王紅 邱官升

摘 要： 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平日益提高，對(duì)汽車性能的要求也逐漸提升，汽車各種技術(shù)不斷提升。電控懸架系統(tǒng)在提升汽車舒適性、操縱穩(wěn)定性等方面上發(fā)揮著重要作用。隨著電子技術(shù)在汽車懸架控制中的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的懸架已經(jīng)難以滿足提高汽車性能的需求。對(duì)汽車電控懸架系統(tǒng)檢修關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。應(yīng)用電子技術(shù)的懸架系統(tǒng)在顯著提高汽車舒適度的同時(shí)，由于系統(tǒng)中具有多個(gè)傳感器，增加了電控懸架系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)的檢修難度，因此需對(duì)電控懸架系統(tǒng)中的故障進(jìn)行有效識(shí)別，采用科學(xué)高效檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行判斷，確保故障能夠及時(shí)檢修，從而確保用戶在操作過程中汽車的穩(wěn)定性，提升處于行駛狀態(tài)中汽車的舒適度。

關(guān)鍵詞： 電控懸架系統(tǒng); 傳感器故障; 檢修關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號(hào)： U463.33

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1007-757X（2019）06-0153-03

Abstract： With the rapid development of the economy， people's living standards are improving day by day， and the requirements for automobile performance are gradually improved. Various technologies of automobiles are continuously improved. The electronically controlled suspension system improves vehicle comfort and steering stability. It plays an important role. With the wide application of electronic technology in automotive suspension control， the traditional suspension has been difficult to meet the needs of improving vehicle performance. This paper mainly studies the key technologies of vehicle electronically controlled suspension system maintenance. The suspension technology of electronic technology can significantly improve the comfort of the car. At the same time， because there are multiple sensors in the system， it is more difficult to overhaul when the electronically controlled suspension system fails， so it needs to be in the electronically controlled suspension system. The sensor is effectively identified， and the scientific and efficient detection technology is used to judge the sensor failure to ensure that the fault can be repaired in time， thereby ensuring the stability of the vehicle during the operation and improving the comfort of the vehicle in the driving state.

Key words： Electronically controlled suspension system; Sensor failure; Key technical overhaul

0 引言

快速發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)使人們的生活水平不斷提高，汽車的發(fā)展速度也在不斷提高，一方面汽車已經(jīng)成為人們出行或承重不可或缺的交通工具，另一方面人們對(duì)汽車的性能要求也不斷提高。在汽車平穩(wěn)駕駛上電控懸架系統(tǒng)起到重要作用，最近幾年逐漸在汽車產(chǎn)業(yè)中得以廣泛應(yīng)用，對(duì)各種懸架系統(tǒng)控制的開發(fā)應(yīng)用及維護(hù)成為汽車行業(yè)的研究重點(diǎn)方向之一，推動(dòng)了電子控制懸架系統(tǒng)性能不斷優(yōu)化和完善，但隨著汽車制造普遍應(yīng)用電子技術(shù)，傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng)已難以滿足汽車功能完善的需求，作為懸架系統(tǒng)中的重要部分，傳感器的應(yīng)用與開發(fā)是電控懸架系統(tǒng)的重點(diǎn)，本文主要對(duì)汽車電控懸架系統(tǒng)檢修關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，通過采用相應(yīng)的檢修技術(shù)完成對(duì)電控懸架系統(tǒng)的故障的檢修和分析，以確保汽車穩(wěn)定性，并使其舒適度得到進(jìn)一步提高[1]。

1 需求分析

不斷發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)推動(dòng)了人們生活水平的不斷的提高，汽車作為目前日常生產(chǎn)及生活廣場(chǎng)中不可或缺的交通工具，人們對(duì)汽車的穩(wěn)定性和舒適度的需求也在不斷提升，兩種性能舒適性與操縱性的兼顧實(shí)現(xiàn)是汽車設(shè)計(jì)者的研究重點(diǎn)，對(duì)懸架阻尼及車身高度可通過懸架系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)合控制過程，能夠使乘坐舒適性問題（包括車體振動(dòng)、懸架動(dòng)撓度等）得以有效解決，同時(shí)可使行車安全性和操縱穩(wěn)定性得以有效提高。在車輛穩(wěn)定行駛過程中起到重要作用的減震系統(tǒng)，使采用傳統(tǒng)被動(dòng)懸架的方式已經(jīng)難以滿足提高車輛穩(wěn)定及安全性能的需求，促使電控懸架逐漸發(fā)展起來(lái)，被廣泛應(yīng)用到汽車制造中，為保證汽車平穩(wěn)行駛提供了重要支撐，電控空氣懸架技術(shù)近幾年發(fā)展迅速，在設(shè)計(jì)汽車懸架系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛，對(duì)安全有效的智能檢修及控制方法進(jìn)行研究以成為電控懸架系統(tǒng)的研究重點(diǎn)，尤其是在汽車緊急加速、轉(zhuǎn)彎及制動(dòng)的情況下，懸架需具有良好的堅(jiān)硬度，需提高車用微機(jī)的質(zhì)量，確?？貞壹芟到y(tǒng)中的傳感器及執(zhí)行元件的高效工作，汽車在正常行駛過程中需通過懸架中的傳感器使其具有良好的柔韌性，因此需采用科學(xué)的檢修技術(shù)對(duì)電控懸架系統(tǒng)中的故障進(jìn)行有效的識(shí)別和檢測(cè)，及時(shí)找出相應(yīng)故障并進(jìn)行有針對(duì)性的檢修，確保汽車在行駛過程中的舒適度[2]。

