在高档轿车上加装有电控悬架系统。电控悬架系统能够根据车身高度、车速、转向角度及速率、制动等信号,由悬架ECU控制悬架的执行机构,使悬架的刚度、减振器的阻尼力及车身高度等参数改变,使汽车具有良好的乘坐舒适性和操作稳定性。 车身高度传感器主要应用在电子控制悬架、主动悬架或自适应减振系统中。车身高度传感器用来感应悬架摆臂元件与车身间在垂直方向上的关系,其信号可使悬架电控单元(ECU)根据汽车载荷的大小,通过有关执行元件随时调节车身高度,维持车身高度基本不随载荷变化而变化。 车身高度传感器一般安装在左右前轮胎的挡泥板上或后桥的中部,一般是将车身高度的变化(悬架的位移变形量)转变成传感器轴的转角的变化并检测出此轴的旋转角度,类似于节气门传感器结构,把它转变成电信号输入ECU。固定部件固定在车架(非承载式车身)或车身(承载式车身)上,活动部件与悬架下摆臂或车桥相连。 在装配有前照灯自动调平装置的车辆上,车灯自动调平装置采用安装在悬架和车身上的一个或两个同一侧的车身高度传感器。车灯自动调平装置上的车身高度传感器也被称为水平传感器车身高度传感器一般有片簧开关式车身高度传感器、滑动电阻式车身高度传感器、霍尔集成电路式车身高度传感器、线性霍尔车身高度传感器、光电式车身高度传感器、感应式车身高度传感器。片簧开关式车身高度传感器、霍尔集成电路式车身高度传感器属于直接检测型;滑动电阻式车身高度传感器、线性霍尔车身高度传感器、光电式车身高度传感器、感应式车身高度传感器属于旋转转换检测型。
1.霍尔式车身高度传感器(水平传感器)大众奥迪车系自适应减振系统在车辆的左前、右前和左后分别安装了一个高度传感器(水平传感器)。
这三个车身高度传感器(水平传感器)都是霍尔效应式传感器。车轮悬架的变化(行程)通过前桥或后桥上的控制臂的运动以及传感器连杆的运动传给传感器,并转换成转角。
这种传感器采用双腔结构。一面(第1腔)有转子;另一面(第2腔)有带定子的电路板。转子和定子各自都是密封安装的。
转子有一个非磁性高级合金钢轴,该轴内粘接有一块稀土磁铁。使用稀土磁铁可以以尽可能小的尺寸获得极强的磁场。
转子通过操纵杆与连接杆相连并由该连接杆来推动。转子是通过一个径向密封圈安装在操纵杆上的,这样可使结构免受环境影响。定子就是一个霍尔传感器,它安装在电路板上。由于电路板是包在聚氨酯块中的,因此也可免外界环境影响。
悬架位置发生变化时,转子在操纵杆的作用下发生转动并带动磁极运动,霍尔元件传递并放大磁通,电路板上的芯片会对这些信号进行转换,以便电子调节减振系统控制单元识别出车身水平变化。
奥迪Q5汽车全自动减振系统车身高度传感器(水平传感器)电路如图4-46所示。
2.光电式车辆高度传感器(1)光电式车辆高度传感器的结构。光电式车辆高度传感器的结构与外形如图4-47所示。该传感器主要由传感器轴、光电元件及透光板组成,其中传感器轴通过导杆与拉紧螺栓的一端铰连(拉紧螺栓的另一端与后悬架臂相连),其安装位置如图4-48所示。
(2)光电式车辆高度传感器的检测①外观检测。先检查光电耦合器(发光二极管和光敏三极管)表面是否脏污、线路连接是否良好、遮光板是否变形、遮光板上的透光槽中是否夹杂脏物。
②电源的检测。拔下传感器插头,接通点火开关,检测线束连接器上的电源端子电压应为12V。
③信号电压的检测。拔下车辆高度传感器连接插头用导线将插头两端的电源连接起来,使传感器外壳搭铁接通点火开关,慢慢转动传感器轴,用万用表测量插头上信号插孔输出的电压。如果电压在0~1V之间变化,说明传感器工作性能良好;否则,应更换车高传感器。
④信号电压波形的检测。用汽车专用示波器检测,其输出信号应为矩形方波。
(3)光电式车辆高度传感器检测示例三菱轿车前车高传感器的电路如图4-49所示,其检测方法如下。
①就车检测传感器的端子间电压值。当车辆高度传感器的连接器处于连接状态时,在ECU的连接器部位测出ECU的电压,以判定传感器是否良好。在图4-49中,端子105是传感器的电源端子,当ECU工作时,该端子电压值应为4~8V。端子154~157是车辆高度信号端子,当传感器内的光电元件接通(ON)时,信号电压值应为0;当光电元件断开(OFF)时,信号电压值应为4~8V。端子116处于搭铁状态,平时其电压值应为0。
②单体检测传感器端子电压值。把车辆高度传感器单体与车辆侧电线束连接,当点火开关处于接通(ON)时,旋转传感器的环形板,在不同位置测量各端子(与搭铁间)的电压,这些值应符合表4-9的规定。
三菱轿车后车辆高度传感器的连接电路及检测方法与车前车辆高度传感器的连接电路及检测方法基本相同。
3.舌簧开关式车身高度传感器舌簧开关式车身高度传感器的结构和工作原理如图4-50所示。舌簧开关式车身高度传感器有四组触点式开关,它们分别与两个晶体管相连,构成四个检测回路。用两个端子作为输出信号与悬架ECU连接,两个晶体管均受ECU“输出”端子的控制。该传感器将车身高度组合成四个检测区域,分别是低、正常、高、超高。
当车身高度调定为正常高度时,因乘员数量的增加而使车身偏离正常高度,此时舌簧开关式车身高度传感器的另一对触点闭合,产生电信号输送给ECU,ECU随即做出车身高度偏低的判断,从而输出电信号到车身高度控制执行器,促使车身恢复正常高度状态。
舌簧开关式车身高度传感器在福特车型上应用较多。检测时,可以根据舌簧开关的特性,在不同的位置,使用万用表,检验四组舌簧开关的导通和断开。
4.滑动电阻式车身高度传感器雷克萨斯LS400采用的是滑动电阻式车身高度传感器,其结构和原理与可变电阻式节气门位置传感器相同。
雷克萨斯LS400采用的滑动电阻式车身高度传感器电路如图4-51所示。
检测方法如下。
①检查传感器供电电压(以前部车身高度传感器为例)。拆下仪表板盒,将点火开关旋到“ON”位置,将电压表正极、负极分别接到传感器的端子2和端子3之间,电压表的读数应约为5V。如读数不符合要求,应检查悬架的ECU和线路。
②检查传感器信号电压(以前部车身高度传感器为例)。拆下车身高度传感器，在端子2与端子3之间施加约4.5V的电压,使控制杄缓慢地上、下移动。检査端子1和端子3之间的电压,正常位置时,电压为2.3V;低位置时为0.5~2.3V;高位置时为2.3~4.1V。
后部车身高度传感器与前部车身高度传感器检查方法相同。
