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1、汽車底盤構造與維修,第六節(jié) 電控懸架,汽車底盤構造與維修,一、懸架的分類 ：,被動懸架：其結構參數(shù)不能主動適應在不同路面上遇到的情況。 主動懸架：其結構參數(shù)如：減振器阻尼力 、彈簧剛度、車身高度等可隨路面情況可變化。 半主動懸架：只控制減振器阻尼力的主動懸架。,汽車底盤構造與維修,二 、電控空氣懸架的組成及工作原理,電控空氣懸架主要有電控系統(tǒng)（控制單元ECU、高度控制傳感器、轉向傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、車速傳感器、懸架控制開關等）和空氣懸架系統(tǒng)（空氣壓縮機、空氣彈簧、阻力可調減振器等）及執(zhí)行器（懸架控制執(zhí)行器、高度控制閥等）3部分組成。,汽車底盤構造與維修,,電控空氣懸架工作原理：,
2、汽車底盤構造與維修,,電控空氣懸架的控制系統(tǒng)根據(jù)汽車行駛狀況，由模式選擇（LRC）開關、車速傳感器、轉向傳感器、制動燈開關等部件獲得的信息傳遞給懸架ECU，ECU經過計算并與設定值進行比較后發(fā)出控制信號使執(zhí)行器工作，帶動減振器的阻尼調節(jié)桿和回轉閥轉動來調節(jié)減振器阻尼力的大小，同時也帶動空氣彈簧氣壓缸 的氣閥控制桿旋轉，從而改變懸架彈簧的剛度。,汽車底盤構造與維修,,對車身高度的控制是由ECU通過模式選擇開關，車身高度傳感器、車速傳感器和門控燈開關等部件獲得有關信息，經過計算并與設定值進行比較后發(fā)出控制信號使空氣壓縮機工作，給空氣彈簧充氣來提高車身高度或使排氣電磁閥通電，打開電磁閥使空氣彈簧排氣
3、來降低車身高度。,汽車底盤構造與維修,三、主要零部件及工作原理,汽車底盤構造與維修,1、懸架控制開關（模式選擇開關）,凌志LS400乘用車懸架控制開關由LRC開關和高度控制開關組成。兩開關都裝在中央控制板的靠近駕駛座換檔桿指示燈處。 LRC開關用于選擇減振器和空氣彈簧的工作模式（NORMAL AUTO）或（SPORT AUTO）；高度控制開關用于選擇所車身高度（NORMAL或HIGH）。 LRC開關還可以選擇懸架的剛度和阻尼力。,汽車底盤構造與維修,,當LRC開關處于SPORT位置時，系統(tǒng)進入“高度行駛（硬狀態(tài)）自動控制”；當LRC開關處于NORMAL位置時，系統(tǒng)對懸架剛度和阻尼進行常規(guī)值自動
4、控制狀態(tài)。此時懸架ECU根據(jù)車速傳感器傳入的信號，使懸架的剛度和阻尼力自動調整為軟、中等或硬的某種狀態(tài)。高度控制開關在選擇車身高度時，當開關處于HIGH位置時，系統(tǒng)對車身高度進行“高值自動控制”；當開關處于NORMAL位置時，車身高度則進入“常規(guī)值自動控制”狀態(tài)。,汽車底盤構造與維修,2 、 車身高度傳感器,該傳感器安裝在車身與車橋之間，用來檢測車身高度的變化和因道路不平而引起的懸架位移量，并將其轉化電信號傳送給懸架ECU。ECU根據(jù)輸入的信號，控制空氣壓縮機工作或排氣閥的開啟，以增加或減少空氣懸架主氣室中的空氣量，保持車身高度為需求值。車身高度傳感器有光電式和霍爾效應式兩種。,汽車底盤構造與
