案例三项目一：汽车电控悬架系统故障诊断与排除.ppt

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1、汽 车 电 控 悬 架 系 统 检 测 与 维 护适 应 专 业 : 汽 车 运 用 技 术 、 汽 车 电 子 技 术 、 汽 车 检 测 与 维 修 课 时 ： 4节汽 电 1201， 汽 检 1203主 讲 人 ： 邓 家 林 教 学 目 标教学目的 知 识 能 力 1） 了 解 汽 车 电 控 悬 架 系 统 结 构 组 成 ； 2） 熟 悉 汽 车 电 控 悬 架 系 统 工 作 原 理 ； 3） 掌 握 汽 车 电 控 悬 架 系 统 故 障 诊 断 方 法 ；方 法 目 标 1） 熟 悉 维 修 手 册 的 使 用 方 法 ； 2） 学 会 对 汽 车 电 控 悬 架 系 统 进

2、 行 检 测 ； 3） 学 会 汽 车 电 控 悬 架 系 统 故 障 诊 断 流 程 。素 质 能 力 1） 培 养 学 生 相 互 沟 通 能 力 2） 培 养 学 生 团 队 协 作 的 能 力 3） 培 养 学 生 的 思 维 修 能 力 重 点 掌 握 汽 车 ABS系 统 故 障 诊 断 方 法 难 点 学 会 汽 车 ABS系 统 的 诊 断 流 程 。 汽 车 电 控 悬 架 系 统 概 述 汽 车 电 控 悬 架 结 构 原 理 汽 车 电 控 悬 架 系 使 用 维 护本 次 课 主 要 介 绍 的 内 容 有 ： 电 控 悬 架 系 统 概 述 电 控 悬 架 系 统 功

3、 能 电 控 悬 架 系 统 种 类 电 控 悬 架 系 统 概 述一 、 采 用 电 控 悬 架 的 目 的 ： 传 统 悬 架 系 统 使 用 的 是 定 刚 度 弹 簧 和 定 阻 尼 系 数 减 震 器 ，只 能 适 应 特 定 的 道 路 和 行 驶 条 件 ， 无 法 满 足 变 化 莫 测 的 路面 情 况 和 汽 车 行 驶 状 况 ， 只 能 被 动 地 接 受 地 面 对 车 身 的 各种 作 用 力 ， 不 能 主 动 去 进 行 调 节 。 故 又 称 为 被 动 悬 架 系 统 。 电 控 悬 架 系 统 的 最 大 优 点 是 悬 架 随 不 同 的 路 况 和 行

4、 驶 状 态作 出 不 同 的 反 应 ， 即 可 使 汽 车 的 乘 坐 舒 适 性 令 人 满 意 ， 又能 使 操 纵 稳 定 性 达 到 最 佳 状 态 。 电 控 悬 架 系 统 功 能 电 控 悬 架 系 统 的 基 本 目 的 是 控 制 调 节 悬 架 的 刚 度 和 阻 尼 力 。 基 本 功 能 有 ： 1、 车 高 调 整 ： 不 论 负 载 多 少 ， 汽 车 高 度 均 一 定 ； 在 坏 路 面 上 行 驶 时 ， 使车 高 升 高 ， 高 速 行 驶 时 ， 车 高 降 低 。 2、 减 震 器 阻 尼 力 控 制 ： 调 整 减 震 器 阻 尼 系 数 ， 防

5、止 汽 车 起 步 或 急 加 速 时车 尾 后 坐 ； 防 止 紧 急 制 动 时 车 头 下 沉 ； 防 止 急 转 弯 时 车 身 横 向 摇 动 ； 防止 汽 车 换 档 时 车 身 纵 向 摇 动 等 。 3、 弹 簧 刚 度 控 制 ： 调 整 弹 簧 弹 性 系 数 ， 改 善 乘 坐 舒 适 性 和 操 纵 稳 定 性 。有 些 车 型 有 其 中 一 至 二 个 功 能 ， 少 数 同 时 有 三 个 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 定转 弯 时 防 侧 翻正 常 行 驶 时 乘 坐 舒 适 起 步 和 加

