课程负责人：孙连伟

1. 汽车安全舒适系统的检测与修复 课程负责人：孙连伟

2. 学习情境2 电控悬架检修

3. 一、概述 • 什么是电控悬架 • 简称EMS(Electronic Modulated Suspension)。 • 普通悬架基础上的电子控制系统。 • 功用 在不同的使用条件下具有不同的弹簧刚度和减振器阻尼力，既满足平顺性的要求又满足操纵稳定性的要求。

4. 1、电子悬架系统的分类 • 按传力介质的不同：气压式和油压式。 • 按控制理论不同： • 半主动悬架：仅对减振器的阻尼力进行调节，有些还对横向稳定器的刚度进行调节。这种调节不需要能源，即系统是无能源的。又可分为有级半主动式（阻尼力有级可调）和无级半主动式（阻尼力连续可调）两种。 • 主动悬架：根据行驶条件，随时对悬架系统的刚度、减振器的阻尼力以及车身的高度和姿式进行调节，使汽车的有关性能始终处于最佳状态。这种调节需要消耗能量，故系统中需要能源。根据频带和能量消耗的不同，分为全主动式和慢全主动式；根据驱动机构和介质的不同，可分为电磁阀驱动的油气主动式悬架和由步进电动机驱动的空气主动式悬架。

5. 2、电控悬架系统控制功能 1）车速与路面感应控制 • 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。 • 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。 • 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。

6. 2）车身姿态控制 • 转向时侧倾控制：急转向时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以抑制车身的侧倾。 • 制动时点头控制：紧急制动时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以抑制车身的点头。 • 加速时后坐控制：急加速时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以抑制车身的后坐。

7. 3）车身高度控制 • 高速感应控制：车速超过90km/h，降低车身高度，以减少空气阻力，提高汽车行驶的稳定性。 • 连续差路面行驶控制：车速在40~90km/h，提高车身高度，以提高汽车的通过性；车速在90km/h以上，降低车身高度，以满足汽车行驶的稳定性。 • 点火开关OFF控制：驻车时，当点火开关关闭后，降低车身高度，便于乘客的乘降。 • 自动高度控制：当乘客和载质量变化时，保持车身高度恒定。

8. 二、电控悬架系统的组成与工作原理 基本组成 由感应汽车运行状况的各种传感器、开关，电子控制单元及执行机构组成。 • 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、停车灯开关和车门开关等。 • 执行机构：可调阻尼力的减振器，可调节弹簧高度和弹性大小的弹性元件等。

9. 电子控制悬架的工作原理 • 利用传感器（包括开关）把汽车行驶时路面的状况和车身的状态进行检测，将检测信号输入计算机进行处理，计算机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。

10. 三、传感器及开关 1、转向盘转角传感器 转向盘转角传感器用于检测转向盘的中间位置、转动方向、转动角度和转动速度。在电子控制悬架中，电子控制单元根据车速传感器信号和转角传感器信号，判断汽车转向时侧向力的大小和方向，以控制车身的侧倾。

11. 光电式转角传感器的工作原理

12. 2、车身高度传感器 • 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），并转换成电信号输入悬架系统的电子控制装置ECU。 • 种类：片簧开关式高度传感器、霍尔集成电路式高度传感器、光电式高度传感器。

13. 光电式高度传感器的工作原理 1-遮光器； 2-圆盘； 3-传感器盖； 4-信号线； 5-金属油封环；6-传感器壳； 7-传感器轴

14. 高度传感器的安装

15. 3、加速度传感器 • 作用：直接测出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向加速度，并将产生的电信号输送给电子控制单元ECU，使电子控制单元能判断悬架系统的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。 • 加速度传感器常用的有差动变压器式和钢球位移式两种。

16. 4、节气门位置传感器 • 悬架控制系统中利用节气门位置传感器信号来判断汽车是否在进行急加速。 • 节气门位置传感器先将信号输入发动机电子控制装置，然后，发动机电子控制装置再将此信号输入悬架电子控制装置。 5、车速传感器 • 汽车车身侧倾程度取决于车速和汽车转向半径的大小。通过对车速的检测，来调节电控悬架的阻尼力，从而改善汽车行驶的安全性。 • 常用的车速传感器的类型有：舌簧开关式车速传感器、磁阻元件式车速传感器、磁脉冲式车速传感器和光电式车速传感器。