5、維修,,光電式車身高度傳感器由4對遮光器和圓盤組成。每對遮光器又由發(fā)光二極管和光敏晶體管組成。開有槽的圓盤與轉軸一起旋轉，轉軸通過連桿與懸架的擺臂相連。圓盤裝在遮光器的發(fā)光二極管和光敏晶體管之間。,汽車底盤構造與維修,,當車身高度發(fā)生變化時，連桿隨擺臂上下擺動，從而帶動轉軸和圓盤轉動，當圓盤轉至圖b)位置時，發(fā)光二極管的光線照射到光敏晶體管上,產生1個“通”信號;當圓盤轉至圖c）位置時,發(fā)光二 極管的光線被圓盤遮斷，產生1個“斷”信號。隨著車身高度的不斷變化,遮光器輸出通/斷脈沖信號檢測車身高度，并將信號轉換成串行數(shù)據(jù)送至懸架ECU。,汽車底盤構造與維修,3、轉向傳感器,轉向傳感器安裝在轉向軸
6、上,它的功用是檢測轉彎方向和轉向角度。,汽車底盤構造與維修,,轉向傳感器的外殼固定在轉向軸主管上,殼內有兩對遮光器,每對遮光器有1個發(fā)光二極管和1個 光敏晶體管。沿圓周方向開有等距離槽的圓盤壓裝在轉向軸上, 圓盤處于發(fā)光二極管和光敏晶體管之間。,汽車底盤構造與維修,,轉向傳感器的工作原理與車高傳感器的工作原理相同。當圓盤隨轉向軸轉動時,兩對遮光器的輸出端則進行通/斷信號輸出,并利用通/斷信號變換速度檢測出轉向軸的速度。同時,兩對遮光器的通/斷變換相位錯開 90,因此,通過判斷哪個遮光器首先轉變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài),即可檢測出轉向軸的轉動方向。,汽車底盤構造與維修,4、 懸架控制執(zhí)行器,懸架控制執(zhí)行器的
7、功用是調節(jié)減振器的阻尼力和彈簧的剛度。 采用空氣彈簧的懸架,空氣彈簧與減振器為并聯(lián)形式,如圖2-83所示。,汽車底盤構造與維修,4、懸架控制執(zhí)行器,懸架控制執(zhí)行器安裝在空氣彈簧與減振器總成的上部、由驅動電機、傳動齒輪、小齒輪和兩根輸出軸組成,其外形如圖2-84所示。,汽車底盤構造與維修,,兩根輸出軸分別驅動減振器回轉閥控制桿和空氣彈簧空氣閥控制桿。各減振器內均設有回轉閥,回轉閥在控制桿的帶動下旋轉,當回轉閥轉角發(fā)生變化時,減振器的阻尼力隨之發(fā)生變化。空氣彈簧的空氣閥在控制桿的驅動下,打開或關閉空氣彈簧氣室與高度控制閥的通道,使壓縮空氣進入或排出,從而改變空氣彈簧的剛度及車身高度。,汽車底盤構造
8、與維修,5、高度控制閥和排氣閥,高度控制閥和排氣閥的結構完全相同,都是由電磁線圈、柱塞、活動鐵芯等組成,如圖2-85所示。兩者的功用都是用來調節(jié)車身高度和空氣彈簧的剛度,區(qū)別在于安 裝位置不同。高度控制閥有4個,安裝在空氣管和空氣彈簧氣室之間,控制壓縮空氣的通斷。排氣閥只有1個,安裝在空氣管與大氣之間,控制壓縮空氣與大氣的通斷。,汽車底盤構造與維修,,豐田凌志LS400中的1號高度控制閥用于前懸架的控制,它有2個高度控制閥分別控制前橋的左、右空氣彈簧。2號高度控制閥用于后懸架的控制,它與1號高度控制閥不同的是2個高度控制閥不是單獨工作。為了防止空氣管路中產生不正常壓力,2號高度控制閥中有一個溢
9、流閥。豐田凌志LS400電控懸架的空氣管路如圖2-86所示。,汽車底盤構造與維修,6、電控懸架的氣源裝置,氣源裝置由直流電動機、單缸空氣壓縮機、干燥器和排氣閥等組成,如圖2-87所示。直流電動機由懸架ECU控制,驅動空氣壓縮機產生壓縮空氣。壓縮空氣在進入空氣管路之前 要經過干燥器去除水分。排氣閥可將空氣彈簧中的壓縮空氣排至大氣中?？諝鈴椈膳艢鈺r也通過干燥器，以保持化學干燥劑的干燥。,汽車底盤構造與維修,四、電控懸架的故障診斷與檢修,電控懸架系統(tǒng)一般都具有自診斷功能，即系統(tǒng)能自診斷本身是否有故障，并進行報警，以便及時查找故障原因和進行維修。,汽車底盤構造與維修,1、自診斷系統(tǒng)的功能,自診斷系統(tǒng)具
