模块五电子控制悬架系统

模块五电子控制悬架系统课题一电子控制悬架系统的组成与工作原理课题二典型电子控制悬架系统课题三电子控制悬架系统的故障诊断

课题一电子控制悬架系统的组成与工作原理电子控制悬架系统的英文全称为ElectronicControlledSuspensionSystem，简称ECSS，也有的称之为电子调节悬架系统，其英文全称为ElectronicModulatedSuspensionSystem，简称EMS。采用电控悬架的目的：传统悬架系统使用的是定刚度弹簧和定阻尼系数减震器，只能适应特定的道路和行驶条件，无法满足变化莫测的路面情况和汽车行驶状况，只能被动地接受地面对车身的各种作用力，不能主动去进行调节。故又称为被动悬架系统。电控悬架系统的最大优点是悬架随不同的路况和行驶状态作出不同的反应，即可使汽车的乘坐舒适性令人满意，又能使操纵稳定性达到最佳状态。一、概述图5-1独立悬架结构示意图汽车悬架可分为非独立悬架和独立悬架两大类。非独立悬架的结构特点是两侧车轮安装在一根整体式车轴的两端，车轴则通过弹性元件与车架或车身相连接，如图5-1（a）独立悬架是指两侧车轮分别安装在断开式车轴两端，每段车轴和车轮单独通过弹性元件与车架相连，如图5-1（b）所示。

