电子控制悬架系统的检修
•七、检修：（以凌志LS400为例）
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电 控 悬 架 电 路 图
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ECU
系连 接 器 各 接 线 端 子 与
连 接 对 象 的 对 应 关
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•1、基本检查
• 对电控悬架系统进行检修时，应先进行基本检查， 以确认电控悬架的故障性质，避免将故障复杂化。 •基本检查的内容有：车身高度调整功能检查、减压 阀检查、漏气检查和车身高度初始调整。
• 当前，对汽车悬架的控制主要有以下几种： • （1）以改善坏路行驶能力和高速操纵稳定性为目的的车高控
制； • （2）以改善舒适性和操纵稳定性为目的的减振器阻尼控制； • （3）以改善舒适性和操纵稳定性为目的的弹簧刚度控制。 • （4）以改善操纵稳定性为目的的侧倾刚度控制。 • （5）综合以上各种考虑的综合性悬架。
当点火开关关断后因乘 客重量和行李重量变化而 使汽车高度变为高于目标 高度时，能使汽车高度降 低到目标高度，这就能改 善汽车驻车时的姿势
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2、减振力（阻尼力）与弹簧刚度 控制功能
控制项目
防侧倾控 制
防栽头控 制
防下坐控 制
功能
使弹簧刚度和减振力变成 “坚硬”状态。该项控制 能抑制侧倾而使汽车的姿 势变化减至最小，以改善 操纵性能
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•2、车身高度调整功能检查
• 检查轮胎气压是否正确。 • 检查汽车高度。 • 起动发动机，将高度控制开关从“NORM”位置 切 换到“HIGH”位置。 • 检查电控悬架完成高度调整所需的时间和汽车 车身高度的变化量。正常时，在升高过程中，按 下高度控制开关到压缩机启动时间约为2S，从压 缩机启动到完成高度调整约需20～40mS，车高的 调整为10～30mm。在降低过程中，按下高度控 制开关到排气电磁阀打开时间约为2S，从压缩机 启动到完成高度调整约需20～40mS，车高的调整 为10～30mm。
LS400悬架结构
悬架减振 力（阻尼 力）、弹 簧刚度工 作原理
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•1、车身高度工作原理：
车两使用中，悬架ECU通过 悬架高度位置传感器检测车身 （底盘）的高度，如高出规定， 则ECU使空气压缩机工作，同时 打开高度电磁阀，压缩空气经过 干燥器干燥后，经高度电磁阀， 进入气压缸，使车身（底盘）升 高。如检测车身底盘，高度低于 规定，则打开高度电磁阀和排气 阀，在车身重力的作用下，使气 体排出气压缸，从而降低车身 （底盘）高度。其中，压缩机只 在升高的过程中工作其余时间， 均不工作。
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•6） 气动减振器
• 空气悬架系统有4个气动减振器，每个气动减振器都包括一 •个可变化阻尼力的减振器和可变化弹性系数的空气弹簧，
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•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。步进电机装在悬 •架调节执行器内，由定子和线圈以及永磁转子组成。定子有两 •个12极的铁芯，相互错开半齿而对置，两个线圈绕在两个铁 芯 •上，但绕线方向相反。转子则是一个具有12极的永久磁铁。
• 车身位移传感器：检测车身与车桥的相对位移，反 映车身的平顺性和车身高度。
• 车速传感器：检测车轮转速，反映车速和计算车身 的侧倾量。
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• 转向盘转角传感器：检测转向盘转角，计算车身侧
倾。
• 制动压力开关：检测制动管路压力，判断汽车制动
情况。
• 制动灯开关：检测制动灯电路通断，判断汽车制动
使弹簧刚度和减振力视需要变成“中 等”或“坚硬”状态，以抑制汽车车身 在悬架上下垂，从而改善汽车在不平坦 道路上行驶时的乘坐舒适性。
使弹簧刚度和减振力变成“中等”或 “坚硬’状态．它能抑制汽车在不平坦 道路上行驶时的颠动。
使弹簧刚度和减振力变成“中等”或 “坚硬”状态，该项控制能抑制汽车在 不平坦道路上行驶时的上下跳振。
使弹簧刚度和减振力 变成“坚硬”状态。该项 控制能抑制汽车制动时栽 头而使汽车的姿势变化减 至最小
使弹簧刚度和减振力 变成“坚硬”状态。该项 控制能抑制汽车加速时后 部下坐，而使汽车的姿势 变化减至最小
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高车速控制 不平整 道路控制
颠动控制
跳振控制
使弹簧刚度变成“坚硬”状态和使减振 力变成“中等”状态，该项控制能改善 汽车高车速时的行驶稳定性和操纵性
状况。
• 节气门位置传感器：检测节气门开度，反映汽车加
速状况。
• 门控灯开关：检测门控灯电路通断，判断乘员状况。
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2、电子控制单元
3、执行机构
（一）阻尼力控制执行机构 1．可调阻尼力减振器 2．直流电动机式执行器
（二）侧倾刚度控制的执行机构 1．横向稳定杆执行器 2．液压缸
（三）弹簧刚度控制的执行机构 （四）车高控制的执行机构