10、有以下功能；一是監(jiān)測系統(tǒng)的工作狀況。若系統(tǒng)出現(xiàn)故障，裝在儀表盤上車身高度控制燈閃亮，以提醒駕駛員立即進行檢修。二是存儲故障碼。若系統(tǒng)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)能夠將故障以故障碼的形式存放在懸架存儲ECU的隨機存儲器（RAM）中，在檢修汽車時，維修人員通過一定的方法讀取故障代碼及有關參數(shù)，以便迅速診斷出故障部位或查找故障的原因。三是失效保護。若某一傳感器或執(zhí)行器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)將以預先設定的參數(shù)取代有故障的傳感器或執(zhí)行器工作，從而保護系統(tǒng)不受損壞。,汽車底盤構造與維修,2、進行自診斷的方法,在進行電控懸架故障自診斷測試時 ，根據(jù)汽車制造廠家及車型的不同，可采用以下不同的方法： （1）專用診斷開關法 有些汽
11、車裝有按鈕式診斷開關，按下或旋轉專用開關，即可進入故障自診斷測試狀態(tài)，進行故障代碼的讀取。 （2）加速踏板法 有的汽車在規(guī)定的時間內，將加速踏板連續(xù)踩下5次，即可使電控懸架進入故障自診斷狀態(tài)。 （3）點火開關法 有的汽車在將點火開關進行“ON-OFF-ON-OFF-ON”一次，即可使電控懸架進入故障自診斷狀態(tài)。如美國克萊斯勒公司生產的電控懸架就采用這種方法。,汽車底盤構造與維修,,（4）跨接尋線法 有的汽車需用跨接導線將高度控制連接器和發(fā)動機艙的檢查插接器的診斷輸入端子和搭鐵端子進行跨接，即可進入故障自診斷狀態(tài)，讀取故障代碼。如豐田系列汽車的電控懸架就采用這種方法。 （5）空調面板
12、法 有些汽車上控制板面上的相關控制開關，可兼做故障自診斷開關，一般是將空調控制板面上的“WARM（加溫）”和“OFF（關閉）”兩個按鍵同時按下一段時間，即可使電控懸架進入故障自診斷狀態(tài)。如林肯 大陸和凱迪拉克汽車就采用這種方法。 （6）專用診斷儀法 各種汽車電控懸架系統(tǒng)均 配備專用故障診斷儀（解碼器），將該儀器與電控懸架系統(tǒng)故障檢查插接器相連接，便可以直接進入故障自診斷狀態(tài)，并在診斷儀上讀取故障碼。,汽車底盤構造與維修,3、電控懸架故障的診斷與檢修,以豐田凌志LS400 乘用車電控懸架（EMAS）為例，介紹一些常見故障與檢修方法。 EMAS系統(tǒng)電路圖如圖2-88所示。,汽車底盤構造
13、與維修,,懸架ECU插接器的端子排列如圖2-89所示。,汽車底盤構造與維修,,ECU 端子的連接關系見表2-5。,汽車底盤構造與維修,（1）檢修注意事項,A、在頂起或吊起汽車前，應將位于后行李箱內的空氣懸架開關（高度控制ON/OFF開關）置于OFF位置，即切斷ECU的電源，否則可能造成人身傷害、零件損壞和不必要的維修操作。若開關處于“ON”位置而誤頂起汽車和起動發(fā)動機，則ECU會紀錄一個診斷代碼（故障碼），此時務必將該代碼消除掉。 B、在檢修時，不要觸及安裝在空氣懸架壓縮機和1號高度控制閥上面的前安全氣囊傳感器。如果必須觸及，則應查找SRS安全的安全事項并嚴格按照要求進行操作。 C、檢修結束要
