Hệ thống treo điều khiển điện tử (ECS) được phát triển để mang đến sự thoải mái khi lái xe phù hợp và ổn định lái xe trong các điều kiện lái xe khác nhau. Một hệ thống treo được thiết kế để hỗ trợ trọng lượng xe để cải thiện thoải mái đi xe và ổn định lái xe. Nó cải thiện lực kéo bề mặt lốp xe của một chiếc xe đang được điều khiển và hấp thụ rung động cơ thể xe và tác động do tiếp xúc bề mặt. Tuy nhiên, hệ thống treo không thể đảm bảo cả sự thoải mái khi lái xe và sự ổn định lái xe vì lực giảm xóc liên tục và giảm chấn của lò xo được đưa ra trong một khung cảnh nhất định. Ví dụ, một hằng số đàn hồi thấp hơn được sử dụng cho một chuyến đi mượt mà và thoải mái hơn, nhưng điều này dẫn đến sự chuyển động lò xo tăng từ các yếu tố môi trường cũng như sự chuyển động của chính chiếc xe. Vì lý do này, độ ổn định lái của hằng số đàn hồi thấp hơn được giảm tốc độ cao và bề mặt không đồng đều. ECS giải quyết vấn đề này bằng cách giảm lực giảm chấn của hệ thống treo cho sự thoải mái khi lái xe trong điều kiện lái xe bình thường và tăng lực giảm chấn khi lái xe trên các bề mặt không đồng đều và ở tốc độ cao để ổn định lái xe. Nói ngắn gọn, ECS thay đổi không đổi độ đàn hồi, giảm chấn và áp suất mạch giảm sốc bằng nệm khí theo tốc độ lái xe và điều kiện đường để kiểm soát chiều cao vị trí của xe để cải thiện độ ổn định lái xe và thoải mái khi lái xe.
Trang 1Tuy nhiên, hệ thống treo không thể đảm bảo cả sự thoải mái khi lái xe và sự ổn định lái xe vìlực giảm xóc liên tục và giảm chấn của lò xo được đưa ra trong một khung cảnh nhất định Ví
dụ, một hằng số đàn hồi thấp hơn được sử dụng cho một chuyến đi mượt mà và thoải mái hơn,nhưng điều này dẫn đến sự chuyển động lò xo tăng từ các yếu tố môi trường cũng như sựchuyển động của chính chiếc xe Vì lý do này, độ ổn định lái của hằng số đàn hồi thấp hơnđược giảm tốc độ cao và bề mặt không đồng đều
ECS giải quyết vấn đề này bằng cách giảm lực giảm chấn của hệ thống treo cho sự thoải máikhi lái xe trong điều kiện lái xe bình thường và tăng lực giảm chấn khi lái xe trên các bề mặtkhông đồng đều và ở tốc độ cao để ổn định lái xe Nói ngắn gọn, ECS thay đổi không đổi độđàn hồi, giảm chấn và áp suất mạch giảm sốc bằng nệm khí theo tốc độ lái xe và điều kiệnđường để kiểm soát chiều cao / vị trí của xe để cải thiện độ ổn định lái xe và thoải mái khi lái xe
Hệ thống treo thông thường
ECS (hệ thống treo điều khiển điện)
Được điều khiển cho phù hợp với điều kiện lái
Trang 21.2 lịch sử
Có hai loại ECS: Hệ thống treo được điều khiển bằng điện tử và Hệ thống treo khí điều khiển điện tử ECS điều khiển lực giảm chấn và thường được tìm thấy trong các xe chở khách cỡ trung Bằng cách điều chỉnh lưu lượng dầu bên trong bộ giảm xóc, ECU điều khiển lực giảm chấn giảm chấn theo chuyển động của xe để tạo ra chuyển động của xe tối ưu cho điều kiện lái xe nhất định.
