学习情境五汽车电子控制悬架系统结构与检修.ppt

学习情境五 汽车电子控制悬架系统结构与检修 任务一 电子控制悬架系统结构概述 一、任务分析 ? 电子控制悬架系统（Electronic Control Suspension System，ECS）又称为电子调节悬架系统（Electronic Modulated Suspension System，EMS）。 ? 电子控制悬架系统能够通过控制和调节悬架的刚度和阻尼力，使汽车的悬架特性与道路状况和行驶状态相适应，从而使汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性都得到满足。 ? 本次任务就将向读者介绍电子控制悬架系统的相关知识。 二、相关知识 （一）电控悬架系统的组成和工作原理 1．电控悬架系统的组成 ? 电子控制悬架系统则是在传统汽车悬架的 基础上加装了电子控制单元、传感器及开关、执行机构等元件，如图5-1所示。 ? 电控悬架系统各元件在车上的安装位置如图5-2所示，各元件的作用如表5-1所示。 2．电控悬架系统的工作原理 ? 电控悬架系统的一般工作原理如图5-3所示。 （二）电控悬架系统的控制功能 ? 电控悬架系统主要有车身高度、车身姿态和对车速及路面感应三方面控制功能。 1．车身高度控制 ? 不管车辆负载在规定范围内如何变化，都可以保持汽车高度一定，车身保持水平，可大大减少汽车在转向时产生的侧倾。 ① 自动高度控制。 ② 高速感应控制。 ③ 点火开关OFF控制。 2．车身姿态控制 ? 电控悬架系统能够通过调节弹簧刚度、减振器阻尼力以对车身在转向时侧倾、制动时点头、加速时后坐等姿态进行控制。 ① 转向时侧倾控制。 ② 制动时点头控制。 ③ 加速时后坐控制。 3．车速与路面感应控制 ? 电控悬架系统能够根据车速和道路的状况对弹簧刚度和减振力进行控制，以抑制汽车在不平道路上行驶时的颠簸或上下跳动，从而改善汽车在不平道路上行驶时的乘坐舒适性。 ① 当车速高时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以提高汽车高速行驶时的操纵稳定性。 ② 当前轮遇到突起时，减小后轮悬架弹簧刚度和减振器阻尼力，以减小车身的振动和冲击。 ③ 当路面差时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以抑制车身的振动。 （三）电控悬架系统的分类 ? 电控悬架系统可按以下方式进行分类。 1．按有源和无源进行分类 ? 电控悬架系统按有源和无源可分为半主动悬架和全主动悬架。 2．按悬架介质的不同进行分类 ? 电控悬架系统按悬架介质的不同可分为油气式电控悬架和空气式电控悬架。 3．按悬架调节的方式不同进行分类 ? 电控悬架系统按悬架调节的方式不同可分为有级调节式悬架和无级调节式悬架。 任务二 电控悬架系统的检修 一、任务分析 ? 当电控悬架系统出现故障时，如何能够对电控悬架系统的故障进行快速有效的诊断与检修，是电控悬架系统学习的重要内容。 ? 本次任务就将向读者介绍电控悬架系统检修的相关知识，以便读者能够掌握电控悬架系统检修的相关技能。 二、相关知识 （一）传感器及开关的结构和工作原理 1．车身高度传感器 （1）光电式车身高度传感器 ? 光电式车身高度传感器一般安装在车身与车桥之间，如图5-4所示，其结构及工作原理如图5-5所示。 （2）片簧开关式车身高度传感器 ? 片簧开关式车身高度传感器的结构和工作原理如图5-6所示。 （3）霍尔式车身高度传感器 ? 霍尔传感器的结构和工作原理如图5-7所示。 2．转向盘转角传感器 ? 现代汽车多采用光电式转角传感器，图5-8所示为光电式转角传感器的安装位置和结构图。 ? 光电式转角传感器的工作原理及电路原理如图5-9所示。 3．加速度传感器 ? 常用的加速度传感器有差动变压器式和钢球位移式等。 （1）差动变压器式加速度传感器 ? 图5-10所示为差动变压器式加速度传感器的结构图，图5-11所示为其工作原理图。 （2）钢球位移式加速度传感器 ? 钢球位移式加速度传感器的结构如图5-12 所示。 4．节气门位置传感器 5．车速传感器 6．模式选择开关 ? 模式选择开关位于变速器操纵手柄旁，如图5-13所示。 7．高度控制开关 ? 高度控制开关用来选择汽车高度，一般有NORM和HIGH两种模式，ECU检测高度控制开关的状态并相应地使汽车高度上升和下降，有的汽车还有高度控制ON/OFF开关，用于停止车身高度控制。 8．制动灯开关 （二）电子控制单元ECU ? 电子控制单元一般由输入电路、微处理器、输出电路和电源电路等组成，如图5-14所示。 ? ECU具有提供稳压电源、传感器信号放大、输入信号计算、驱动执行机构和故障检测及保护等功能。 （三）执行机构 ? 根据所用悬架结构的不同，执行机构可分为空气悬架执行机构和油气悬架执行机构两种。 1．空气悬架执行机构 ? 如图5-15所示，空气悬架电子控制系统执行元件主要有压缩机、调压器、电