14、開動汽車前，應將汽車高度調整到正常狀態(tài)。,汽車底盤構造與維修,（2）溢流閥的檢測,A、用跨接線將高度控制連接器的1號和7號端子連接起來，并將點火開關打開，迫使壓縮機工作。待壓縮機工作一段時間后，觀察溢流閥是否放氣，若不能放氣，則應檢查官路中受否漏氣；壓縮機工作是否正常；溢流閥是否堵塞或有其他故障。 B、檢測正常后關閉點火開關，并清除故障碼。特別注意的是當迫使壓縮機工作時，懸架ECU會認為有故障而紀錄一個故障碼，因此檢測完后應清除這個故障碼。,汽車底盤構造與維修,（3）車身高度的檢查與調整,在進行車身高度的檢查與調整時，應在水平路面上，并使高度控制開關置于正常（NORM）位置。 A、車身高度的檢
15、查：將位于變速桿旁邊的LRC開關置于MORM位置。 B、使車身上下跳動幾次，以便使懸架處于穩(wěn)定位置。 C、向前、向后推動汽車，使車輪處于穩(wěn)定位置。,汽車底盤構造與維修,（3）車身高度的檢查與調整,D、將變速桿置于“N”位 ，然后掩住車輪，松開駐車制動器。 E、起動發(fā)動機，將車身高度控制開關置于高（HIGH）位置，車身升高后等待60 s ，再將車身高度開關置于正常（NORM）位置，使車身下降，等待50s 。然后重復上述操作，以便使懸架各部件處于穩(wěn)定狀態(tài)。 F、在汽車前端測量地面與下懸架臂安裝螺栓中心之間的高度；在汽車后端測量地面與2號下懸架臂安裝螺栓之間的高度。,汽車底盤構造與維修,,汽車底盤構
16、造與維修,車身高度的調整：,A、擰松車身高度傳感器連接桿上的兩個鎖緊螺母。 B、轉動車身高度傳感器連接桿以調節(jié)其長度。連接桿每轉一圈能使汽車高度改變大約4mm。 C、檢查車身高度傳感器的尺寸是否小于極限值（前端和后端均為13mm）。,汽車底盤構造與維修,車身高度的調整：,D、暫時擰緊兩個鎖緊螺母，復查車身高度。 E、車身高度調整正常后，以4.4Nm的擰緊力矩擰緊鎖緊螺母。注意擰緊螺母時應確保球節(jié)與托架平行。 F、檢查車輪定位是否正常，否則應調整。,汽車底盤構造與維修,（4）指示燈的檢查,EMAS系統(tǒng)通過指示燈的狀態(tài)可以檢查相應的故障，當系統(tǒng)正常時，指示燈的狀態(tài)如下： A、打開點火開關，儀表盤上
17、的LRC指示燈和高度控制指示燈均應亮2 s 左右，然后熄滅。 B、將LRC開關置于運動（SPORT）位置，此時儀表盤上的LRC指示燈應常亮；將LRC開關置于正常（NORM）位置，LRC指示燈應亮2 s，然后熄滅。 C、將高度控制開關置于NORM位置，儀表盤上高度控制指示燈中的“NORM”應亮 ，“HI”應不亮；將高度控制開關置于HIGH位置，高度控制指示燈中的“HI”應亮，“NORM”應不亮。,汽車底盤構造與維修,（4）指示燈的檢查,如果LRC指示燈、高度控制指示燈不能按上述要求正常亮，則按表2-6進行檢查。,汽車底盤構造與維修,（5）故障碼的讀取,A、打開點火開關，用跨接線將檢查插接器或TD
18、LC的Tc與E1端子連接。,汽車底盤構造與維修,（5）故障碼的讀取,B、通過儀表盤上高度控制“NORM”指示燈的閃爍情況讀取故障碼。如果系統(tǒng)無故障，則“NORM”指示燈以每秒鐘2次的速率均勻閃爍；如果系統(tǒng)有故障，則“NORM”指示燈以不均勻的方式閃爍，表示相應的故障碼。如果同時出現(xiàn)兩個或兩個以上的故障，則指示燈將首先顯示碼值小的故障碼。,汽車底盤構造與維修,故障碼的含義見表2-8,汽車底盤構造與維修,(6)故障碼的清除,故障碼的清除有以下兩種方法：一是關閉點火開關，拆下1號熔斷器盒中的ECU-B熔斷器，10s 以上即可清除故障碼。二是關閉點火開關，用跨接線將高度控制連接器的8號與9號端子連接，
