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.
1 Tổng quan 1.1 giới thiệu Hệ thống treo điều khiển điện tử (ECS) phát triển để mang đến thoải mái lái xe phù hợp ổn định lái xe điều kiện lái xe khác Một hệ thống treo thiết kế để hỗ trợ trọng lượng xe để cải thiện thoải mái xe ổn định lái xe Nó cải thiện lực kéo bề mặt lốp xe xe điều khiển hấp thụ rung động thể xe tác động tiếp xúc bề mặt Tuy nhiên, hệ thống treo đảm bảo thoải mái lái xe ổn định lái xe lực giảm xóc liên tục giảm chấn lò xo đưa khung cảnh định Ví dụ, số đàn hồi thấp sử dụng cho chuyến mượt mà thoải mái hơn, điều dẫn đến chuyển động lị xo tăng từ yếu tố mơi trường chuyển động xe Vì lý này, độ ổn định lái số đàn hồi thấp giảm tốc độ cao bề mặt không đồng ECS giải vấn đề cách giảm lực giảm chấn hệ thống treo cho thoải mái lái xe điều kiện lái xe bình thường tăng lực giảm chấn lái xe bề mặt không đồng tốc độ cao để ổn định lái xe Nói ngắn gọn, ECS thay đổi khơng đổi độ đàn hồi, giảm chấn áp suất mạch giảm sốc nệm khí theo tốc độ lái xe điều kiện đường để kiểm sốt chiều cao / vị trí xe để cải thiện độ ổn định lái xe thoải mái lái xe coil spring or air spring ECS ECU Rear wheel suspension Front wheel Variable damping shock suspension absorber Hệ thống treo thông thường ECS (hệ thống treo điều khiển điện) Không thể đáp ứng lúc vấn Được điều khiển cho phù hợp với điều kiện lái đề lái xe thoải mái lái xe ổn định xe khác cho thoải mái xe ổn định lái xe 1.2 lịch sử Có hai loại ECS: Hệ thống treo điều khiển điện tử Hệ thống treo khí điều khiển điện tử ECS điều khiển lực giảm chấn thường tìm thấy xe chở khách cỡ trung Bằng cách điều chỉnh lưu lượng dầu bên giảm xóc, ECU điều khiển lực giảm chấn giảm chấn theo chuyển động xe để tạo chuyển động xe tối ưu cho điều kiện lái xe định ECAS kiểm soát lực giảm chấn chiều cao xe, thường tìm thấy xe chở khách hạng sang Các thành phần bao gồm van điều tiết biến đổi, để giảm chấn lực điều khiển lị xo khơng khí điều chỉnh độ dài Lị xo khơng khí đảm bảo ổn định lái xe cách giữ cho vị trí xe tăng tốc, phanh cua nằm ngang Các dao động tần số cao mà lị xo cuộn khơng thể hấp thụ hấp thụ lị xo khơng khí, điều dẫn đến thoải mái xe Như vậy, hệ thống treo kiểm soát chiều cao xe lý tưởng chúng mang lại thoải mái lái xe ổn định lái xe Coil spring Variable damping shock absorber Tire ECU Damping Control Electronic Control Suspension Air spring Electronic Control Air Suspension Variable damping shock absorber Tire Damping Control + Height Control ECU Electronic Control Suspension 2.1 Overview ECS controls a vehicle's damping force in real-time according to the driver's settings and driving conditions for optimum ride comfort and enhanced driving stability The damping force of the shock absorbers installed on a vehicle's four wheels are adjusted to an optimum level by ECU to keep 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 Output Input ECS Lamp ECS ECU Wheel G Sensor (FL, FR) Continuously Variable Damper ECS Mode Switch CAN Wheel G Sensor (FL, FR) Front wheel Rear Wheel EMS (for RPM & TPS) ESC (ABS) (for WSS & brake switch) MDPS (for SAS) Damping-force-controlling ECS continuously adjust each wheel's damping force through continuously variable dampers to produce optimum vehicle movement It receives signals from the body G sensor (detects vehicle movement), wheel G sensor, steering angle sensor (detects the driver's intentions), speed sensor and TPS to identify the driving conditions Damping-forcecontrolling ECS components include an ECS mode switch, for enabling damping force control mode, and ECS lamp, which indicates system troubles and ECS mode 2.3 Components 1) Continuously Variable Damper Functions and Roles Made up of an integrated shock