项目三 电控悬架系统检修 课件

（2）空气弹簧阀
• 安装在空气弹簧顶部。 • 是两位两通电磁滑阀，通常关闭。 • 线圈通电时，阀芯移动将空气弹簧的通道打开— —空气弹簧进气或排气。
（3）空气压缩机
• 为单活塞的曲轴和连杆机构 • 直流电动机作为动力源驱动压缩机工作。 • 通过活塞在汽缸内上下运动实现高压空气源的 形成。 • 气缸顶端装有进、排气阀。 • 排气阀通常关闭，用来给系统排气。当需要给 空气弹簧排气时，空气弹簧阀和排气阀必须同 时通电，且压缩机关闭。
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。
组成
• 主气室 • 副气室 • 刚度控制阀： 主、副气室之 间的电磁阀 • 变阻尼减振器
3）弹簧刚度的改变
• 通过刚度控制阀改变主、副气室之间的流通面积 ——以调节空气弹簧刚度。可实现弹簧刚度“软/ 中/硬”三级转换控制。 软——城镇公路或高级公路 中——高速（>110 km/h）或弯曲道路 硬——加速、转弯等 弹簧刚度越小，振动就越小，平顺性越好。 弹簧刚度增大，则操纵稳定性提高。
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
• 位置：安装在前后悬架的减震器上，在下摆臂和 车架横梁之间。不同之处： 前悬架弹簧下端用卡子连在下摆臂上。 后悬架弹簧下端用螺栓固定在下摆臂上 • 每个空气弹簧都有一个进、排气电磁阀。 • 由于轿车前悬架空气弹簧比后悬架空气弹簧承受 更多的质量—所以前悬架空气弹簧较大。 • 空气弹簧约比传统螺旋弹簧软1/3，汽车行驶舒适 。
7、电控悬架的基本功能
（1）车高调节
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）
正确停放车辆 固定前后车轮
LRC开关->NORM
车高开关HIGH，上升？
按压车头、车尾
车高开关NORM，下降？
前后推动车辆
重复前两步
挂空挡
测量车身高度
车身前端高度测量
车身后端高度测量
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17.5±15mm之内。
2．能力目标
（1）会对LS400轿车电控悬架系统进行常规 检查与调整； （2）能够正确读取与清除LS400轿车电控悬 架系统故障码； （3）能够正确检测LS400轿车电控悬架系统 主要电气元件。
3．素质目标
（1）5S 整理、整顿、清扫、清洁和素养； （2）劳动保护与安全操作 安全文明生产，保 证工具、设备和自身安全； （3）团队协作 能与任务小组同学高效协作， 共同完成任务； （4）组织沟通能力 能与同学及老师有效沟通； （5）规范 拆装工艺合理，操作规范。
4）车身高度的调节
A、车高控制执行机构有： • 空ห้องสมุดไป่ตู้弹簧阀 • 空气压缩机 • 主气室
车高调节原理
ECU根据车高传感器判断汽车的高度状况，进行 车身高度调节。 若车高低，——则控制空气压缩机和空气弹簧阀 ，向空气弹簧主气室内充气——使车高增加。 若车高高，则打开空气弹簧阀向外排气——使车 高降低。
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。
一、车身高度检查与调整 目的：检查初始车身高度设置是否正确
二、车身高度调整功能检查
目的：将初始车身高度设置调整到标准值
三、外观检查
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。
一、车身高度检查与调整
1．检查车身高度
【任务描述】
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。
【任务分析】
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：
气源系统故 障，不能制造 压缩空气； 管路、空气 弹簧泄漏；
项目三
电控悬架系统检修
一辆丰田LS400轿车车身高度不能正 常调节，由对此故障的诊断与排除引出 本项目。 本项目任务是对LS400 EPS进行: 常规检查与调整; 读取与清除码; 检测主要电气元件。
1．知识目标
（1）掌握电控悬架系统的组成、功用及类型； （2）理解电控悬架系统的控制功能； （3）掌握电控悬架系统信号输入装置的功用、 原理； （4）掌握电控悬架系统执行器及空气弹簧、 可调阻尼减振器的功用、结构、原理。
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 清除故障码。 操作菜单“Enter/Powertrain/Engine and ECT/DTC”, 按清除键。
• 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。
【任务描述】
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。
【任务分析】
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：
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。
（4）压缩机继电器
• 作用： 控制压缩机电动机工作电源通断。 • 12V电
减振器阻尼控制 实现“软、中、硬”三种阻尼转换的减振器
阻尼调节原理
• 通过驱动设置在减振器顶部的电机，来控制 旋转阀1或2到不同位置，以得到不同的阻尼 。 • 软：节流口A和C打开 • 中：节流口B打开 • 硬：节流口A、B、C全不关闭，只用减振器 中所设置的单向阀来产生阻尼。
（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。
故障现象：
车高自动调 节功能失效； 车高手动调 节功能失效。 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。
一、指示灯检查 目的：提示EPS是否有故障码
二、读取故障码
目的：获取故障码，缩小诊断范围
三、清除故障码
目的：完成检修后清除故障码，防止 错误报警。
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
• 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。
后胎：
检查车身下降情况
三、外观检查
升高车辆后熄火 关闭车高控制ON/OFF开关 举升车辆 管路等损坏？
管路泄漏？ 空气弹簧泄漏？
线束插头松动？
【任务描述】
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。
【任务分析】
车身高度调节功能失效
故障原因：
二、检测高度控制阀及排气阀
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：10Ω-20Ω 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。
车身的自然振动频率
对电气元件 及线路进行检 测，确定损坏 部位。
一、检测高度控制传感器 目的：确定高度控制传感器及其线路正常 二、检测高度控制阀及排气阀
目的：确定高度控制阀、排气阀及其线路 正常。
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。
• 系统振动的固有频率n：由悬架刚度C和簧载质量M决 定
Mg C f
1 n 2
C 1 M 2
g f
f--悬架垂直变形 • n应接近人习惯的垂直振动频率：即步行时身体上下振 动的频率，1 ~ 1.6HZ C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。
2．调整车身高度 拧松锁紧螺母
极限值：前 部8mm， 后部11mm
转动连接杆螺栓 检查连接杆尺寸 预拧紧锁紧螺母
复查车身高度 拧紧锁紧螺母
车身高度传感器连接杆
二、车身高度调整功能检查
检查胎压
前胎： 从操作高度控 2.3 kg/cm2 制开关到压缩 检查车身升高情况
从操作高度控 机起动需要约2s， 制开关到压缩 从压缩机起动 2.5kg/cm2 机起动需要约2s， 到完成高度调 从压缩机起动 整需要20～40s， 到完成高度调 车身高度应升 整需要20～40s， 高10～30mm。 车身高度应降 低10～30mm。
刚度控制阀
最大开度——弹簧刚度为 软 • 全关闭——弹簧刚度为硬 • 开口较小——弹簧刚度为 中
弹簧刚度控制执行机构
• 执行机构：直流电机和齿轮机构。装在减 振器的顶部，与减振器阻尼控制执行机构 设计在一起。 • 电机接收ECU的控制信号，电机通过齿轮 传动带动刚度控制杆转动，调节刚度控制 阀处于不同的位置，从而改变主、副气室 之间的流通面积。
阻尼调节执行机构
位置：在减振器的顶部。 组成： • 直流电机 • 扇形齿轮 • 控制杆 • 电磁铁 • 限制器