6、速 时 防 后 坐 纵向摇动横向摇动 1、 按 传 递 介 质 不 同 ， 分 气 压 式 和 油 压 式 。2、 按 驱 动 机 构 和 介 质 不 同 ， 分 电 磁 阀 驱 动 的 油 气 主 动 式 悬 架 和 步 进电 机 驱 动 的 空 气 主 动 悬 架 。3、 按 控 制 理 论 不 同 ， 分 半 主 动 式 和 主 动 式 。主 动 悬 架 是 一 种 能 供 给 和 控 制 动 力 源 的 装 置 ， 它 根 据 各 传 感器 检 测 的 信 号 ， 自 动 调 整 悬 架 的 刚 度 、 阻 尼 力 以 及 车 身 高 度 ，从 而 显 著 提 高 汽 车 的 操 纵

7、稳 定 性 和 乘 坐 舒 适 性 。半 主 动 悬 架 不 需 要 外 加 动 力 源 ， 因 而 消 耗 的 能 量 小 ， 成 本 低 。 电 控 悬 架 系 统 种 类 被 动 悬 架 6.1悬 架 的 电 子 控 制 1. 基 本 原 理 ： 通 过 监 测 车 身 振 动 加 速 度 ， 然 后 控 制 减 振 器 阻 尼 力 的 大 小 。2. 可 调 阻 尼 减 振 器结 构原 理 半 主 动 悬 架 6.1悬 架 的 电 子 控 制 主 动 悬 架主 动 悬 架 特 点 ：1、 刚 度 K、 阻 尼 度 C可 实 时 调 节2、 车 身 高 度 可 实 时 调 节 6.1悬

8、架 的 电 子 控 制 汽 车 电 控 悬 架 系 统 概 述 汽 车 电 控 悬 架 结 构 原 理 汽 车 电 控 悬 架 系 使 用 维 护本 次 课 主 要 介 绍 的 内 容 有 ： 电 控 悬 架 系 统 组 成 传 感 器 的 结 构 原 理 执 行 器 的 结 构 原 理 电 控 悬 架 系 统 组 成一 、 组 成传 感 器 ： 车 高 传 感 器 、 车 速 传 感 器 、 加 速 度 传 感 器 、 转 向 盘 转 角传 感 器 、 节 气 门 位 置 传 感 器 等 。开 关 ： 模 式 选 择 开 关 、 制 动 灯 开 关 、 停 车 开 关 、 车 门 开 关 等

9、 。执 行 器 ： 可 调 阻 尼 力 减 震 器 、 可 调 节 弹 簧 高 度 和 弹 性 大 小 的 弹 性元 件 等 。ECU一 般 原 理 ： l 利 用 传 感 器 （ 包 括 开 关 ） 检 测 汽 车 行 驶 时 路 面 的 状 况 和 车 身 的 状态 ， 输 入 ECU后 进 行 处 理 ， 然 后 通 过 驱 动 电 路 控 制 悬 架 系 统 的 执 行器 动 作 ， 完 成 悬 架 特 性 参 数 的 调 整 。 悬架ECU后减震器和执行器后减震器和执行器转向盘转角传感器停车灯开关前右加速度传感器前左加速度传感器DLC3模式选择开关TRCECU节气门位置传感器车速传感

10、器后加速度传感器ECMEMS Electric Modulated Suspension 转向盘转角传感器加速度传感器 车身高度传感器车身高度传感器加速度传感器传感器位置 传 感 器 的 结 构 原 理 1、 转 向 盘 转 角 传 感 器1)【 作 用 】 检 测 转 向 盘 的 中 间 位 置 、 转 动 方 向 、 转 向 角 度 和 转 动 角 度 。 以 判断 转 向 时 侧 向 力 的 大 小 和 方 向 ， 以 控 制 车 身 的 侧 倾 。2)【 类 型 】 多 采 用 光 电 式 转 向 盘 转 角 传 感 器 。3)【 安 装 位 置 】 转 向 盘 的 转 向 轴 上 。

11、4)【 结 构 】 在 转 向 轴 的 带 窄 缝 的 圆 盘 上 装 有 两 组 光 电 耦 合 器 ， 转 向 盘 转 动 时 ，可 输 出 两 组 脉 冲 信 号 。 根 据 此 信 号 可 判 断 转 向 盘 的 转 角 与 转 速 ； 通 过 两 组信 号 的 相 位 来 判 断 转 向 的 方 向 。 前开槽的圆盘（信号盘）转向盘转角传感器遮光器中间位置顺时针逆时针 1） 【 作 用 】 检 测 车 身 横 向 加 速 度 和 纵 向 加 速 度 。 横 向 加 速 度 传 感 器主 要 用 于 检 测 汽 车 转 向 时 ， 汽 车 因 离 心 力 的 作 用 而 产 生 的 横

