第八章 懸架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障診斷

1、第八章 懸架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障診斷1 懸架組成 2 電控懸架的原理及故障診斷3 動(dòng)力轉(zhuǎn)向原理及故障診斷4 巡航控制1 懸架組成定義：懸架是車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間的一切傳力裝置的總稱懸架的功能（作用）： （1）緩沖振動(dòng)、平穩(wěn)行駛 （2）將車輪與路面之間的驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力、轉(zhuǎn)向力傳給車身。 （3）車身和車輪之間保持幾何關(guān)系。1 懸架組成組成：彈簧、減振器、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。彈簧的功用：緩沖振動(dòng)、擺動(dòng)、提高輪胎抓地力。減振器的功用：衰減振動(dòng)、方向穩(wěn)定。1 懸架組成1 懸架組成兩者確定了行駛平穩(wěn)性、操作穩(wěn)定性、乘坐舒適性軟：舒適性好、行駛穩(wěn)定和操縱穩(wěn)定差（車身位移過(guò)大、橫擺縱搖）硬：舒適性差、行駛

2、穩(wěn)定和操縱穩(wěn)定好。只減阻尼，而不變剛度振動(dòng)到車身。只減剛度，而不變阻尼穩(wěn)定差舒適性差減振1 懸架組成隨負(fù)荷、車速、路況、制動(dòng)、加速、轉(zhuǎn)彎等因素，使懸架阻尼、剛度、高度可變，點(diǎn)變，線變1 懸架組成懸架的分類:1. 結(jié)構(gòu)分：獨(dú)立懸架、非獨(dú)立懸架2. 位置分：前懸架、后懸架3. 作用原理分：被動(dòng)懸架、主動(dòng)懸架、半 主動(dòng)懸架現(xiàn)代轎車大都是采用獨(dú)立式懸架，按其結(jié)構(gòu)形式的不同，獨(dú)立懸架又可分為橫臂式（雙叉式）、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式懸架等1 懸架組成1.被動(dòng)懸架為固定的懸架剛度和阻尼系數(shù)，只能保證在特定道路狀態(tài)下達(dá)到性能最優(yōu)折衷。2.電子控制半主動(dòng)或主動(dòng)懸架的剛度、減振器的阻尼系數(shù)、車身高度能

3、隨汽車載荷、行駛速度、路面狀況等行駛條件變化，使懸架性能總是處于最佳狀態(tài)。1 懸架組成雙橫臂式（雙叉式）獨(dú)立懸架1 懸架組成1-前懸架橫梁 2-前穩(wěn)定桿 3-拉桿支架 4-粘滯式拉桿 5-下連桿6-輪轂轉(zhuǎn)向節(jié)總成 7-第三連桿 8-減振器 9-上連桿 ;10-螺旋彈簧 11-上連桿支架 12-減振器隔振塊多桿式獨(dú)立懸架1 懸架組成麥弗遜懸掛2電控懸架的原理及故障診斷一、凌志400空氣懸架系統(tǒng)（一）結(jié)構(gòu)與原理1. 開(kāi)關(guān)（1）懸架控制開(kāi)關(guān)： 包括LRC 開(kāi)關(guān)和高度控制開(kāi)關(guān)（2）高度控制通斷開(kāi)關(guān)（3）制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)（4）門控?zé)糸_(kāi)關(guān)2電控懸架的原理及故障診斷2電控懸架的原理及故障診斷2電控懸架的原理及故障

4、診斷2. 傳感器（1）車速傳感器：2電控懸架的原理及故障診斷（2）節(jié)氣門位置傳感器：2電控懸架的原理及故障診斷（3）發(fā)電機(jī)IC調(diào)解器：判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)2電控懸架的原理及故障診斷（4）轉(zhuǎn)向傳感器:由一個(gè)旋轉(zhuǎn)信號(hào)盤和兩組發(fā)光二極管、光敏三極管組成。信號(hào)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)光縫移動(dòng)，使兩組光敏管通不同的組合判斷方向與轉(zhuǎn)角。方向信號(hào) ：00、10、11 10、11、012電控懸架的原理及故障診斷2電控懸架的原理及故障診斷2電控懸架的原理及故障診斷（5）高度傳感器:檢測(cè)車高和運(yùn)動(dòng)過(guò)程的位移量。2電控懸架的原理及故障診斷光電式：一個(gè)信號(hào)盤、兩組光縫、四組光電光敏管。四個(gè)信號(hào)為：SHRL、SHRR、SHFL、SHFR