absorber and solenoid valve, a continuously variable damper is installed on each of a vehicle's four wheels Solenoid valve control allows damping force (force that tries to stop spring movement against the shock absorber) to be continuously controlled Continuously Variable Damper (Shock absorber solenoid valve) FL, FR RL, RR Continuously variable External Solenoid Valve damper location Mechanism 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) Spool valve - Hard Mode - Soft Mode Damping force (Kgf) Solenoid valve 0.3 0.8 1.3 Current (A) Oil Flow Mode Soft Mode Hard Mode Shock Absorber Common Orifice size Hard Soft 2) Body G Sensor The body G sensor measures vehicle acceleration at the top and bottom to detect upper/lower vehicle body movement It provides the main signals used in anti-bounce, anti-pitch and anti-roll control Detection of movement on a flat surface requires at least three sensors; two G sensors are installed in the engine room and another on the trunk left panel If the body acceleration sensors are mounted at just the front and rear, surface changes are harder to detect, which leads to a reduction in vehicle control The sensors must be installed with the arrow pointing down toward the surface FR FL RL 3) Wheel G Sensor Installed under the continuously variable damper of the front wheels, the wheel G sensor detects tire operation and continuously variable damper speed in harsh conditions mode It can detect 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 4) SAS (Steering Angle Sensor) The steering angle sensor detects steering speed and angle to detect vehicle body roll It provides the input signals required for anti-roll control This sensor is installed inside the MDPS assembly and receives signals through CAN communication with MDPS 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 tone wheel, and receives signals through CAN communication with ECS/ABS Roll Wheel Speed Sensor detection Front wheel CDC Tone Wheels Wheel acceleration sensor Wheel G Sensor SAS (Steering Angle Sensor) WSS (Wheel Speed Sensor) 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 < ECS switch > 7) ECS ECU ECS ECU is installed on the right of the center of the cowl crossbar With vehicle driving/position data received from various sensors, ECS ECU performs real-time solenoid valve control for adjustment 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 solenoid valve through the ECU's internal circuit If engine RPM falls below 500 while driving, ECU stops actuator relay operation ECS ECU 8) ECS Lamp Located on the cluster, the ECS indicator switches on when sport mode is selected, blinks when ECS is faulty and switches off in normal mode Contacts are controlled according to ECU switch signals or in the event of ECU trouble < ECS Lamp > 2.4 Control 1) Input & Output Elements ESS relay Body G sensor (FL, FR, RR) Damping force variable solenoid (FL, FR, RL, RR) Wire Wire Wheel G sensor (FL, FR) ECS ECU ECS Lamp ECS mode switch Self-diagnosis CAN (CAN communication) ECM ABS/ESC MDPS Engine RPM TPS Vehicle Speed Brake switch Steering Angle sensor Power-supply to ECS ECU triggers ECU to inspect components and prepare for operation The body G sensor and wheel G sensor detect vehicle movement and send data to ECU The driver's intentions are detected through the ECS mode switch, vehicle speed, throttle position sensor, brakes and steering angle sensor; after required damping force control is calculated, the damping force variable solenoid is controlled When sport mode is enabled, the ECS indicator switches on In the event of system trouble, the ECS warning lamp blinks and communication takes place with external diagnostic equipment for