ECAS kiểm soát lực giảm chấn và chiều cao của xe, và thường được tìm thấy trong các xe chở khách hạng sang Các thành phần của nó bao gồm một van điều tiết biến đổi, để giảm chấn lực điều khiển và một lò xo không khí có thể điều chỉnh độ dài Lò xo không khí đảm bảo sự ổn định lái xe bằng cách giữ cho vị trí của một chiếc xe tăng tốc, phanh hoặc cua nằm ngang Các dao động tần số cao mà lò xo cuộn không thể hấp thụ được hấp thụ bởi các lò xo không khí, điều này dẫn đến sự thoải mái khi đi xe Như vậy,
hệ thống treo kiểm soát chiều cao xe là lý tưởng vì chúng mang lại sự thoải mái khi lái xe và ổn định lái xe.
Coil spring Variable dampingshock absorber Tire ECU
Electronic Control Suspension Damping Control
Electronic Control Air Suspension Damping Control + Height Control
Variable damping shock absorber
Coil spring
Trang 32 Electronic Control Suspension
2.1 Overview
ECS controls a vehicle's damping force in real-time according to the driver's settings and drivingconditions for optimum ride comfort and enhanced driving stability The damping force of theshock absorbers installed on a vehicle's four wheels are adjusted to an optimum level by ECU tokeep the vehicle as level with the ground as possible at all times
In older-model vehicles, damping force was controlled in three stages; in late-model vehicles,non-staged precision control of damping force is achieved through variable dampers
2.2 Layout
ECS ECU Wheel G Sensor
(FL, FR)
Continuously Variable Damper
TPS)
ESC (ABS) (for WSS &
brake switch)
MDPS (for SAS)
Trang 42.3 Components
1) Continuously Variable Damper
Made up of an integrated shock absorber and solenoid valve, a continuously variable damper isinstalled on each of a vehicle's four wheels Solenoid valve control allows damping force (forcethat tries to stop spring movement against the shock absorber) to be continuously controlled
ECS ECU controls the damping force variable solenoid valve according to driving conditions Current control moves the spool valve inside the solenoid valve to change the flow and continuously switch the damping force of the continuously variable damper.
An electrical current between 0.3-1.3 A is needed for the external solenoid valve Current adjustment to 0.3A moves the spool valve up and constricts the orifice, slowing down oil flow and increasing damping force; this "hardens" the ride feel (hard mode) Conversely, current adjustment to 1.3A moves the spool valve down and expands the orifice, speeding up oil flow and decreasing damping force; this "softens" the ride feel (soft mode).
Continuously variable damper location
Continuously Variable Damper (Shock absorber solenoid valve)
External Solenoid Valve
1 Functions and Roles
2 Mechanism
9
Solenoid valve
Spool valve
- Hard Mode
- Soft Mode
1.3 0.3 0.8
Current (A)
Damping force (Kgf)
Mode
Orifice size
Soft Mode Hard Mode Common
Oil Flow
Shock Absorber
Trang 52) Body G Sensor
The body G sensor measures vehicle acceleration at the top and bottom to detect upper/lowervehicle body movement It provides the main signals used in anti-bounce, anti-pitch and anti-rollcontrol Detection of movement on a flat surface requires at least three sensors; two G sensorsare installed in the engine room and another on the trunk left panel If the body accelerationsensors are mounted at just the front and rear, surface changes are harder to detect, whichleads to a reduction in vehicle control The sensors must be installed with the arrow pointingdown toward the surface