5、ECU送出兩個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)SHLOAD、SHCLK做基準(zhǔn)。2電控懸架的原理及故障診斷高度傳感器的本身有控制器 2電控懸架的原理及故障診斷線性高度傳感器：同節(jié)氣門傳感器、高度調(diào)整桿確定原始基準(zhǔn)點(diǎn)位置，安裝時(shí)調(diào)好。調(diào)整條件：胎壓正常、胎無(wú)磨損、懸架校形、高度點(diǎn)在norm位置，標(biāo)準(zhǔn)值：前59.3，后35。如調(diào)整，調(diào)后檢查車輪定位2電控懸架的原理及故障診斷2電控懸架的原理及故障診斷（6）加速傳感器把壓電陶瓷盤的擠壓變形轉(zhuǎn)變成電信號(hào)并且檢測(cè)車輛豎向加速度。2電控懸架的原理及故障診斷3、執(zhí)行器（1）懸架控制執(zhí)行器：位于各減振器/氣動(dòng)缸的頂部。它通過(guò)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)減振器回轉(zhuǎn)閥來(lái)改變減振器的阻尼力。回轉(zhuǎn)閥（輸出軸）旋

6、轉(zhuǎn)角度是由來(lái)自電子調(diào)節(jié)懸架/空氣懸架電子控制單元的信號(hào)控制的。2電控懸架的原理及故障診斷2電控懸架的原理及故障診斷改變阻尼孔的個(gè)數(shù)改變阻尼改變主體氣室通道改變剛度。四個(gè)繞組、一個(gè)永磁轉(zhuǎn)子。兩個(gè)繞組，兩個(gè)方向通電，一個(gè)繞組一個(gè)方向通電。擋塊限制轉(zhuǎn)120，軟、中、硬。齒輪帶動(dòng)空氣彈簧控制桿實(shí)現(xiàn)剛度大、小兩個(gè)變化。2電控懸架的原理及故障診斷2電控懸架的原理及故障診斷2電控懸架的原理及故障診斷2電控懸架的原理及故障診斷（2）可調(diào)式減振器：2電控懸架的原理及故障診斷（3）空氣彈簧主、副氣室組成空氣彈簧，主副連通、氣室容積變大剛度小。不連通，只有主室工作，剛度大。充氣量大，車高升高、空氣量少車高低。 2電

7、控懸架的原理及故障診斷2電控懸架的原理及故障診斷空氣彈簧剛度可變2電控懸架的原理及故障診斷2電控懸架的原理及故障診斷（4）空氣壓縮機(jī)：提供車身高度調(diào)節(jié)所需的壓縮空氣2電控懸架的原理及故障診斷懸架ECU通過(guò)測(cè)量RM+和RM-端子的電壓來(lái)判斷電機(jī)的運(yùn)行狀況，并在檢測(cè)到異常情況時(shí)中止高度控制 2電控懸架的原理及故障診斷（5）干燥器和排氣電磁閥2電控懸架的原理及故障診斷（6）前后高度控制電磁閥：兩個(gè)前高度控制電磁閥單獨(dú)工作，后高度控制電磁閥同時(shí)工作。后高度控制電磁閥中還裝有一個(gè)減壓閥，用來(lái)防止空氣管道內(nèi)壓力過(guò)高。 2電控懸架的原理及故障診斷2電控懸架的原理及故障診斷（7）其它LRC指示燈車身高度指示燈