汽车悬架主要由弹性元件、减振器和导向装置等三部分组成图5-2汽车悬架组成示意图图5-3空气弹簧弹性元件的作用是承受和传递垂直载荷，缓冲和抑制不平路面所引起的冲击。图5-4液力减振器工作原理图减振器的作用是对悬架的上下作用施加适当的阻力，衰减车身与车架的振动，吸收一部分来自路面的冲击，改善汽车行驶的平顺性。图5-5双作用式减振器双向作用式减振器的的工作过程可分为压缩和伸张两个行程。减振器在压缩和伸张两个行程内均起减振作用。二、电子控制悬架系统的组成与工作原理1．电子控制悬架系统的组成该系统主要由空气压缩机、干燥器、空气电磁阀、车身高度传感器、带有减振器的空气弹簧、悬架控制执行器、悬架控制选择开关和电控单元等组成。图5-6电子控制空气悬架系统1-空气压缩机；2-空气电磁阀；3-干燥器；4-节气门位置传感器；5-前右车身高度传感器；6-带有减振器的空气弹簧；7-悬架控制执行器；8-转向传感器；9-停车灯开关；10-TEMS指示灯；11-电子多点视频器；12-悬架控制开关；13-1号高度控制阀；14-2号高度控制阀；15-显示器用ECU；16-诊断用接线柱；17-后车身高度传感器；18-悬架用ECU；19-空气管道；20-车速传感器；21-前左车身高度传感器电控悬架的组成（从功能上看）传感器：车高传感器、车速传感器、加速度传感器、转向盘转角传感器、节气门位置传感器等。开关：模式选择开关、制动灯开关、停车开关、车门开关等。执行器：可调阻尼力减震器、可调节弹簧高度和弹性大小的弹性元件等。ECU电控悬架的一般原理：利用传感器（包括开关）检测汽车行驶时路面的状况和车身的状态，输入ECU后进行处理，然后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。2．电子控制悬架系统的工作原理（1）车身高度控制（2）悬架刚度和阻尼力控制图5-7车身高度的调整3．设置有路况预测传感器的电子控制悬架系统图5-8设置有路况预测传感器的电子控制悬架系统1-油箱；2-油泵；3-滤清器；4-单向阀；5-储压器；6-电磁控制阀；7-回油管；8-油管；9-副节流孔；10-选择阀；11-储压器；12-主节流孔；13-油压腔；14-单向液压执行器；15-车轮；16-悬架弹簧图5-9设置有路况预测传感器（声纳系统）的汽车图5-10路况预测传感器的输出曲线三、电子控制悬架系统各主要组件的结构1．车身高度传感器车身高度传感器的作用是检测车身高度的变化，将车身高度转变为电信号向电控单元输入，作为车身高度控制的主要依据。其实，车身高度是通过检测汽车悬架装置的位移来确定的。图5-11车身高度传感器图5-12光电式车身高度传感器原理图光电式车身高度传感器主要光电耦合元件、遮光板、旋转轴、连杆组成。光电式转角传感器的安装位置和结构光电式转角传感器的工作原理和电路原理2．车身高度控制执行装置图5-14所示为丰田汽车公司电子控制悬架系统（TOYOTAElectronicModulatedSuspension，即TEMS）的车身高度控制系统。图5-14TEMS车身高度控制系统图5-15日本富士汽车空气悬架系统车身高度控制执行装置3．空气悬架刚度调节装置空气悬架刚度调节装置主要由刚度调节阀和悬架控制执行器组成。图5-16空气悬架的基本构造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－大气体通路悬架刚度的调节原理步进电机的转子为永久磁铁，定子上有两对磁极。定子上通电状况不同时，磁极的极性不同，转子的转角也不同。图5-19步进电机的工作原理4．悬架系统阻尼调节装置阻尼调节装置是通过改变阻尼孔的大小来改变悬架系统的阻尼力。（1）机电式阻尼调节装置图5-20机电式阻尼调节装置凌志LS400ucF20型可调减振器（2）压电式阻尼调节装置压电式阻尼调节装置主要由压电传感器、压电执行器和阻尼力变换阀三部分组成图5-23压电式阻尼调节装置课题二典型电子控制悬架系统1．丰田凌志LS400UCF10系列轿车电子调节空气悬架系统的组成图5-24丰田凌志LS400UCF10系列轿车电子调节空气悬架系统各元件在车上的安装位置图5-24丰田凌志LS400UCF10系列轿车电子调节空气悬架系统各元件在车上的安装位置2．丰田凌志LS400UCF10系列轿车电子调节空气悬架系统的控制电路图5-25丰田凌志LS400UCF10系列轿车电子调节空气悬架系统的控制电路3．丰田凌志LS400UCF10系列轿车电子调节空气悬架系统的控制功能丰田凌志LS400UCF10系列轿车电子调节空气悬架系统主要有：▲车身高度控制▲悬架刚度控制▲减震器减振力控制三项控制功能。课题三电子控制悬架系统的故障诊断以丰田凌志LS400UCF10系列轿车电子调节空气悬架系统为例，说明电子控制悬架系统的故障诊断方法。（1）指示灯检查首先将点火开关转到ON位，检查LRC（凌志驾驶控制）指示灯和高度控制指示灯。正常情况下，指示灯应发光2秒左右。（2）故障代码的提取将点火开关转到ON位，用跨接线连接TDCL或检查连接器端子TC和E1图5-31诊断代码（a）正常代码（b）故障代码“11”和“31”（3）故障代码表丰田凌志LS400系列轿车电子调节空气悬架系统故障代码见表5-5。（4）故障代码的清除丰田凌志LS400UCF10系列轿车电子调节空气悬架系统故障代码的清除方法有两种：第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理上述五条原因使实际与理论循环不同。4）漏泄的影响5）气体流动惯性的影响1）余隙容积Vc的影响2）进排气阀及流道阻力的影响3）吸气预热的影响2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3.排气量和输气系数理论排气量Vt----单位时间内活塞所扫过的气缸容积。实际排气量Q：Q=Vt

λ输气系数λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影响余隙容积Vc的影响进排气阀及流道阻力的影响吸气预热的影响二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理指示功率pi

：按示功图计算的功率理论功率Ps、PT：按理论循环计算的功率

Ps(PT)<pi轴功率P：压缩机轴的输入功率绝热