3) Wheel G Sensor
Installed under the continuously variable damper of the front wheels, the wheel G sensordetects tire operation and continuously variable damper speed in harsh conditions mode It candetect the surface quality of unpaved roads and the rough conditions of uneven surfaces.Compared to conventional versions, the damper is precisely controlled to improve ride comfort
as the vehicle passes over uneven road surfaces
Front
wheel CDC
4) SAS (Steering Angle Sensor)
The steering angle sensor detects steering speed and angle to detect vehicle body roll Itprovides the input signals required for anti-roll control This sensor is installed inside the MDPSassembly and receives signals through CAN communication with MDPS
Roll detection
5) WSS (Wheel Speed Sensor)
The wheel speed sensor detects wheel speed to provide the input signals required for handling,anti-squat and high-speed stability control It uses a hall element and is installed on the tonewheel, and receives signals through CAN communication with ECS/ABS
Wheel Speed Sensor
Tone
Trang 67) ECS ECU
ECS ECU is installed on the right of the center of the cowl crossbar With vehicle driving/positiondata received from various sensors, ECS ECU performs real-time solenoid valve control foradjustment of the damping force of the variable dampers installed a vehicle's four wheels
ESC ECU operation is controlled by the actuator relay located at the center of the dash panel.Upon activation, the actuator relay supplies currents to the damping force variable solenoidvalve through the ECU's internal circuit If engine RPM falls below 500 while driving, ECU stopsactuator relay operation
ECS ECU
6) ECS Mode Switch
The ECS mode switch (self-return-type) is used by the driver
to switch between sport mode and normal mode to suit driving
conditions A single press enables sport mode and another
single press enables auto mode
Sport mode puts CDC in "hard mode" to improve driving
stability at the expense of ride comfort for driving through
multiple bends and sporty driving
Located on the cluster, the ECS indicator switches on when sport mode is selected, blinkswhen ECS is faulty and switches off in normal mode Contacts are controlled according to ECUswitch signals or in the event of ECU trouble
8) ECS Lamp
< ECS Lamp >
< ECS switch >
Trang 7Vehicle Speed Brake switch
MDPS
Steering Angle sensor
Power-supply to ECS ECU triggers ECU to inspect components and prepare for operation Thebody G sensor and wheel G sensor detect vehicle movement and send data to ECU Thedriver's intentions are detected through the ECS mode switch, vehicle speed, throttle positionsensor, brakes and steering angle sensor; after required damping force control is calculated, thedamping force variable solenoid is controlled When sport mode is enabled, the ECS indicatorswitches on In the event of system trouble, the ECS warning lamp blinks and communicationtakes place with external diagnostic equipment for trouble diagnosis
Trang 82) System Control
Ride control logic
(pitch, bounce)
Top/bottom vibration suppression when driving on an inflected surface
Body G Sensor (3EA) Wheel Gsensor (2EA) ECS mode switch Road
Detection Skyhook Control
Anti-roll control logic
Left/right vibration suppression during turns
Steering Angle Sensor ECS mode switch
Anti-dive control logic
Front/rear vibration suppression in braking
Wheel Speed Sensor Brake switch
Solenoid Control (4EA) Switch to hard damping force Anti-squat control logic