19、同時將檢查插接器的Tc 與E1端子連接10s 以上，然后打開點火開關，并拆下以上各端子的跨接線，即可清除故障碼。,汽車底盤構造與維修,（7）故障分析,電控懸架故障自診斷系統(tǒng)可通過故障碼確定故障的部位，為排除故障帶來很大方便。但有時電控懸架出現(xiàn)故障卻無故障碼顯示。在這種情況下，就需要根據(jù)故障現(xiàn)象和電控懸架電路原理進行故障分析，從而迅速找出故障原因及時排除故障。 在進行故障分析時，有許多故障原因可能與懸架ECU有關，但實際上懸架ECU的故障率是很低的，因此在檢查故障部位時，應先檢查ECU以外可能發(fā)生故障的部位，待確定這些部位均正常而故障現(xiàn)象不能消除時，再考慮檢查或更換懸架ECU。,汽車底盤構造
20、與維修,,凌志LS400 乘用車電控懸架系統(tǒng)一些常見故障現(xiàn)象和原因見表2-9和表2-10。,汽車底盤構造與維修,（8）電路檢查,通過以上故障分析之后，要對有故障的電路進行檢查，確定故障部位，以便迅速排除故障。應注意的是，在有故障碼輸出的情況下，懸架ECU就已中斷了相應得懸架剛度、減振器阻尼力或車身高度的控制，因此，在不斷開懸架ECU的情況下，試圖通過控制開關使執(zhí)行器動作來判斷故障是不可能的。在故障診斷過程中，需要檢查的電路很多，因篇幅有限，不再一一介紹。 下面通過兩例電路的檢查來學習電控懸架故障的診斷及排除方法。,汽車底盤構造與維修,A、車身高度傳感器電路的檢查,首先了解相關電路,汽車底盤
21、構造與維修,,當車身高度傳感器電路有故障時，可以輸出故障碼11、12、13、14，各故障碼的含義見表。2-8。根據(jù)故障碼提供的信息，確定故障部位：a、懸架ECU與車身高度傳感器之間的線路或插接器；b、車身高度傳感器電源線路及2號高度控制繼電器；c、懸架ECU。,汽車底盤構造與維修,檢查步驟：,a、檢查車身高度傳感器電壓。首先拆下前輪（針對故障碼11、12）或拆下行李箱裝璜前蓋（針對故障碼13、14），然后拔開車身高度傳感器插接器，再打開點火開關，用電壓表的“+”表筆與傳感器插接器（線束側）1號端子相連，“-”表筆搭鐵，得其電壓。正常電壓為蓄電池電壓，如圖所示。如果電壓不正常，則檢查2號高度控制
22、繼電器與車身高度傳感器之間的線路或插接器。如果電壓正常，則進行下一步檢查。,汽車底盤構造與維修,,b、檢查懸架ECU與車身高度傳感器之間的線路和插接器。首先檢查各線束插接器有無松動，若無松動，則拔開各線束插接器，檢查其端子有無銹蝕，再用電阻表檢測有導線連接的兩端子之間的導通情況。如果不正常，則修理或更換插接器，如果正常，則進行下一步檢查。 c、檢查車身高度傳感器的功能。更換上一只性能良好的車身高度傳感器，檢查故障癥狀是否消除。如果能消除，則更換車身高度傳感器；如果仍不能消除，則檢查或更換懸架ECU。,汽車底盤構造與維修,B、懸架控制執(zhí)行器電源電路的檢查。,首先了解相關電路，如圖所示。 當懸
23、架控制執(zhí)行器電源電路發(fā)生故障時，可以輸出故障碼72，故障碼的含義見表2-8。如果懸架ECU存儲器中存入故障碼72，則在ECU插接器的+B端子上施加蓄電池電壓之前，系統(tǒng)不執(zhí)行減振力和彈簧 剛度控制。根據(jù)故障碼提供的信息，確定故障部位：a、AIR SUS熔斷器。 b、懸架ECU與發(fā)動機主繼電器之間的線路或插接器。 c、懸架ECU。,汽車底盤構造與維修,檢查步驟：,a、拆下行李箱右側蓋。 b、打開點火開關，用直流電壓表測量懸架ECU插接器+B端子與車身搭鐵之間的電壓。正常電壓應為蓄電池電壓。如果電壓不正常，則應AIR SUS檢查熔斷器及懸架ECU與發(fā)動機主繼電器之間的線路或插接器；如果電壓正常，則應檢查或更換懸架ECU。,
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