8、高度控制連接器氣管（二）控制系統(tǒng)2電控懸架的原理及故障診斷電路圖2電控懸架的原理及故障診斷2電控懸架的原理及故障診斷1、減振阻尼力和彈簧剛度控制（1）防側(cè)傾控制2電控懸架的原理及故障診斷（2）防“點(diǎn)”頭控制2電控懸架的原理及故障診斷（3）防下坐控制2電控懸架的原理及故障診斷（4）高車速控制2電控懸架的原理及故障診斷（5）壞路控制2電控懸架的原理及故障診斷2、半主動(dòng)控制（1）開(kāi)始上坡2電控懸架的原理及故障診斷（2）繼續(xù)上升2電控懸架的原理及故障診斷（3）開(kāi)始下坡2電控懸架的原理及故障診斷（4）繼續(xù)下行2電控懸架的原理及故障診斷3、車身高度控制（1）自動(dòng)高度控制2電控懸架的原理及故障診斷（2）高車

9、速控制2電控懸架的原理及故障診斷（3）關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)控制2電控懸架的原理及故障診斷二、奧迪A8自適應(yīng)空氣懸架系統(tǒng)2電控懸架的原理及故障診斷2電控懸架的原理及故障診斷2電控懸架的原理及故障診斷（一）結(jié)構(gòu)與原理1、傳感器（1）車身高度傳感器：共有4個(gè)，通過(guò)測(cè)得懸臂與車身之間的距離來(lái)判斷車輛的高度狀態(tài)。車身高度傳感器以800Hz的頻率進(jìn)行感應(yīng)探測(cè)。 2電控懸架的原理及故障診斷（2）加速度傳感器:該系統(tǒng)使用3個(gè)傳感器測(cè)量車身的加速度， 其中有2個(gè)位于前橋的彈簧支柱拱頂上，第3個(gè)位于右后輪罩內(nèi)，通過(guò)處理車身高度傳感器的信號(hào)來(lái)獲取車軸部件(非簧載質(zhì)量)的加速度。2電控懸架的原理及故障診斷傳感元件由多層硅片和

10、玻璃組成。中間硅片制成彈性定位的簧片(可振動(dòng)質(zhì)量)。傳感器的靈敏度主要由簧片剛度和簧片的質(zhì)量來(lái)決定。金屬涂層的可振物體作為一個(gè)可動(dòng)電極，分別和上下對(duì)應(yīng)電極各形成一個(gè)電容器。電容器的電容量取決于電極的面積以及兩極之間的距離。2電控懸架的原理及故障診斷靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，可振物體恰好位于對(duì)應(yīng)電極的中間。兩個(gè)電容器C1 和C2的電容量是一樣的。2電控懸架的原理及故障診斷加速狀態(tài)時(shí)，振動(dòng)塊由于慣性作用會(huì)偏離中間位置，電極之間的距離改變。距離縮短時(shí)，電容量增大。電容C2的電容量相對(duì)于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)增大，而電容C1的電容量減小。由此，通過(guò)C1、C2電容量的變化即可反映出車輛的加減速狀態(tài)。2電控懸架的原理及故障診斷（3

11、）壓力傳感器壓力傳感器澆鑄在電磁閥組上，用于測(cè)量前橋和后橋空氣彈簧支柱或儲(chǔ)壓罐。需要測(cè)量的壓力(P)引起了陶瓷膜的偏轉(zhuǎn)。由此導(dǎo)致安裝在薄膜上的電極(1)和固定在傳感器外殼上的對(duì)應(yīng)電極(2)之間的距離發(fā)生了變化。兩個(gè)電極形成了一個(gè)電容。電極間距離越小，電容的電容量就越大。通過(guò)集成的電子裝置測(cè)量電容并轉(zhuǎn)換為線性的輸出信號(hào)。2電控懸架的原理及故障診斷2電控懸架的原理及故障診斷2、執(zhí)行器（1）空氣彈簧：2電控懸架的原理及故障診斷2電控懸架的原理及故障診斷為滿足舒適和增大行李箱的要求，在減小后橋空氣彈簧直徑的情況下，使用了一個(gè)與減振器連在一起的儲(chǔ)氣罐，用于額外供應(yīng)空氣。2電控懸架的原理及故障診斷（2）無(wú)

