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1、汽车底盘,一、电控悬架系统功能及种类,不能同时满足良好的乘坐舒适性和操纵稳定性 为提高乘坐舒适性，要求悬架较软；但车身位移增大会使行驶稳定性变坏 为提高操纵稳定性，要求悬架有较大的弹簧刚度和较大的减振器减振阻尼，以限制车身过大的运动；但会导致车身较大颠簸，影响乘坐舒适性和行驶的平顺性,1. 传统悬架系统的不足,车身高度调整 自动高度控制 高车速控制弹簧刚度和减振器阻尼调整 急加速时车身“后仰”控制（车尾下蹲） 制动时的车身“点头”控制（车头下沉） 转向时的车身“侧倾”控制 高车速控制 坏路面控制,2. 电控悬架系统的功能,减震器,悬架控制执行器,选择开关,传感器,制动时防前倾,高速行驶时操纵稳
2、定,转弯时防侧翻,正常行驶时乘坐舒适,起步和加速时防后坐,3. 电控悬架系统的种类,半主动悬架 主动悬架,控制理论,油气式主动悬架 空气式主动悬架,控制介质,电磁阀驱动 步进电机驱动,驱动机构,二、电控空气悬架组成和结构 （ TEMS）,1. 凌志LS400 ucF10电控空气悬架系统布置,2. 开关结构与原理,（1）悬架控制开关,ucF20车型： 取消了LRC开关,（2）高度控制通断开关,ucF10车型：行李箱的工具存储室内，举升、停不平路面、拖曳时，必须OFF ucF20车型：取消该开关，当点火开关关闭时，车身高度控制被终止,（3）门控灯开关,ucF10车型,ucF20车型,ucF10车型
3、：所有车门开关都断开，DOOR端子电压=蓄电池电压 ucF20车型：通过各车门ECU和车身ECU，采用汽车总线将车门信息传递给悬架ECU,（2）高度传感器,ucF10车型,高度传感器,ucF20车型,（3）加速度传感器,只有ucF20车型配置,转向盘转角传感器,转向盘转角传感器安装在转向轴上，检测转向盘的转角信号，包括转向盘位置和转向盘转向速度。大多采用光电式转向盘转角传感器,车速传感器,悬架ECU可从车速传感器、各种其它ECU或多路传输系统接收车速信号，如图14-7所示，用于系统的各种控制功能。,4. 执行器结构与原理,（1）悬架控制执行器,ucF10车型,ucF10车型 3步动作的电磁阀
4、驱动减振器的转阀 驱动空气弹簧连通阀 2前轮及2后轮均同时动作 ucF20车型 9步动作的步进电机 仅驱动减振器转阀 每步转动15 每个悬架可独立动作，实现半主动控制,1）电磁阀式悬架控制执行器的结构,2）电磁阀式悬架控制执行器的电路,左前、右前同时动作 左后、右后同时动作,（2）可调式减振器,（3）空气弹簧,1）空气弹簧“软”、“硬”,2）空气弹簧车身高度控制,（4）空气压缩机,（5）排气电磁阀,（6）前后高度控制电磁阀,前高度控制电磁阀分别控制左前、右前空气弹簧 后高度控制电磁阀同时控制左后、右后空气弹簧,三、电控空气悬架控制系统,减振阻尼力和弹簧刚度控制 防侧倾控制 防点头控制 防下坐控
5、制 高车速控制 坏路面控制 车身高度控制 自动高速控制 高车速控制 关闭点火开关控制,1.减振阻尼力和弹簧刚度控制,（1）防侧倾控制,转向时变“硬” “硬” 回正2s后恢复“软”“软”或“中”“硬”,（2）防点头控制,制动时变“硬”“硬” 松开制动1s后恢复“软”“软”或“中”“硬”,（3）防下坐控制,起步或突然加速时变“硬”“硬” 2s后或转速达到预定值时恢复“软”“软”或“中”“硬”,2.车身高度控制,（1）自动高度控制,自动控制车身高度恒定 避免底盘碰刮地面 改善乘坐舒适性 汽车前大灯光束保持恒定,（2）高车速控制,汽车高速行驶时，自动降低车身高度，提高行驶稳定性，减少空气阻力 车速14