12、 向 加 速度 ， 以 判 断 悬 架 系 统 阻 尼 力 改 变 的 大 小 及 空 气 弹 簧 中 空 气 压 力 的 调节 情 况 ， 以 维 持 车 身 的 最 佳 姿 势 。2） 【 类 型 】 差 动 变 压 器 式 和 钢 球 位 移 式 。3） 【 别 名 】 G传 感 器4） 【 差 动 变 压 器 式 加 速 度 传 感 器 原 理 】 汽 车 转 弯 、 加 减 速 时 ， 心 杆 在横 向 力 或 纵 向 力 作 用 下 移 动 ， 使 检 测 线 圈 的 输 出 电 压 发 生 变 化 。5） 【 钢 球 位 移 式 加 速 度 传 感 器 原 理 】 汽 车 转 弯

13、 、 加 减 速 时 ， 钢 球 在 横向 力 或 纵 向 力 作 用 下 移 动 ， 使 检 测 线 圈 的 输 出 电 压 发 生 变 化 。2、 加 速 度 传 感 器 丰 田 车 垂 向 加 速 度 传 感 器 ： 前 加 速 度 传 感 器 一 般 装 在 前 左 及 前 右 高 度传 感 器 内 ； 后 加 速 度 传 感 器 装 在 行 李 箱 右 侧 的 下 面 。丰田车垂向加速度传感器安装位置 丰 田 加 速 度 传 感 器 主 要 由压 电 陶 瓷 盘 和 膜 片 组 成 。 两 个 压 电 陶 瓷 盘 固 定 在 膜片 两 侧 ， 并 支 承 在 传 感 器中 心 。 当

14、 加 速 度 作 用 在 整个 传 感 器 时 ， 压 电 陶 瓷 盘在 其 自 身 重 量 作 用 下 弯 曲变 形 。 根 据 压 电 陶 瓷 的 特性 ， 它 们 将 产 生 与 其 弯 曲率 成 正 比 例 变 化 的 电 荷 。这 些 电 荷 由 传 感 器 内 的 电子 电 路 转 换 成 与 加 速 率 成 正 比 例 变 化 的 电 压 ， 输 送到 悬 架 ECU 膜片压电陶瓷盘压电陶瓷盘膜片电路加速度低 电压 高 3、 车 身 高 度 传 感 器 1） 【 作 用 】 检 测 汽 车 行 驶 时 车 身 高 度 的 变 化 情 况 （ 汽 车 悬 架 的 位 移 量 ） 。

15、 2） 【 类 型 】 片 簧 开 关 式 、 霍 尔 式 、 光 电 式 。 其 中 光 电 式 应 用 较 多 。 3） 【 光 电 式 传 感 器 原 理 】 有 一 根 靠 连 杆 带 动 转 动 的 转 轴 ， 转 轴 上 固 定 一个 开 有 许 多 窄 槽 的 圆 盘 ， 圆 盘 两 边 装 有 四 组 光 电 耦 合 器 。 当 车 身 高 度 变 化 时 ，通 过 连 杆 可 使 转 轴 转 动 ， 因 而 四 组 光 电 耦 合 器 可 感 应 出 四 组 脉 冲 信 号 ， 通 过这 四 组 脉 冲 信 号 的 不 同 组 合 ， 可 反 映 车 高 的 高 度 范 围

16、。 加速度传感器上跳回弹高度传感器连杆控制杆可变电阻 丰田线性高度传感器 4、 信 号 开 关 车门开关停车灯开关阻尼模式指示灯和车身高度指示灯高度控制开关阻尼模式选择开关 1） 【 位 置 】 变 速 器 旁 。2） 【 作 用 】 根 据 汽 车 的 行 驶 状 况 和路 面 情 况 选 择 悬 架 的 运 行 模 式 ，从 而 决 定 减 震 器 的 阻 尼 力 大 小 。3） 【 运 行 模 式 】 标 准 （ Norm） 、 运动 （ Sport） 两 种 。丰 田 凌 志 车 称 此 开 关 为 LRC开 关LRC Lexus Riding Control 凌 志 乘坐 控 制阻尼