12、級(jí)電子雙管氣壓減振器：1-活塞 2-氣缸套 3-主減振閥門 4-彈簧 5-電磁線圈2電控懸架的原理及故障診斷原理：電磁線圈通電產(chǎn)生電磁力F（M），機(jī)油壓力F（P），彈簧力F（F）。當(dāng)F（M）+ F（P）大于 F（F）時(shí)，力差F（R）將主減振閥門打開(kāi)。電流強(qiáng)度越大，液壓油的流過(guò)阻力和減振器阻尼力就越小，無(wú)電流時(shí)阻尼力最大。在緊急運(yùn)行時(shí)，不對(duì)電磁線圈通電，這樣就設(shè)定了最大減振力，并通過(guò)其保證車輛行駛時(shí)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。2電控懸架的原理及故障診斷（3）空氣供應(yīng)機(jī)組：安裝有溫度傳感器，接收壓縮機(jī)氣缸蓋的溫度，負(fù)溫度系數(shù)。決定壓縮機(jī)最長(zhǎng)工作時(shí)間2電控懸架的原理及故障診斷1-支架 2-電動(dòng)機(jī) 3-壓縮機(jī) 4-電

13、力驅(qū)動(dòng)電壓接頭 5-空氣干燥箱6-溫度傳感器 7-溫度傳感器接頭 8-進(jìn)行和排氣管 9-氣動(dòng)排氣閥10-到電磁閥組的壓縮空氣接頭 11-與排氣電磁閥的連接的接頭2電控懸架的原理及故障診斷氣動(dòng)系統(tǒng)工作原理：壓力建立：空氣由壓縮機(jī)1經(jīng)空氣濾清器8和輔助消音器7吸入。壓縮空氣經(jīng)空氣干燥器2、單向閥3a和閥9進(jìn)入空氣彈簧。如果空氣彈簧由蓄壓器充氣，那么閥10和相應(yīng)車橋上的閥9就會(huì)打開(kāi)。蓄壓器12由壓縮機(jī)1經(jīng)打開(kāi)的閥10來(lái)充氣。在車輛發(fā)生側(cè)滑時(shí)，閥9a - 9d也可單獨(dú)來(lái)調(diào)節(jié)。見(jiàn)圖2電控懸架的原理及故障診斷氣動(dòng)系統(tǒng)壓力建立圖1-壓縮機(jī) 2-空氣干燥器 3a,3b-單向閥 4-排氣節(jié)流閥 5-電控排氣閥

14、N111 6-氣動(dòng)排氣閥 7-輔助消音器 8-空氣濾清器 9a-左前減振支柱閥 N148 9b-右前減振支柱閥 N1499c-左后減振支柱閥 N150 9d-右后減振支柱閥 N151 10-蓄壓器閥 N311 11-壓力傳感器G291 12-蓄壓器 13a-左前減振支柱 13b-右前減振支柱 13c-左后減振支柱 13d-右后減振支柱2電控懸架的原理及故障診斷卸壓：相應(yīng)的閥9a、9b和9c、9d以及電控排氣閥5打開(kāi)，氣流流經(jīng)排氣閥5并打開(kāi)氣動(dòng)預(yù)控排氣閥6。氣流經(jīng)排氣閥6、輔助消音器7和空氣濾清器8離開(kāi)系統(tǒng)。閥9a、9b和9c、9d是成對(duì)電控的（前橋和后橋）。2電控懸架的原理及故障診斷氣動(dòng)系統(tǒng)卸

15、壓圖1-壓縮機(jī) 2-空氣干燥器 3a,3b-單向閥 4-排氣節(jié)流閥 5-電控排氣閥 N111 6-氣動(dòng)排氣閥 7-輔助消音器 8-空氣濾清器 9a-左前減振支柱閥 N148 9b-右前減振支柱閥 N1499c-左后減振支柱閥 N150 9d-右后減振支柱閥 N151 10-蓄壓器閥 N311 11-壓力傳感器G29112-蓄壓器 13a-左前減振支柱 13b-右前減振支柱 13c-左后減振支柱 13d-右后減振支柱1 懸架組成（4）電磁閥組：電磁閥組包括壓力傳感器及控制空氣彈簧和儲(chǔ)壓罐的閥門 1 懸架組成（二）控制系統(tǒng)1 懸架組成1、抗側(cè)傾控制電子控制懸架系統(tǒng)的控制單元通過(guò)轉(zhuǎn)向角傳感器和橫向加