Front/rear vibration suppression in sudden start-offs
TPS
Speed sensitive control logic
Improved driving stability in high-speed driving
ECS mode switch
ECS System
Conventional
Control
Input
Damping Force Soft Hard Soft Hard Hard Hard
3) Skyhook
The damper is connected to an imaginary atmosphere to minimize body vibration Skyhookcontrol takes place automatically when pitch, bounce or roll occurs Based on body and wheelacceleration, skyhook improves ride comfort and driving stability through continuous dampingforce control
Trang 93 điều khiển hệ thống treo điện tử
3.1 tông thể
ECASsử dụng không khí để duy trì một vị trí ổn định trên xe so với các thay đổi về tải trọng xe
và sử dụng bộ giảm chấn thay đổi để thực hiện điều khiển lực giảm chấn không theo giai đoạn(cứng / mềm) Nó là một hệ thống cung cấp sự thoải mái đi xe được cải thiện rất nhiều và ổnđịnh lái xe Các lò xo khí nén dùng cho điều khiển giảm xóc thay cho lò xo cuộn thông thườngcho phépđiều chỉnh độ cao của xe thông qua cung cấp / xả khí
Sự thay đổi xảy ra làm cho phản ứng được cải tiến hơn và ổn định khi lái xe
(dưới25mm) 21 - 26 giây 2.5 - 4.5 giây
Chế độ điều khiển
giảm chấn Mền, mềm tự động trung gian, cứng Không cótrạng thái điều khiển
Chế độ điều khiển xe Thấp, bình thường, cáo, rất cao Thấp, bình thườngl, cao
cài đặt riêng rẽ từng phuộc hơi
• áp suất 10 bar(fđiều chỉnh chiều cao nhanh
• Aluminum-guide-attached Nạp khí hệ thống mở(phản ứng chậm) hệ thống khép kín(phản ứng nhanh) Điều chỉnh chiều cao
Cuộn lo xo Phuộc hơi
Cuộn từ (xternal)
※ phuộc hơi
- rãnh dẫn hướng nhôm
Trang 103.2 Layout
Máy nén
ECU
Bộ tích áp (reservoi r)
Bộ giảm chấn thay đổi sau 2EA)
Phuộc hơi sau
Cảm biến chiều cao
Ụ phuộc trước(2EA)
Ống hơi
Cảm biến G (FL, FR, RL)
cao (FL, FR, RL,RR)
Lọc gió
Giắc cắmỐng hơi
Cảm biến
áp suất
Công tắc điều chỉnh
ECS ECU
Đèn ESC
ECASgồm 3 bộ phận sau
• Cụm giảm chấn : phuộc hơi, đệm hơi (chiều cao xe/điều chỉnh lực giảm chấn)
• cụm khí nén: van khí nén, lọc gió, máy nén, cụm van, ống hơi, bầu tích áp(nạp/xả khí nén)
• Cụm điều khiển: cảm biến chiều cao,cảm biến G, cảm biến áp suất, công tắc chế độ ESC,đèn báo ECS ECU, ECS (tín hiệu cảm biến thực hiện và điều khiển vị trí của xe)
Mạch khí nén của cụm khí nén và cụm giảm chấn là thành phần kín và bộ kích hoạt điều khiểnchiều cao
Trang 113.3 thành phần
1) Cụm giảm chấn
1 Phuộc hơi
Phuộc hơi trước được gắn kết với bộ giảm chấn thay đổi
Phuộc hơi sau được được tách ra từ cụm giảm chấn, cho
phép khí nén được nạp và xả thông qua các đường ống
hơi để điều chỉnh chiều cao của xe các bộ phận khác như
bao gồm 1 urethane pad cho cụm lò xo hấp thụ các va
chạm và lớp bảo vệ tránh khỏi cặn bẩn
ECS ECU giám sát các di chuyển của xe và điều chỉnh lực giảm chấn để phù hợp với các điềukiện lái Igiữ cho xe ở vị trí tối ưu cho các điều kiện lái thoải mái, tăng khả năng điều khiển vàđiều khiển các bánh xe riêng rẽ
Dòng điện điều khiển từ 0A-1.6A; khi xác nhận điện áp cao, piston di chuyển sang bên phải đểlàmtăng khe hở nơi dầu thông qua (chế độ êm ái) Ngược lại khi xác định điện áp thâp piston dichuyển sang trái để làm hạn chế khe hở (chế độ cứng)
2 Bộ giảm chấn thay đổi.
Phuộc hơi trước
(tích hợp phuộc hơi và bộ điều
khiển thay đổi)
Phuộc hơi sau, giảm chấn
thích ứng
Bộ điều khiển thay đổi
bầu hơi giảm
Trang 122 Ống khí
bầu chứa nằm ở phía trước bên trái của một chiếc xe và cung cấp áp lực cho máy nén cho điềuchỉnh độ cao xe và lưu trữ không khí cung cấp từ lò xo không khí trong xe điều chỉnh Dung tíchbầu chứa là 5.2L