trouble diagnosis 2) 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 Left/right vibration suppression during turns Steering Angle Sensor ECS mode switch Front/rear vibration suppression in braking Wheel Speed Sensor Brake switch Anti-roll control logic Road Detection Skyhook Control Anti-dive control logic Anti-squat control logic Solenoid Control (4EA) Switch to hard damping force Front/rear vibration suppression in sudden start-offs TPS Improved driving stability in high-speed driving ECS mode switch Speed sensitive control logic 3) Skyhook The damper is connected to an imaginary atmosphere to minimize body vibration Skyhook control takes place automatically when pitch, bounce or roll occurs Based on body and wheel acceleration, skyhook improves ride comfort and driving stability through continuous damping force control ECS System Conventional Control Input soft soft Body Movement Up Up Damping Force Soft Hard Down Down Soft Hard Up Down Hard Hard điều khiển hệ thống treo điện tử 3.1 tơng thể ECAS sử dụng khơng khí để trì vị trí ổn định xe so với thay đổi tải trọng xe sử dụng giảm chấn thay đổi để thực điều khiển lực giảm chấn không theo giai đoạn (cứng / mềm) Nó hệ thống cung cấp thoải mái xe cải thiện nhiều ổn định lái xe Các lị xo khí nén dùng cho điều khiển giảm xóc thay cho lị xo cuộn thông thường cho phép điều chỉnh độ cao xe thơng qua cung cấp / xả khí Sự thay đổi xảy làm cho phản ứng cải tiến ổn định lái xe Mục Trước Hiện Hệ thống mạch hở • góc mạch đóng •4 góc Thời gian phản ứng (dưới25mm) 21 - 26 giây 2.5 - 4.5 giây Mền, mềm tự động trung gian, cứng Khơng có trạng thái điều khiển Chế độ điều khiển xe Thấp, bình thường, cáo, cao Thấp, bình thườngl, cao Điều chỉnh lực giảm chấn Cái đặt mơ tơ bước Các solenoi (coil) + lị so • áp suất bên bar( điều khiển chiều cao chậm) • khơng dẫn hướng cài đặt riêng rẽ phuộc • áp suất 10 bar(fđiều chỉnh chiều cao nhanh • Aluminum-guide-attached Chế độ điều khiển giảm chấn Phuộc Nạp khí Điều chỉnh chiều cao xe hệ thống mở(phản ứng chậm) hệ thống khép kín(phản ứng nhanh) Đường cao tốc chức lái xe thông Đường cao tốc chức lái xe thường thông thường Step Motor Phuộc ※ phuộc - rãnh dẫn hướng nhơm Cuộn lo xo Hình dạng giảm chấn Giảm chấn Cuộn từ (xternal) 3.2 Layout Ụ phuộc trước(2EA) Bộ giảm chấn thay đổi sau 2EA) Cảm biến G (FL, FR, RL) ECU Cảm biến chiều cao Lọc gió Máy nén Cụm van Ống Bộ tích Giắc cắmỐng áp (reservoi PHẦN KHÍ NÉN r) Lọc gió Phuộc sau Cuộn từ Cảm biến chiều cao (FL, FR, RL,RR) phần hấp thụ Bầu chứa Phuộc hơi(bánh saul) Van lọc Máy nén khí Phuộc hơi+ giảm chấn thay đổi(front-wheel) Control Section High SPORT Cảm biến G Cảm biến chiều cao Cảm biến áp suất ECS ECU Công tắc điều chỉnh Đèn ESC ECAS gồm phận sau • Cụm giảm chấn : phuộc hơi, đệm (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 điều khiển vị trí xe) Mạch khí nén cụm khí nén cụm giảm chấn thành phần kín kích hoạt điều khiển chiều cao 10 • Van đảo chiều • Được lắp đặt bên máy nén, van đảo chiều chuyển đổi dòng chảy van bên để cung cấp khí / xả khí lị xo • Van giảm áp • Cài đặt máy nén, van giảm áp thiết bị an tồn xả khí áp suất bên máy nén đạt đến mức nguy hiểm • Máy sấy khơng khí • Hấp thụ ẩm khơng khí để giữ cho hệ thống không bị ẩm Độ ẩm thải với khơng khí Khối van Một khối van nằm phía sau đèn sương mù bên phải Được tạo thành từ năm van điện từ cổng khơng khí, khối van phân phối khơng khí cho lị xo bầu chứa Có cảm biến áp suất bên Van điện từ mở đóng cổng để truyền áp suất khí nén theo tín hiệu điện Là thiết bị loại N / C, van điện từ đóng áp suất lị xo khơng khí mở ECU để chuyển khơng khí Sử dụng cảm biến áp suất, khối van theo dõi áp suất bên trong bình khí lị xo Các cổng khơng khí tạo thành từ van đảo