2 車高傳感器及汽車供氣系統(tǒng)的檢修

電控懸架系統(tǒng)所具備的良好性能使其得以在汽車行業(yè)中得以廣泛應(yīng)用，因此作為電控懸架系統(tǒng)中的主要構(gòu)成部件，傳感器的識(shí)別與檢修工作及其重要，需此案去科學(xué)合理的檢修技術(shù)避免故障的發(fā)生，通過平衡地面反力使車身所受影響程度得以有效降低，從而提升汽車的穩(wěn)定性與舒適性。

2.1 車高傳感器的原理與檢修

以車身多項(xiàng)信號(hào)為依據(jù)（包括高度、車速、轉(zhuǎn)向角、速率、制動(dòng)等），電控懸架系統(tǒng)能夠?qū)壹軋?zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行有效控制（通過電子控制單元ECU），使懸架系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)得以改變（包括車身高度、剛度、減振器阻尼力等），從而確保使用者在操作汽車過程中具有良好的穩(wěn)定性、舒適性及通過性體驗(yàn)，電控懸架系統(tǒng)的顯著優(yōu)勢(shì)在于其能夠以不同的路況和行駛狀態(tài)為依據(jù)，使懸架做出相應(yīng)反應(yīng)。而由于系統(tǒng)中具有多個(gè)傳感器，增加了電控懸架系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)的檢修難度，本文主要研究了電控懸架系統(tǒng)故障檢修的關(guān)鍵技術(shù)[3]。

在電控懸架系統(tǒng)中，車高傳感器（霍爾效應(yīng)傳感器）作為主要功能模塊需負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)車底高度變化，車身高度傳感器在汽車實(shí)際應(yīng)用中以有源非接觸轉(zhuǎn)角傳感器較為普遍，為確保性能需在懸架與車身間安裝該傳感器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)懸架振動(dòng)幅度的精確感知，該傳感器以磁場(chǎng)作為其工作媒體，通過轉(zhuǎn)換車輛的運(yùn)動(dòng)參量實(shí)現(xiàn)以數(shù)字電壓作為實(shí)際輸出形式，ECU在此基礎(chǔ)上可對(duì)行駛高度完成準(zhǔn)確的量化計(jì)算過程，從而根據(jù)實(shí)際道路變化情況對(duì)車身高度進(jìn)行控制，使車底同路面凸出物間的擦刮及凹陷處導(dǎo)致的顛簸情況得以有效避免。對(duì)車輛高度的動(dòng)態(tài)變化情況通過光敏三極管或光電二極管的使用即可完成監(jiān)測(cè)過程，并將檢測(cè)結(jié)果傳遞給ECU。ECU在執(zhí)行元件作用下以行駛中的汽車荷載為依據(jù)，對(duì)車身高度進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)，以維持車身高度保證汽車平穩(wěn)運(yùn)行，使汽車在前后左右車輪載荷發(fā)生改變時(shí)不會(huì)受到荷載情況的影響。同時(shí)為確保車身高度基本保持不變，能夠?qū)囕啈壹軇偠雀鶕?jù)汽車實(shí)際進(jìn)行制動(dòng)、起步、轉(zhuǎn)向等情況時(shí)進(jìn)行調(diào)整，從而使汽車抗俯仰及抗側(cè)傾的能力得以顯著增強(qiáng)[4]。

車高傳感器的工作原理在于充分利用連桿，通過調(diào)節(jié)連桿長(zhǎng)度能夠?qū)?0 cm范圍內(nèi)的懸架改變情況進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得懸架與車身間距離，并在此基礎(chǔ)上將其轉(zhuǎn)換為角度變化值，接下來(lái)再將角度變化量通過輸出電壓的線性改變情況完成測(cè)量，小于等于5 V的電壓值對(duì)應(yīng)傳感器表征變化在±40°，然后在通過ECU檢測(cè)車高傳感器的輸出信號(hào)（根據(jù)固定的時(shí)間間隔），并在此基礎(chǔ)上完成對(duì)各區(qū)域所占比值的判斷，根據(jù)判斷結(jié)果決定是否調(diào)整車高及調(diào)整幅度（如果百分比超過規(guī)定值則開始進(jìn)行調(diào)整），與此同時(shí)通過開啟空氣排氣閥及壓縮機(jī)，完成對(duì)空氣懸架主氣室空氣量的控制，確保車身高度根據(jù)實(shí)際路況調(diào)整到合理范圍內(nèi)，進(jìn)而完成調(diào)整過程。在車高傳感器檢修過程中，光敏三極管、發(fā)光二極管臟污損壞（槽殘缺、遮光盤變形）較為常見，包括電路短路/斷路、接觸不良等，這些故障的發(fā)生會(huì)使傳感器輸出信號(hào)并減弱，嚴(yán)重時(shí)甚至沒有輸出信號(hào)，進(jìn)而導(dǎo)致懸架控制系統(tǒng)無(wú)法正常工作。因此在檢測(cè)車高傳感器時(shí)需首先觀察光電耦合件與遮光盤，在確保其干凈整潔并且連接線路無(wú)故障的基礎(chǔ)上，則需將車高傳感器拆卸下來(lái)，利用導(dǎo)線完成同插頭電源的連接后，打開點(diǎn)火開關(guān)使傳感器軸川渝緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)，然后測(cè)量插頭上信號(hào)插孔的電壓值（使用萬(wàn)用表即可完成），電壓值位于0～1 V區(qū)間內(nèi)則表示車高傳感器性能優(yōu)良，不在此區(qū)間內(nèi)需更換該傳感器[5]。