6、0km/h时，即使设为“HIGH”会降至“NORM” 车速120km/h时，恢复原高度,（3）关闭点火开关控制,可自动降低车身高度，改善汽车驻车姿态，方便乘员出入 关闭点火开关余额3min后开始时使用，30min后无条件关闭 任一车门打开，控制中断，车门全关，控制重新开始,任务一 常规检查与调整,本任务对LS400轿车电控悬架系统功能与状态进行检查，以判断其工作是否良好，包括车身高度调整功能检查、外观检查、车身高度检查与调整。,【任务描述】,【任务分析】,车身高度调节功能失效,任务一 常规检查与调整,故障现象： 车高自动调节功能失效； 车高手动调节功能失效。,故障原因： 气源系统故障，不能制造
7、压缩空气； 管路、空气弹簧泄漏；,检修思路： 检查车身高度设置是否正确； 检查管路、空气弹簧有无泄漏。,轮胎检查与维护项目,一、车身高度检查与调整,二、车身高度调整功能检查,三、外观检查,目的：检查初始车身高度设置是否正确,目的：将初始车身高度设置调整到标准值,目的：检查悬架管路、空气弹簧是否有泄漏，是否有零部件损伤。,轮胎检查与维护方法,一、车身高度检查与调整,1检查车身高度,前端：地面下悬架臂安装螺栓中心； 后端：地面下悬架臂安装螺栓中心。 车身高度标准值 前端：249 10mm； 后端：231.5 10mm； 左、右车身高度相差应小于10mm； 前、后车身高度相差应在17.515mm之内
8、。,车身前端高度测量 车身后端高度测量,2调整车身高度,车身高度传感器连接杆,极限值：前部8mm，后部11mm,二、车身高度调整功能检查,前胎： 2.3 kg/cm2后胎：2.5kg/cm2,从操作高度控制开关到压缩机起动需要约2s，从压缩机起动到完成高度调整需要2040s，车身高度应升高1030mm。,从操作高度控制开关到压缩机起动需要约2s，从压缩机起动到完成高度调整需要2040s，车身高度应降低1030mm。,三、外观检查,任务二 系统自诊断,本任务通过查看LS400电控悬架系统指示灯信息及故障代码判断系统是否存在电气故障，并判断故障范围。,【任务描述】,【任务分析】,车身高度调节功能失
9、效,故障现象： 车高自动调节功能失效； 车高手动调节功能失效。,故障原因： 气源系统故障，不能制造压缩空气； 传感器、车高控制开头损坏。,检修思路： 读取故障码； 利用故障码缩小诊断范围。,任务二 系统自诊断,系统自诊断实施步骤,一、指示灯检查,二、读取故障码,三、清除故障码,目的：提示EPS是否有故障码,目的：获取故障码，缩小诊断范围,目的：完成检修后清除故障码，防止错误报警。,系统自诊断实施步骤,一、指示灯检查,1）将开点火开关置于ON位置，仪表盘上的LRC指示灯和高度控制指示灯均应亮2 s 左右，然后熄灭。 2）将LRC开关（模式选择开关）置于SPORT位置，此时仪表盘上的LRC指示灯应
10、常亮；将LRC开关置于NORM位置，LRC指示灯应亮2 s，然后熄灭。 3）将高度控制开关置于NORM位置，仪表盘上高度控制指示灯中的“NORM”应亮 ，“HI”应不亮；将高度控制开关置于HIGH位置，高度控制指示灯中的“HI”应亮，“NORM”应不亮。,二、读取故障码,1）将IT II连接到故障诊断插座DL3上。 2）将开点火开关置于ON位置。 3）打开IT II电源开关。 4）操作菜单“Enter/Powertrain/Engine and ECT/DTC”, 显示故障码。 5）若读取到故障代码，进行故障诊断与排除。,三、清除故障码,根据故障码完成故障诊断与排除后，利用IT II 清除故障
11、码。,操作菜单“Enter/Powertrain/Engine and ECT/DTC”, 按清除键。,任务三 电气元件检测,本任务对LS400电控悬架系统的电气元件及线路进行检测，以确定电气元件是否损坏，线路是否有短路及断路。,【任务描述】,【任务分析】,任务三 电气元件检测,车身高度调节功能失效,故障现象： 车高自动调节功能失效； 车高手动调节功能失效。,故障原因： 气源系统电气元件或线路损坏； 控制系统元件或线路损坏。,检修思路： 对电气元件及线路进行检测，确定损坏部位。,电气元件检测项目,二、检测高度控制阀及排气阀,目的：确定高度控制传感器及其线路正常,目的：确定高度控制阀、排气阀及其