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•六、原理：
• 车身状态传感器和开关给 ECU 提供加速度、 位移 及其他目标参数等信号, ECU 根据各传感器送来的信号 进行运算分析,向悬架执行元件发出指令信号, 使执行元 件(如阻尼调节步进电机) 产生一定的机械动作, 调节悬 架参数的执行器(电磁阀、 步进电机等) 改变悬架的刚度、 阻尼系数和车身高度,使车辆在行驶过程中具有良好的平 顺性和操纵稳定性。
电子控制悬架系统的检 修
2020/11/27
电子控制悬架系统的检修
•一、概述：
• 汽车的操控性和舒适性越来越受到人们的重视，车辆悬架系统在汽车的 操 控性和舒适性方面起着至关重要的作用。悬架是车身与车轮之间的一切传 力连接装置的总称。它的作用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支承力）、 纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都传递到 车身上，以保证汽车的正常行驶。采用电子控制主动悬架系统不仅可提高乘坐 舒适性,而且能够实现整车高度的自动升降,大大提高了车辆的舒适性，所以电 子控制主动悬架系统被认为是汽车的发展趋势之一。
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•8) 线性式高度传感器
• 线性式高度传感器的安装位置如图线性式高度传感器利用因 悬 •架位移量的变化而造成电阻器阻值的变化，得到线性式的输出， •这种传感器具有检测精度高的特点。
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•9) 加速度传感器
• 加速度传感器用于测量车身的垂直加速度。加速度传感器共 •有3个，两个前加速度传感器分别装在前左、前右高度传感器 •内；一个后加速度传感器装在行李箱右侧的下面。这3个加速 度 •传感器分别检测车身的前左、前右和后右位置的垂直加速度。 •车身后左位置的垂直加速度则由悬架ECU从这3个加速度传感 器 •所获得的数据推导出来。
• 空气干燥器用于去除系统内由于空气压缩而产生 的 •水分。为使结构紧凑，排气电磁阀、空气干燥器装在 一 •起。空气干燥器安装在高度控制阀和排气阀之间，内 部充满了硅胶。
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•3) 排气电磁阀
• 高度控制排气电磁阀 •安装于空气干燥器和干 燥 •器的末端，当接收到悬 挂 •控制电脑发出降低悬挂 高 •度的指令时，即将系统 中 •的压缩空气排出
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•3、LS400电控悬架系统的构成：
LS400电控悬架系统主要是由压缩空气 系统和电子控制系统两部分组成。主要部件 有：车辆高度控制阀，悬架高度传感器，汽 车转向角传感器，压缩空气排气阀，悬架控 制电脑、执行器、各种手动控制开关和汽车 仪表板上的各种显示仪表、指示灯等。
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•四、组成：
• 现代汽车悬架控制系统：是指利用有源或无源控制
元件构成的闭环控制系统对汽车悬架实行主动控制 的装置，它能根据车辆的运行状况和路面情况主动 作出反应，抑制车身的各种振动，使悬架始终处于 最佳减振状态。 • 目前，悬架控制系统可实现对车高、悬架弹簧刚度 和减振器阻尼、侧倾刚度等方面的主动调节。 • 与其他控制系统一样，半主动悬架控制系统一般也 包含传感器、电脑和执行机构三个组成部分（能源 结构）。
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•三、现代汽车对悬架系统的要求
• 在汽车行驶过程中，由于路面的不平整或者汽车自身 运动状态的改变，会使汽车表现出各种运动形态，包 括车身的垂直振动、俯仰运动和侧倾运动等。 • 垂直振动 + 前后俯仰 + 左右侧倾 （路面不平） （加速、制动） （转弯） 综合进行控制
•汽车行驶时的运动形式
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• 综合考虑上述因素，现代汽车可以对悬架提出如下要 求。
• （1）具有足够的强度。 • （2）具有适当的弹簧刚度，且能根据载荷的变化而
变化。 • （3）具有足够的侧倾刚度。 • （4）具有良好的吸振能力（阻尼力可以调节）。 • （5）能够保证车轮正确的定位参数。
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•1、传感器：
• 悬架控制系统的传感器有多种型式，他们在系统总 承担着将汽车行驶路况（汽车的振动）和车速及启 动、加速、转向、制动等工况转变为电信号，并输 送到电脑。
• 车身加速度传感器：检测车身振动，间接地也可反 映行驶的路面状况和车身横向运动状况（高级轿车 会有垂直加速度传感器如梅赛德斯）。
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•2、空气弹簧的变刚度工作原理：
• 当空气阀转到如图的位置时，主、副气室的气体通道 被打开，主气室的气体经空气阀的中间孔与副气室的气体 相通，相当于空气弹簧的工作容积增大，空气弹簧的刚度 为“软”。
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• 当空气阀转到如图所示的位置时，主、副气室的气体通 •道被关闭，主、副气室之间的气体不能相互流动，此时的空 •气弹簧只有主气室的气体参加工作，空气弹簧的刚度为 “硬”。