2.2 汽車供氣系統(tǒng)的檢查

（1） 壓縮機(jī)，在接通點(diǎn)擴(kuò)開關(guān)的情況下，對(duì)插頭端子進(jìn)行控制（通過使用專用跨接線短接高度即可完成），對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的壓縮機(jī)的工作情況根據(jù)聲音進(jìn)行判斷，并在壓縮機(jī)持續(xù)運(yùn)行幾分鐘后，檢查其逆流閥的排氣情況、溫度及振動(dòng)情況。

（2） 漏氣檢測(cè)，在檢查漏氣情況時(shí)需車輛處于HIGH位置，并且滿足主空氣室氣充足的條件，在此基礎(chǔ)上關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，在可能有漏氣的地方涂抹充足的肥皂水，根據(jù)是否有氣泡漏出情況判斷漏氣點(diǎn)[6]。

3 方向盤轉(zhuǎn)角傳感器原理及檢修

為實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向角度以及方向的準(zhǔn)確檢測(cè)，通常需在轉(zhuǎn)向組合開關(guān)上安裝方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，ECU在所設(shè)定的方向盤車速與轉(zhuǎn)角比值過大的情況下會(huì)通過彈簧剛度與減震力的增加，完成對(duì)車身側(cè)傾程度的抑制。目前汽車中的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器以光碼盤式（非接觸有源角度）及齒輪式（接觸有源角度）為主，兩種傳感器皆由大盤完成對(duì)小盤的帶動(dòng)作用，在其作用下根據(jù)存在相位差的小盤的輸出信號(hào)（信號(hào)通常為數(shù)字信號(hào)，CAN 信號(hào)亦可）即可判斷方向盤的正反轉(zhuǎn)情況。在通過控制器處理方向盤轉(zhuǎn)角傳感器時(shí)，需注意信號(hào)更新及傳送速率問題，通過合理的選擇以保證電控懸架系統(tǒng)的性能[7]。

檢修方向盤轉(zhuǎn)角傳感器的常用方法包括：（1）在拆除儀表臺(tái)下手套箱的基礎(chǔ)上連通點(diǎn)火開關(guān)，通過緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，測(cè)量電控懸架系統(tǒng)ECU中包括SS1及SS2在內(nèi)的連接器端子同車身接地間的電壓值，如果電壓變化值位于0～5 V區(qū)間內(nèi)，則傳感器性能良好;（2）拆卸下方向盤后，將方向盤同連接器分離，然后連通點(diǎn)火開關(guān)，在此基礎(chǔ)上測(cè)量端子1，2 間的電壓值，如果電壓值位于9～14 V區(qū)間內(nèi)，則傳感器性能良好;（3）拆下方向盤后將方向盤同連接器分離，使傳感器旋轉(zhuǎn)部分處于緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，施加蓄電池電壓（在端子間），

測(cè)量端子2與 7，8 間的電壓值，如果電壓值位于0～∞區(qū)間內(nèi)則傳感器性能良好[8]。

4 總結(jié)

為提升汽車舒適性、操縱穩(wěn)定性，電控懸架系統(tǒng)逐漸發(fā)展并完善起來(lái)，隨著電子技術(shù)在汽車懸架控制中的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的懸架已經(jīng)難以滿足優(yōu)化性能的需求，本文主要對(duì)汽車電控懸架系統(tǒng)檢修關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，基于電子技術(shù)的懸架系統(tǒng)在使汽車的舒適度得以顯著提高的同時(shí)，由于系統(tǒng)中具有多個(gè)傳感器，增加了電控懸架系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)的檢修難度，因此需對(duì)電控懸架系統(tǒng)中的傳感器進(jìn)行有效識(shí)別，采用科學(xué)高效檢測(cè)技術(shù)對(duì)傳感器故障進(jìn)行判斷，確保故障能夠及時(shí)檢修，從而確保用戶在操作過程中汽車的穩(wěn)定性，提升處于行駛狀態(tài)中汽車的舒適度。

參考文獻(xiàn)

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（收稿日期： 2019.01.22）