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1、模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术模块五 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模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术课题一 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Electronic Controlled Suspension System，简称ECSS，也有的称 之为电子调节悬架系统，其英文全称为Electronic Modulated Suspension System，简称EMS。 模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术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
2、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。模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术一、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
3、轮单独通过弹性元件与车架相连，如图5-1（b）所示。 模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术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模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术图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。 模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术图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。 模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术图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
4、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。 模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术二、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
5、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 车身高度传感器模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术电控悬架的组成（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： l 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
6、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 。模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术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 车身高度的调整模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术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-悬架弹簧模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术图5-9 设置
7、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 输出曲线模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术三、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。 模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术图5-11 车身高度传感器模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术图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。 模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术光电式转角传
8、感器的安装位置和结构 模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术光电式转角传感器的工作原理和电路原理 模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术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（ TOYOTA Electronic Modulated Suspension，即TEMS） 的车身高度控制系统。 图5-14 TEMS车身高度控制系统模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术图5-15 日本富士汽车空气悬架系统车身高度控制执行装置 模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术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
9、架的基本构造模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术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模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术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模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术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模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术凌志LS400 uc
10、F20型可调减振器 模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术（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模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术课题二 典型电子控制悬架系统1丰田凌志LS400 UCF10系列轿车电子调节空气悬架系统 的组成图5-24 丰田凌志LS400 UCF10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模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术图5-24 丰田凌志LS400 UCF10系列轿车 电子调节空气悬架系统各元件在车上的安 装位置模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术2丰
11、田凌志LS400 UCF10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 LS400 UCF10系列 轿车电子调节空气悬 架系统的控制电路模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术3丰田凌志LS400 UCF10系列轿车电子调节空气悬架系统 的控制功能丰田凌志LS400 UCF10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。 模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术课题三 电子控制悬架系统的故障诊断以丰田凌志LS400 UCF10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 模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术图5-31 诊断代码 （a）正常代码 （b） 故障代码“11”和“31”模块五 电子控制悬架系统汽车底盘电控技术（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LS400 UCF10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：