chiều, trả lại khơng khí cho bốn lị xo máy nén khí, cổng dẫn đến lọc khơng khí Bộ lọc khí Nằm phía bên trái bánh xe bên phải khoang máy, lọc khí lọc khơng khí hút vào hệ thống Lọc gió (gray) Phuộc trước phải(red) Phuộc sau phải(green) #4 Phuộc trước trái(white) Máy nén (blue) cảm biến áp suất (internal) 13 Phuộc sau trái(yellow) 3) Phần điều khiển Cảm biến chiều cao xe Bốn cảm biến chiều cao xe lắp đặt thân xe tay nối thấp để phát khả tăng tốc phần / thân xe mạch IC phát thay đổi chiều cao xe từ chuyển động cảm biến gửi tín hiệu đến ECS ECU Trong kiểm sốt chiều cao xe, cảm biến chiều cao xe sử dụng để đo chiều cao xe; điều khiển lực giảm chấn, sử dụng để ước tính tốc độ tương đối van điều tiết góc Trục di chuyển Thanh Đệm nối Cuộn từ Cấu trúc HALL IC Giắc nối Cảm biến chiều Cảm biến chiều cao cao sau xe phía trước P.C.B Vỏ bảo vệ Cảm biến G Một cảm biến gia tốc cài đặt FL, FR RL để đo gia tốc dọc thân xe gửi tín hiệu đến ECS ECU Dựa tín hiệu tăng tốc dọc thân xe đến, ECU tính tốn tốc độ rung / đầu, đáy, cuộn tốc độ xe Dựa yếu tố tốc độ này, lực giảm chấn điều khiển để triệt tiêu độ rung thân xe Cảm biến gia tốc (FL, FR, RL) Cảm biến áp suất Cài đặt khối van, cảm biến áp suất phát áp lực hệ thống Khi ECS khơng hoạt động, giám sát áp suất hệ thống cho bầu chứa; ECS hoạt động, giám sát áp suất mạch hệ thống cho hoạt động lị xo khơng khí Nằm bên Cảm biến áp suất khối van 14 Công tắc chế độ ECS Bốn cảm biến chiều cao xe lắp đặt thân xe tay nối thấp để phát chiều cao xe di chuyển Tăng tốc / thân xe gửi đến ECS ECU làm tín hiệu từ cảm biến để sử dụng điều khiển chiều cao xe Công tắc điều khiển • Cơng tắc điều khiển chiều cao xe Chiều cao xe • Người lái xe thay đổi chiều cao xe cách chọn chế độ cao chế độ thông thường Chế độ thấp chuyển đổi lựa chọn cơng tắc điều khiển bật tự động xe trì tốc độ 120km / h cao Lực giảm chấn 10 giây • • cơng tắc điều khiển giảm chấn The driver can adjust damping force by selecting sport mode or auto mode ESC ECU ESC ECU đặt thiết bị LH thân xe nhận điều kiện lái xe / tín hiệu vị trí từ cảm biến điều khiển chiều cao xe lực giảm chấn Chiều cao xe điều khiển tự động theo tốc độ xe; điều khiển nút điều khiển chiều cao xe Đèn ECS Chỉ báo ECS nằm cụm Đèn "Cao" bật chế độ cao bật để điều khiển chiều cao xe Đèn "Thể thao" bật chế độ thể thao bật để giảm chấn lực điều khiển SPORT ECS ECU ECS Lamp 15 High 3.4 Điều khiển điện tử 1) Các yếu tố đầu vào đầu ra: Van điện từ (4EA) Cảm biến độ cao xe(4EA) Van xã (1EA) Cảm biến gia Tốc (3EA) Wire Wire Van đảo chiều (2EA) TCM Cảm biến áp suất Role máy nén Chế độ công tắc ESC Van giảm áp (4EA) CAN ECM Tốc độ động Cảm biến vị trí Bướm ga ABS/ESC MDPS Tốc độ xe Công tắc phanh Cảm biến góc đánh lái ECS ECU phát chuyển động xe qua cảm biến độ cao xe, cảm biến G cảm biến áp suất, biết ý định người lái xe thông qua công tắc chế độ ECS Việc tính tốn chiều cao xe kiểm soát lực giảm chấn thực dựa liệu nhận từ ECM, ABS / ESC MDPS Chiều cao xe tang hay giảm phụ thuộc vào khí nén điều khiển thơng qua van điện từ, van xã, van đảo chiều rơ le máy nén Độ cứng hay mềm giảm chấn điều chỉnh thông qua van giảm áp giúp tạo độ ổn định cảm giác thoải mái lái xe 16 2) Điều khiển cân xe Tổng quan Chiều cao xe điều khiển lái xe đứng yên, tay tự động Người lái xe điều khiển chiều cao xe công tắc để chọn hai cấp độ (bình thường / việt dã) Chế độ tự động cho phép ECU điều chỉnh chiều cao xe đến mức lý tưởng cho điều kiện lái xe định Các mức điều chỉnh bao gồm Normal (chiều cao thiết kế), Cao tốc (thấp) chế độ việt dã (cao) Việc kiểm sốt khí nén để kiểm sốt chiều cao xe điều kiên định đáp ứng thể sơ đồ đây: +30mm Chế độ việt dã Công tắc HMI (Vx≤70kph) Vx>70kph for 10s Công tắc HMI (Vx≤70kph) 0mm Chế độ bình thường Vx