原理变阻尼减震器的结构

第三节典型电控悬架系统图变阻尼减震器内部结构示意图30三、LS400电控悬架的工作原理

2）变阻尼力工作原理阻尼减震器的工作原理

调节特性第三节典型电控悬架系统图变阻尼减震器阻尼力调节特性31三、LS400电控悬架的工作原理

2）变阻尼力工作原理阻尼减震器的工作原理

（1）较弱的阻尼力

第三节典型电控悬架系统图阻尼力控制原理示意图（阻尼力较弱时）32三、LS400电控悬架的工作原理

2）变阻尼力工作原理阻尼减震器的工作原理

（2）中等水平阻尼力

第三节典型电控悬架系统图阻尼力控制原理示意图33三、LS400电控悬架的工作原理

2）变阻尼力工作原理阻尼减震器的工作原理

（3）强阻尼力

第三节典型电控悬架系统图阻尼力控制原理示意图34四、LS400电控悬架系统主要部件l.空气压缩机空气压缩机的作用是为升高汽车悬挂高度提供所需的压缩空气。第三节典型电控悬架系统图空气压缩机的内部结构图空气压缩机控制电路35四、LS400电控悬架系统主要部件2.空气干燥器用于去除系统内由于空气压缩而产生的水分。排气电磁阀、空气干燥器装在一起。

第三节典型电控悬架系统图空气干燥器的结构36四、LS400电控悬架系统主要部件3.排气电磁阀

第三节典型电控悬架系统图空气干燥器的结构图排气电磁阀结构图排气电磁阀控制电路37四、LS400电控悬架系统主要部件4.高度控制电磁阀第三节典型电控悬架系统图高度控制电磁阀图高度控制电磁阀控制电路38四、LS400电控悬架系统主要部件7.电磁式悬架调节执行器电磁式悬架调节执行器由步进电机驱动。

图空气弹簧的空气室和空气阀第三节典型电控悬架系统图电磁式悬架调节执行器工作原理39四、LS400电控悬架系统主要部件7.电磁式悬架调节执行器电磁式悬架调节执行器由步进电机驱动。

第三节典型电控悬架系统图电磁式悬架调节执行器工作原理图电磁式悬架调节执行器控制电路40四、LS400电控悬架系统主要部件8.线性式高度传感器线性式高度传感器的安装位置如图：

第三节典型电控悬架系统图线性式高度传感器41四、LS400电控悬架系统主要部件8.线性式高度传感器线性式高度传感器的结构与工作原理：利用因悬架位移量的变化而造成电阻器阻值的变化，得到线性式输出的电压信号。

第三节典型电控悬架系统图线性式高度传感器结构与工作原理42四、LS400电控悬架系统主要部件8.线性式高度传感器线性式高度传感器的电路第三节典型电控悬架系统图线性式高度传感器电路43四、LS400电控悬架系统主要部件9.加速度传感器安装位置：共有3个，两个前加速度传感器分别装在高度传感器内；一个后加速度传感器在行李箱右侧的下面。

作用：用于测量车身的垂直加速度。

第三节典型电控悬架系统图加速度传感器44四、LS400电控悬架系统主要部件9.加速度传感器结构与原理：第三节典型电控悬架系统图加速度传感器结构与原理45四、LS400电控悬架系统主要部件9.加速度传感器电路：第三节典型电控悬架系统图加速度传感器电路46四、LS400电控悬架系统主要部件10.转向盘转角传感器安装位置：传感器位于转向盘下面，装在组合开关总成内。作用：检测汽车转弯的方向和转弯的角度。

第三节典型电控悬架系统图转向盘转角传感器外形47四、LS400电控悬架系统主要部件10.转向盘转角传感器安装位置：传感器位于转向盘下面，装在组合开关总成内。作用：检测汽车转弯的方向和转弯的角度。

48四、LS400电控悬架系统主要部件10.转向盘转角传感器光电式转角传感器原理

如下图。第三节典型电控悬架系统图转角传感器原理49五、LS400电控悬架系统的控制过程1.ECU对悬架的控制过程ECU对悬架的控制项目有:l）减震阻尼力控制。2）弹簧刚度控制。3）半主动控制。4）车身（底盘）高度控制。

第三节典型电控悬架系统50五、LS400电控悬架系统的控制过程2.减震阻尼力和弹簧刚度控制ECU对悬架的控制项目有:l）防“点头”控制。2）防“下坐”控制。3）防“侧倾”控制。4）坏路控制。5）高车速控制。

第三节典型电控悬架系统51五、LS400电控悬架系统的控制过程3.半主动控制

LS400电控悬架系统引入了半主动控制。可独立地把4个车轮的悬架减震阻尼力精确地调节到最佳，以适应路面的不平。第三节典型电控悬架系统图半主动悬架系统52五、LS400电控悬架系统的控制过程4.车身高度控制

l）自动高度控制。2）高车速控制。3）驻车控制。

第三节典型电控悬架系统53六、LS400电控悬架系统电路图第三节典型电控悬架系统图悬架系统ECU连接器54以丰田LS400电子控制悬架系统为例

六、LS400电控悬架系统电路图第四节电控悬架系统的故障诊断与检修55以丰田车系为例进行介绍。一、初步检查（功能检查）1.汽车高度调整功能的检查检查轮胎气压是否正常（前后分别为0.23和0.25Mpa）检查汽车高度（下横臂安装螺栓中心到地面的距离）将高度控制开关由Norm转换到High，车身高度应升高10～30mm，所需时间为21～40s。第四节电控悬架系统的故障诊断与检修562.减压阀的检查点火开关ON，将高度控制连接器的1、7端子短接，使压缩机工作；等压缩机工作一会后，检查溢流阀是否放气；如果不放气说明溢流阀堵塞、压缩机故障或有漏气的部位。检查结束后。将点火开关OFF，清除故障码。573.漏气检查将高度控制开关置于High位置；发动机熄火；在管子的接头处涂抹肥皂水。第四节电控悬架系统的故障诊断与检修

图7-45检查漏气58一、初步检查（功能检查）4.车身高度初始调整可通过调节悬挂高度传感器的调节杆来调节悬挂高度。

前悬挂高度传感器调节杆可调极限为8mm，后悬挂高度传感器调节杆可调极限为11mm。第四节电控悬架系统的故障诊断与检修图高度传感器连接杆长度的调整59一、初步检查（功能检查）4.车身高度初始调整悬挂高度的调节详见表：第四节电控悬架系统的故障诊断与检修表7-2悬挂高度的人工调节序号检查内容操作要点1检查汽车高度测量汽车车身高度，看是否在标准范围以内，否则进行调整2调整汽车高度拧松车身高度传感器连接杆上的两只锁紧螺母转动车身高度传感器连接杆的螺栓以调节长度（车身高度传感器连接杆每转一圈，汽车高度改变大约4mm）检查图示的车身高度传感器连接杆的尺寸是否小于极限值（极限值：前、后悬架均为13mm）暂时拧紧两只锁紧螺母，再检查一次汽车高度拧紧锁紧螺母