17、模式选择开关开关位置阻尼力软硬乘坐舒适操纵稳定5、 模 式 选 择 开 关 1） 【 作 用 】 改 变 车 身 高 度设 置 。2） 【 运 行 模 式 】 低 （ Low） 、高 （ Hight） 两 种 。6、高度控制开关开关位置车身高度高车身高度控制开关低阻尼模式指示灯车身高度指示灯 执 行 器 的 结 构 原 理EMS ECU悬架控制执行器 高度控制阀压缩机和干燥器组成带减震器的气动缸 线圈转子软硬输出轴直流电机至转阀1、 悬 架 控 制 执 行 器 减震器气动缸悬架控制执行器空气室上跳止动器卷动膜片弹簧回弹衬垫低压氮气软阻尼阀转阀硬阻尼阀 电机干燥器压缩机2、 压 缩 机 和 干

18、燥 器 总 成 电磁阀电磁阀 来自压缩机至气动缸 3、 高 度 控 制 阀 汽 车 电 控 悬 架 系 统 概 述 汽 车 电 控 悬 架 结 构 原 理 汽 车 电 控 悬 架 系 使 用 维 护本 次 课 主 要 介 绍 的 内 容 有 ： 车 速 、 路 面 感 应 控 制 电 控 悬 架 基 本 检 查 电 控 悬 架 电 路 检 查 车 速 、 路 面 感 应 控 制 1） 高 速 感 应 控 制 车 速 大 于 100km/h,不 管 是 那 种 模 式 都 要 到 中 层 次 ， 车 速 降 下 来 后 ， 回到 原 来 层 次 。 2） 前 后 轮 关 联 感 应 控 制 车

19、速 30-80km/h,偶 尔 前 轮 遇 到 障 碍 物 ， 安 装 在 汽 车 前 部 的 车 高 传 感 器将 会 有 脉 冲 信 号 输 入 悬 架 ECU， ECU经 计 算 ， 不 论 那 个 模 式 都 要 选 用 那 个模 式 的 低 层 次 ， 提 高 乘 坐 的 舒 适 性 ， 越 过 障 碍 后 ， 恢 复 到 原 状 态 层 次 。 车 速 高 于 80km/h,若 刚 度 小 偶 尔 冲 击 影 响 操 作 的 稳 定 性 ， 此 时 都 要 保 持 那个 模 式 的 中 等 层 次 。 3） 坏 路 面 感 应 控 制 以 40-80km/h驶 入 坏 路 面 ，

20、为 了 控 制 车 身 的 纵 向 的 振 动 ， 悬 架 ECU收 到 车 高 变 化 周 期 小 于 0.5s后 ， 都 要 使 刚 度 和 阻 尼 处 于 那 个 模 式 的 中 层 次 ， 以 100km/h驶 入 坏 路 面 ， ECU使 刚 度 和 阻 尼 处 于 那 个 模 式 的 高 层 次 电 控 悬 架 基 本 检 查 1. 车 身 高 度 调 节 功 能 检 查 通 过 操 作 高 度 控 制 开 关 来 检 查 汽 车 车 身 高 度 的 变 化 。 （ 1） 检 查 轮 胎 充 气 压 力 是 否 正 确 。 （ 2） 检 查 汽 车 高 度 。 （ 3） 起 动 发

21、 动 机 ， 将 高 度 控 制 开 关 从 “ NORM” 位 置 切 换 到 “ HIGH” 位 置 。检 查 完 成 高 度 调 整 所 需 的 时 间 和 汽 车 车 身 高 度 的 变 化 量 。 （ 4） 在 汽 车 处 于 “ HIGH” 高 度 时 ， 启 动 发 动 机 并 将 高 度 控 制 开 关 从 “ HIGH”位 置 切 换 至 “ NORM” 位 置 。 检 查 完 成 高 度 调 整 所 需 的 时 间 和 汽 车 车 身 高 度 的 变 化 量 。 2. 减 压 阀 检 查 迫 使 压 缩 机 工 作 以 检 查 减 压 阀 的 动 作 ， 方 法 如 下 ：

