汽车电控悬架原理及检修分析

汽车电控悬架原理及检修分析

电控悬架系统可以在各种不同的工况下同时提高汽车乘坐的舒适性和行驶稳定性，能够同时控制弹簧刚度、减振器减振阻尼和车身高度的系统。使汽车的操纵稳定性达到最佳状态。

标签：汽车；电控悬架；高度控制

随着现代科学技术的发展，人们对汽车行驶的平顺性要求越来越高，提高乘坐的舒适性是目前汽车研究的重要方向之一。提高乘坐的舒适性，应从汽车噪音的控制、悬架的控制等方面来进行研究。当汽车悬架高度较低时，汽车行驶平顺性较好，但如果高度过低，会使得汽车行驶稳定性降低，主要表现在行驶中会伴随有横向摆动和纵向的摇动。

因此，想提高汽车的乘坐舒适性和行驶稳定性，需要将车身高度控制和减振器的减振阻尼控制联合作用，这就是汽车的电子控制悬架。

1 电子控制悬架结构

1.1 悬架控制开关

悬架ECU接收传感器信号，同样也接收开关信号，此系统中包含两种控制开关，分别是水平控制开关和高度控制开关。需要空气弹簧和减震器工作时，可以选择水平控制开关；希望达到的车身高度，就选择高度控制开关。

1.2 高度控制通断开关

此开关在OFF位置时，车辆高度控制将终止，车辆举升、不平路面行驶，压缩空气不会从空气弹簧中排出。

1.3 制动灯开关

制动灯开关有三种形式，液压式、气压式、弹簧式。经常采用液压式制动灯开关，安装在液压制动管路系统中，踩下制动踏板，液压的作用下使开关接通，制动灯亮，此时，制动灯开关会将此信号送给悬架ECU，ECU接收到此信号便可判断汽车是否在制动。

1.4 节气门位置传感器

现在普遍采用电子节气门，根据踏板位置传感器的信号，电子节气门的电机会将节气门打开一定的角度，获得进气量和负荷的信息。在电子控制悬架系统中，ECU接收此信号，可控制“防下坐”。

1.5 车速传感器

车速传感器直接检测汽车的行驶速度，由变速器输出轴驱动，其种类形式很多：舌簧开关式、电磁感应式、光电式、霍尔式、磁阻式。

1.6 车身高度传感器

高度传感器也叫车姿传感器，主要是检测车身高度的变化，由于汽车行驶过程中遇不平路面时，车身高度发生变化，悬架产生位移，从而破坏舒适性和操纵稳定性。因此，悬架ECU接收此信号，以提高稳定性和形式通过性。

1.7 转向角度传感器

转向角度传感器应用在ESP车身稳定系统和电子控制悬架系统中。安装在转向柱上，其形式多以光电为主，同时采用两组信号作为输出。根据光电原理，通过计算高低电平变化的速率可得知方向盘转动速率，通过计算高低电平的数量可得知方向盘转动角度，根据两组信号位置的不同，可得知方形盘的转动方向。

1.8 悬架控制执行器

悬架控制执行器可改变空气弹簧刚度、减振器的减振阻尼。安装在空气弹簧和可调减振器的上方。

1.9 空气弹簧

控制车身高度。增加或减少空气弹簧主气室内的空气量，就可以实现车身高度的控制。

高度控制电磁阀是执行器，由悬架ECU根据接收的传感器信号直接控制，当车身高度增加时，电磁阀工作，空气弹簧主气室被来自空气压缩机中的空气进行充气，弹簧伸张以增加车身高度；当车身高度减少时，根据悬架ECU接收到的传感器信号使排气电磁阀工作，阀门打开时，主气室空气得以排出大气，此时，车身高度降低。

1.10 前后高度控制电磁阀

此电磁阀属于执行器，由悬架ECU进行控制打开或是关闭。电磁阀工作悬架空气弹簧进行充气，电磁阀不工作，空气弹簧可进行排气。前悬架工作时，可直接根据电磁阀信号使左右两个空气弹簧工作。后悬架采用后高度控制电磁阀，都采用两个电磁阀形式，以防止工作时空气管道内压力过高。

2 电控悬架工作原理

汽车车身高度控制有自动高度控制、高速控制和关闭点火开关控制三种。

2.1 高速控制

高车速行驶，根绝车速传感器的信号，ECU控制可使车身高度降低，使高车速行驶保持稳定，此时，可以减少空气阻力。悬架高度控制开关设置在“HIGH”位置时，车速一旦超过140km/h时，车身高度降低，保持常规位置；但是车速下降到120km/h以下时，高车速控制便会取消，以保持原来的车身高度。

2.2自动高度控制

当车内乘员人数改变、汽车装载重量改变，悬架控制系统可控制车身高度，使其稳定，防止不平路面行驶使时的刮蹭，此时减震弹簧的变形也可最大程度地吸收振动能量，使乘员乘坐舒适性得以改善。而且，对于灯光系统来说也可保持光束射程的稳定性，以提高汽车行驶安全性。如果汽车高度发生变化时，传感器会将信号送入悬架ECU，ECU将控制排气电磁阀、前/后高度控制电磁阀、高度控制继电器切断或输出电流，改变空气量以改变车身高度。

2.3 关闭点火开关控制

关闭点火开关控制，可以在汽车停下的时候或是乘员上下车的时候，使车身高度自动降低，而改善汽车驻车姿势。点火开关关闭3min后方可使用。此时，如果有任何一个车门打开的话，ECU会判定有人下车，控制系统不工作。

3 故障诊断分析

3.1 基本检查

（1）车身高度调整功能检查：首先，检查轮胎气压是否在标准值范围之内，发动机起动，高度控制开关位置改变时，观看车身高度变化及高度调整时的时间变化。其次，看是否漏气，主要检查悬架系统所有管路连接处，不应有漏气现象。检查方法：发动机不工作时，将车身升高，“HIGH”控制模式下，将肥皂水涂抹在软、硬管连接处，看是否有漏气的现象。（2）车高初始调整：检测调整时，汽车需停在平坦路面，悬架高度控制开关位于常规位置。检测时，测量高度传感器控制杆长度，标准值为：前：59.3mm，后：35mm，如果不在标准值范围之内，需要进行车高调整，通过调整控制杆上的锁紧螺母来改变、调整长度，从而使车身高度发生改变，调整时，标准长度不得超过10-14mm。

3.2 电路检测

（1）检查前高度传感器。检查：检测前高度传感器需要：a.电源；b.线束连接好后，测量参考电压信号，应为5V；c.缓慢移动控制杆，此时检查信号与搭铁之间的电压，应在0-5V之间变化。（2）悬架控制执行器。高度控制电磁阀和排气电磁阀的正常信号输至悬架ECU之后，才能执行车辆高度控制。断开点火开关再接通，也可使车辆高度控制恢复。（3）转向角度传感器检测。a.光电式转