12、线路正常。,一、检测高度控制传感器,电气元件检测方法,一、检测高度控制传感器,1）拆下前轮。 2）脱开高度控制传感器连接器。 3）点火开关ON。 4）测量高度控制传感器连接器端子和车身接地之间的电压，应为蓄电池电压。,1）测量电磁阀的电阻 测量电磁阀端子与壳体之间的电阻。 标准电阻值：10-20 阻值为0：电磁阀内部短路 阻值为：电磁阀或其电线断路。 2）检查电磁阀的动作 用蓄电池给电磁阀供电，若： 电磁阀发出咔嗒声，表明电磁阀阀芯运动正常； 否则表明其阀芯卡滞。,二、检测高度控制阀及排气阀,车身的自然振动频率,系统振动的固有频率n：由悬架刚度C和簧载质量M决定f-悬架垂直变形 n应接近人习惯
13、的垂直振动频率：即步行时身体上下振动的频率，1 1.6HZC一定时，M、f越大 n越低（空车高、满载低） 当承载和路面变化时，要保持车身自振频率不变，则悬架刚度应可变。,相关知识,汽车对悬架的两项相反要求,使车辆具有软弹簧般的舒适性。 保证车辆操纵的稳定性。 而： 弹簧软车体加速度减小，舒适性增加；但导致车体位移增加，由此产生车体重心的变动，将引起轮胎负荷变化的增加，平稳性变差； 弹簧硬操纵稳定性提高，但硬的弹簧导致汽车对路面不平度很敏感，舒适性变差。,传统悬架的弹簧刚度和阻尼系数,固定不变。悬架的设计就是要确定弹簧和减震器的参数，使系统在舒适性和稳定性之间寻求一个折衷方案，这种折衷只可能在特
14、定工况下是最优的。它不能随路况、车速等条件调节悬架参数。赛车：以操纵稳定性为主（硬）高级轿车：以平顺性为主。（软）,理想的悬架,能在车辆载荷变化的情况下，实现车高调整。 使车高适应路面状况和行驶车速的变化，从而提高汽车的操纵稳定性和通过性。 在转弯、加速、减速等车辆受力不平衡的情况下，实现车辆的姿态调整。 在不平路面行驶情况下，调节系统刚度及阻尼特性，在一定程度上隔绝路面不平度对车的扰动。,悬架系统控制的目的,（1）尽可能减轻由路面不平引起的由车轮传递到车身的冲击力和振动，以改善汽车乘坐的舒适性。（2）减少车体高度及车身姿态的变化，以提高汽车行驶的稳定性。,7、电控悬架的基本功能,（1）车高调
15、节通过空气弹簧充放气 （2）阻尼系数调节通过调节减振器油液流通面积 （3）悬架刚度调节通过调节空气弹簧主、副气室流通面积,二、电控悬架系统,（一）控制功能： 悬架控制单元根据各种传感器信号控制悬架系统的刚度和阻尼。,空气弹簧式主动悬架,（二）电控悬架系统的组成,传感器：车高传感器、车速传感器、转向传感器、加速度传感器等 控制单元 执行机构： 电磁阀 （空气弹簧） 电机或继电器 （减振器）,1、传感器,（1）转向传感器 位置：安装在转向柱上。 结构： 发光二极管 光敏二极管 带槽的转盘 工作原理,（2）车身高度传感器,1）位置 前轮高度传感器：下摆臂与车架横梁之间。 后轮高度传感器：悬架摆臂和车
16、架之间 。,光电式车身高度传感器 组成： 轴（靠连杆带动旋转） 遮光盘（装在轴上，上面刻有窄缝将转角数码化） 四组光电耦合元件 原理： 不同车高时，由于开口圆盘位置的变化，而使光电传感器发出的光线通或断，检测车高信息。,（3）车速传感器,与变速器共享。一般安装在变速器输出轴上，或车速表软轴的输出端内。,（4）制动灯开关,安装在制动阀总成的常开式开关 当制动压力达到2758KPa时，制动传感器开关闭合。,(5)重力加速度传感器,位置 安装在汽车的四角， 后重力加速度传感器安装在车架后部靠近后悬架支架处。 前重力加速度传感器安装在减振器支架上。 作用 将车身垂直方向的加速度信息变成相应的电压信号传给控制单元。,2、执行机构,空气弹簧组件： 空气弹簧 空气弹簧阀 空气压缩机 压缩机继电器 可调阻尼减震器执行装置,（1）空气弹簧,