22、 （ 1） 将 点 火 开 关 转 到 ON位 置 ， 连 接 高 度 控 制 连 接 器 的 端 子 3和 6， 使 压 缩 机 工 作 。 注 意 ： 连 接 时 间 不 能 超 过 15s。 （ 2） 压 缩 机 工 作 一 段 时 间 后 ， 检 查 减 压 阀 应 有 空 气 逸 出 。 （ 3） 将 点 火 开 关 转 至 OFF位 置 。 （ 4） 清 除 故 障 代 码 。 3. 漏 气 检 查 检 查 空 气 悬 架 系 统 的 软 管 、 硬 管 及 其 连 接 处 是 否 漏 气 。 步 骤 如 下 ： （ 1） 将 高 度 控 制 开 关 切 换 至 “ HIGH” 位

23、 置 ， 升 高 车 身 。 （ 2） 发 动 机 熄 灭 。 （ 3） 在 软 、 硬 管 连 接 处 涂 抹 肥 皂 水 检 查 是 否 有 漏 气 （ 如 图 3） 4. 车 身 高 度 初 始 调 整 此 项 调 整 是 使 车 身 初 始 高 度 处 于 标 准 范 围 内 。 调 整 时 ， 高 度 控 制 开 关 必 须 在“ NORM” 位 置 ， 汽 车 要 停 在 平 坦 的 路 面 上 。 （ 1） 检 查 车 身 高 度 。 （ 2） 测 量 高 度 传 感 器 控 制 杆 的 长 度 。 标 准 值 为 ： （ 前 ） 59.3mm； （ 后 ） 35.0mm。 若

24、测 量 值 不 符 ， 则 按 下 述 （ 3） 进 行 调 整 。 （ 3） 调 整 车 身 高 度 。 拧 松 高 度 传 感 器 控 制 杆 上 的 2个 锁 紧 螺 母 。 转 动 高 度 传 感 器 控 制 杆 螺 栓 以 调 节 长 度 (如 图 4（ b） )。 螺 栓 每 转 一 圈 ，车 身 高 度 的 改 变 量 约 为 5mm。 检 查 如 图 4（ c） 所 示 的 长 度 ， 应 小 于 ： （ 前 ） 10mm； （ 后 ） 14mm。 暂 时 拧 紧 2个 锁 紧 螺 母 。 再 次 检 查 车 身 高 度 。 拧 紧 锁 紧 螺 母 。 注 意 ： 在 拧 紧

25、锁 紧 螺 母 时 应 确 保 球 节 与 托 架 平 行 。 （ 4） 检 查 车 轮 定 位 。 电 路 及 元 件 的 检 测 以 故 障 代 码 的 序 号 为 先 后 顺 序 ， 无 故 障 代 码 的 电 路 放 在 最 后 。 1. 高 度 传 感 器 电 路 各 传 感 器 内 部 有 一 只 与 传 感 器 转 子 轴 结 合 在 一 起 的 电 刷 ， 该 电 刷 在 电 阻 器 上 方 移 动 ，产 生 线 性 输 出 。 电 刷 和 电 阻 器 端 子 之 间 的 电 阻 值 ， 与 转 子 轴 的 转 动 角 呈 正 比 例 变 化 。 因 此 ，传 感 器 将 悬

26、架 ECU施 加 在 电 阻 器 上 的 固 定 电 压 加 以 调 整 ， 然 后 再 作 为 表 示 转 子 轴 转 动 角 的电 压 输 至 悬 架 ECU。 准 备 ： 拆 卸 前 轮 ； 拆 出 前 翼 子 板 衬 里 ； 脱 开 高 度 传 感 器 连 接 器 ； 拆 下 高 度 传感 器 。 检 查 ： 将 3只 1.5V的 干 电 池 串 联 起 来 ； 将 端 子 2与 干 电 池 正 极 连 接 ， 端 子 3与 干 电池 负 极 连 接 ， 在 端 子 2与 3之 间 施 加 约 4 5V的 电 压 ； 使 控 制 杆 缓 慢 地 上 、 下 移 动 ， 同 时 检 查 端 子 1、 3之 间 的 电 压 ， 在 正 常 位 置 为 2.3V； 低 位 置 电 压 值 为 0.5 2.3V； 高 位 置 电 压值 为 2.3 4.1V。 电 控 悬 架 电 路 检 查 2. 转 向 传 感 器 电 路 3. 制 动 灯 开 关 电 路