3 bình chứa
Bầu chứa Van phun khí
Ống hơi
Đường khí vào
và máysấy Có ba cổng nối, mỗi cổng kết nối với khối van, bầu chứa và ống trao đổi khí
Air Dryer
Reversing Valve Compressor motor
Relief pressure valve
Valve Block
air filter
Reservoir Tank
Trang 13• Van đảo chiều
• Được lắp đặt bên trong máy nén, van đảo chiều chuyển đổi dòng chảy của van bên trong đểcungcấp khí / xả khí lò xo
• Van giảm áp
• Cài đặt trên máy nén, van giảm áp là thiết bị an toàn xả khí khi áp suất bên trong của máynén khiđạt đến mức nguy hiểm
• Máy sấy không khí
• Hấp thụ hơi ẩm trong không khí để giữ cho hệ thống không bị ẩm Độ ẩm được thải ra cùngvới không khí
5 Khối van
Một khối van nằm phía sau đèn sương mù bên phải Được tạo thành từ năm van điện từ vàcổng không khí, một khối van phân phối không khí cho lò xo và bầu chứa Có một cảm biến ápsuất bên trong
Van điện từ mở và đóng cổng để truyền áp suất khí nén theo tín hiệu điện Là một thiết bị loại N/ C, vanđiện từ vẫn đóng bởi áp suất lò xo không khí cho đến khi mở bởi ECU để chuyển khôngkhí.Sử dụng một cảm biến áp suất, một khối van theo dõi áp suất bên trong trong bình khí và lòxo
Các cổng không khí được tạo thành từ một van đảo chiều, sẽ trả lại không khí cho bốn lò xo vàmáy nén khí, vàmột cổng dẫn đến bộ lọc không khí
Nằm ở phía trên bên trái của bánh xe ở bên phải của khoang máy, bộ lọc khí lọc không khí hútvàohệ thống
6 Bộ lọc khí
Phuộc hơi trước trái(white)
Phuộc hơi trước phải(red)
Phuộc hơi sau trái(yellow)
Phuộc hơi sau phải(green)
#4
Lọc gió (gray)
Trang 141 Cảm biến chiều cao xe
Cảm biến chiều cao phía trước
Cảm biến chiều cao sau xe
Một cảm biến gia tốc được cài đặt trên FL, FR và RL để đo gia tốc dọc của thân xe và gửi tínhiệu đến ECS ECU Dựa trên các tín hiệu tăng tốc dọc thân xe đến, ECU tính toán tốc độ rung /đầu, đáy, cuộn và tốc độ của xe Dựa trên các yếu tố tốc độ này, lực giảm chấn được điều khiển
để triệt tiêu độ rung của thân xe
2 Cảm biến G
Cài đặt trên khối van, một cảm biến áp suất phát hiện áp lực trong hệ thống Khi ECS khônghoạt động, nó giám sát áp suất hệ thống cho bầu chứa; khi ECS hoạt động, nó giám sát áp suấtmạch hệ thống cho hoạt động lò xo không khí
3 Cảm biến áp suất
Cảm biến gia tốc (FL, FR, RL)
Nằm bên trong khối van
Cảm biến áp suất
Cấu trúc
P.C.B HALL IC
Thanh nối
Trục di chuyển
Cuộn từ Đệm
Giắc nối
Vỏ bảo vệ
Trang 15Bốn cảm biến chiều cao của xe được lắp đặt trên thân xe và tay nối thấp hơn để phát hiện chiều
caocủa xe khi di chuyển Tăng tốc trên / dưới của thân xe được gửi đến ECS ECU làm tín hiệu
từ thanh cảm biến để sử dụng trong điều khiển chiều cao của xe
• Công tắc điều khiển chiều cao xe
• Người lái xe có thể thay đổi chiều cao của xe bằng
cáchchọn chế độ cao hoặc chế độ thông thường Chế
độ thấp không thể chuyển đổi có thể lựa chọn và được
bật tự động khi xe duy trì tốc độ 120km / h hoặc cao
hơn trong hơn 10 giây
• công tắc điều khiển giảm chấn
• The driver can adjust damping force by selecting
sport mode or auto mode
ESC ECUđược đặt trong thiết bị LH trong thân xe và nhận các điều kiện lái xe / tín hiệu vị trí từ
các cảm biến và điều khiển chiều cao của xe và lực giảm chấn Chiều cao xe được điều khiển
tự động theo tốc độ xe; nó cũng có thể được điều khiển bằng nút điều khiển chiều cao của xe
5 ESC ECU
6 Đèn ECS
Chỉ báo ECS nằm trên cụm Đèn "Cao" được bật khi chế độ cao được bật để điều khiển chiều
caocủa xe Đèn "Thể thao" được bật khi chế độ thể thao được bật để giảm chấn lực điều khiển