17. 6、模式选择开关 • 位于变速器操纵手柄旁。驾驶员根据汽车的行驶状况和路面情况选择悬架的运行模式，从而决定减振器的阻尼力大小。

18. 四、电子控制单元ECU • 一般由输入电路、微处理器、输出电路和电源电路等组成。

19. 五、执行机构 1、空气弹簧

20. 2、悬架阻尼调节装置 • 可调阻尼式减振器主要由缸筒、活塞及活塞控制杆、回转阀等组成

21. 阻尼转换执行机构 • 阻尼转换执行机构装在减振器的上部，由直流电动机、减速齿轮、控制杆、电磁铁和挡块等组成

22. 3、悬架刚度调节装置 • 弹簧刚度执行机构由刚度控制阀和执行机构等组成

23. 较低弹簧钢度

24. 中等弹簧钢度

25. 较高弹簧钢度

26. 4、车高控制执行机构 • 车高控制执行机构主要由空气阀、空气压缩机和设置在悬架之上的主气室组成 由一个小直流电动机驱动，根据悬架ECU的信号向干燥器输送提高车高所必需的压缩空气 二位二通电磁阀。控制向主气室内进气（将进气路与主气室相通）和排气（将主气室与大气相通）

27. 车高控制 • 车高控制是指根据乘员人数、装载质量和汽车的状态自动调节汽车高度。 a）车身降低；b）车身升高

28. 六、LS400电控悬架系统

29. 车身高度控制原理

30. 基本电路

31. 七、电子控制悬架系统的使用与检修 • 电子控制悬架系统一般都设有自诊断系统，随时监测系统的工作情况。当系统出现故障时，可通过自诊断系统获取故障信息，以帮助维修人员检修。以LS400的电子控制悬架系统为例。

32. （一）初步检查（功能检查） 1. 汽车高度调整功能的检查 • 检查轮胎气压是否正常（前后分别为2.3和2.5kg/cm2） • 检查汽车高度（下横臂安装螺栓中心到地面的距离） • 将高度控制开关由Norm转换到High，车身高度应升高10～30mm， 所需时间为20～40s。

33. 汽车高度调整 在进行汽车高度调整时，必须将高度控制开关处于NORM位置。应在水平面上进行高度调整，务必将汽车的高度调整到标准范围以内。 • 检查汽车高度 • 调整汽车高度 • 旋松车身高度传感器连杆上的两只锁紧螺母； • 转动车身高度传感器连接杆的螺栓以调节长度； • 检查车身高度。传感器连接杆尺寸是否小于极限值； • 预拧紧两只锁紧螺母； • 再检查一次汽车高度； • 旋紧锁紧螺母。 • 检查车轮定位

34. 2. 溢流阀检查 • 点火开关ON，将高度控制连接器的1、7端子短接，使压缩机工作； • 等压缩机工作一会后，检查溢流阀是否放气； • 如果不放气说明溢流阀堵塞、压缩机故障或有漏气的部位。 • 检查结束后。将点火开关OFF，清除故障码。

35. 3. 漏气检查 • 将高度控制开关置于High位置； • 发动机熄火； • 在管子的接头处涂抹肥皂水。

36. 4、指示灯的检查 1）LRC开关处于“SPORT”，仪表上的“SPORT”灯亮。 2）LRC开关处于“NORM”，仪表上的“SPORT”灯不亮。 3）高度控制开关处于“NORM”，仪表上的高度指示灯“NORM”亮。 4）高度控制开关处于“HIGH”，仪表上的高度指示灯“HI”亮。 上述1）2）3）4）位正常状态 5）如果在打开点火开关时，高度控制开关“HI”灯闪亮（每秒一次），表示悬挂系统有故障。

37. （二）故障诊断 1. 指示灯检查 • 点火开关ON； • LRC指示灯（SPORT指示灯）和HEIGHT指示灯（NORM和HI指示灯）应点亮2s； • 如果NORM指示灯以每1s的间隔闪亮时，表明ECU中存有故障码。 • 如果出现故障，应检查相应电路。

38. 2. 读取故障码 • 点火开关ON； • 跨接TDCL或检查连接器的Tc与E1端子； • 从NORM指示灯的闪烁读取故障码； • 如果高度控制ON/OFF开关置于OFF位置，会输出代码71，这是正常的。

39. 故障码 正常代码（无故障） 故障码

40. 3. 清除故障码 • 点火开关OFF，拆下1号接线盒中的ECU-B保险丝10s以上； • 或点火开关OFF，跨接高度控制连接器的端子9与端子8 10s以上。

41. （三）检修过程中应注意的事项 • 当用千斤顶将汽车顶起时，应将高度控制ON/OFF开关拨到OFF位置。 • 在放下千斤顶前，应将汽车下面所有的物体搬走。 • 在开动汽车之前，应起动发动机将汽车的高度调整到正常状态。 • 前安全气囊碰撞传感器安装在空气压缩机和1号车身高度控制阀上面。