16、速度傳感器信號(hào)來(lái)監(jiān)視車身的側(cè)傾情況。當(dāng)這些傳感器輸入ECU的信號(hào)表明汽車急轉(zhuǎn)彎時(shí)，控制單元將給空氣彈簧和轉(zhuǎn)向外側(cè)減振器阻尼調(diào)節(jié)元件發(fā)出控制指令，調(diào)節(jié)空氣彈簧的剛度和減振器的阻尼，從而減小車身側(cè)傾的程度，并改善操縱性。 1 懸架組成1 懸架組成2、抗仰頭（后坐）控制快速踩下加速踏板加速行駛時(shí)，空氣彈簧放氣使前剛度減小，并增加后空氣彈簧的剛度；同時(shí)，ECU還將控制后減振器阻尼變大，防止汽車仰頭。當(dāng)車速穩(wěn)定后，空氣彈簧和減振器阻尼恢復(fù)到原來(lái)的氣壓。當(dāng)節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)顯示節(jié)氣門開(kāi)大且倒車燈開(kāi)關(guān)接通時(shí)，說(shuō)明汽車處于倒車行駛狀態(tài)。此時(shí)控制單元將按“仰頭”的相反方向調(diào)節(jié)空氣彈簧壓力和減振器阻尼。1 懸架

17、組成3、抗點(diǎn)頭控制根據(jù)制動(dòng)燈開(kāi)關(guān) 和車速信號(hào)，增大前空氣彈簧的剛度 ，減小后空氣彈簧剛度 。與此同時(shí)，控制單元還將使前減振器阻尼變大 。在制動(dòng)后加速行駛（如汽車下坡行駛）時(shí)，控制單元將使所有的空氣彈簧放氣，使車身高度降低，從而改善高速行駛的穩(wěn)定性。 1 懸架組成4、前后顛簸和上下跳動(dòng)控制高度傳感器信號(hào)表示空氣彈簧被壓縮時(shí)，ECU將使該軸上的空氣彈簧放氣，使彈簧長(zhǎng)度縮短來(lái)抑制車身上升；反之當(dāng)空氣懸架伸長(zhǎng)時(shí)，ECU將使空氣彈簧充氣，抑制車身下降?？諝鈴椈赡茈S車輪上下跳動(dòng)通過(guò)放氣或充氣來(lái)抑制車身上升或下降。當(dāng)車身高度傳感器信號(hào)表明汽車車身前后顛簸時(shí)，ECU將使減振器阻尼變大，并在車速超過(guò)一定值時(shí)，將

18、減振器阻尼變至最大。 1 懸架組成1 懸架組成5、車身高度控制 ：6、停車時(shí)的車身水平控制：當(dāng)汽車停車時(shí)，汽車乘員人數(shù)或轉(zhuǎn)載質(zhì)量減少后，會(huì)造成車身的升高。此時(shí)，為改善汽車停車的外現(xiàn)形象，汽車停車水平控制系統(tǒng)自動(dòng)降低車身高度。 1 懸架組成1 懸架組成1 懸架組成1 懸架組成1 懸架組成1 懸架組成1 懸架組成1 懸架組成1 懸架組成1 懸架組成1 懸架組成1 懸架組成1 懸架組成液力主動(dòng)反作用力工作原理：反壓活塞 (1) 位于控制套管的上方。與轉(zhuǎn)向滑閥及轉(zhuǎn)向桿 (2) 連接，并且通過(guò)球體 (3) 與控制套管連接的定心塊支承 (4) 上。 不操作方向盤時(shí)，球體位于球形傳導(dǎo)室中。在反壓活塞上方的空腔將被機(jī)油灌注。根據(jù)油壓的變化反壓活塞作用在球體上并因此作用在控制套管上的作用力也進(jìn)行變化。 1 懸架組成液