汽车检测与维修毕业设计（论文）-浅论汽车电子控制悬架系统的故障维修.doc

8 江 西 理 工 大 学 南 昌 校 区 毕 业 设 计（论文） 题 目：浅论汽车电子控制悬架系统的故障维修 系 ：机电工程系 专 业：汽车检测与维修 班 级：09 汽车班 学 生：xxx 学 号：09314102 指导教师：xxx 职称： 江西理工大学南昌校区 2012 届毕业论文 1 江 西 理 工 大 学 南 昌 校 区 毕 业 设 计（论文）任 务 书 机电工程系 汽车检测与维修专业 2009 级（2012 届）汽车班 学生 xxx 题 目：浅论汽车电子控制悬架系统的故障维修 专题题目（若无专题则不填）： 原始依据(包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等)： 通过学生在汽车实验室和实习单位的实习实践，并查阅各种相关书籍，学 生应熟练掌握汽车电控悬架系统产生故障的原因和悬架系统故障检测维修的方 法。 课题在应用上要求可以应用于汽车维修企业中作为维修人员的技术参考。 在内容上要求做到系统的阐述汽车悬架系统故障的原因与检测维修的方法。以 达到对其常见的故障分析和控制措施，然后对其产生故障进行排除。 主要内容和要求：（包括设计（研究）内容、主要指标与技术参数，并根据课 题性质对学生提出具体要求）： 本课题主要研究汽车电控悬架系统常见故障的现象及成因，找出排除汽车 电控悬架系统常见故障的方法，使悬架系统在行车过程中更加安全可靠。研究 的主要方法和手段是通过搜集查阅电控悬架系统相关书籍、期刊、汽车电控悬 架系统调查报告、及网络信息等资料，同时通过观察维修技术人员对汽车电控 悬架的维修，以自己思路对电控悬架系统故障原因与措施进行研究。并通过汽 车悬架系统故障的实例分析产生故障的原因，从而对症下药，寻找解决的方法， 排除故障，并努力找到预防汽车电控悬架系统产生故障的措施。 要求： 1、论文要对汽车电控悬架系统常见故障产生的原因和排除方法论述清楚。 2、论文写作规范必须符合江西理工大学（南昌校区）毕业论文统一格式的 规定与毕业设计大纲的相关规定。 3、论文结构严谨，逻辑性强，论述层次清晰，概念准确，语句通顺。 4、论点鲜明，论据确凿，材料翔实可靠，说服力强，有一定的学术水平。 5、论文有自己的见解，对所论的问题有深入的分析。 6、不得抄袭和剽窃他人成果。 日程安排： 2011 年 11 月 大致方向和相关资料的搜集 2011 年 12 月 完成文献综述、开题报告和论文提纲 2011 年 12 月 论文开题 江西理工大学南昌校区 2012 届毕业论文 2 2012 年 2 月 向指导老师提交论文初稿 2012 年 2 月 论文修改 2012 年 3 月 完成论文，准备论文答辩 2012 年 5 月 论文答辩 主要参考文献和书目： 1 王宪成汽车典型电控系统的结构与维修北京：高等教育出版杜， 2004 2 李春明.汽车底盘电控技术北京：机械工业出版社，2007，(7) 3 李静.车辆悬架阻尼控制与可调减振器的研制.长春吉林大学汽车工程学院 2000. 4 吴涛汽车电器设备与维修西安：西安电子科技大学出版社，2006 5 罗玉涛.现代汽车电子控制技术. 北京:国防工业出版社, 2006 6 陈善华 可切换半主动悬架控制策略的研究. 长春吉林工业大学 1998. 7 张育华、徐士鸣.汽车电子控制技术与故障诊断.大连理工大学出版社, 2006 8 廖发良.汽车典型电控系统的结构与维修. 北京：北京电子工业社.2006 9 颜宇鹏，徐茜.汽车导报.2005.第 85 期 10 李东江.汽车电控系统故障诊断. 北京：机械工业出版社 2002 11 刘立伟，王岩.车主之友.2009.第 7 期 指导教师签字 ： 年 月 日 江西理工大学南昌校区 2012 届毕业论文 3 教研室主任签字： 年 月 日 注：本表可自主延伸，各专业根据需调整 江西理工大学南昌校区 2012 届毕业论文 4 江 西 理 工 大 学 南 昌 校 区 毕业设计（论文）开题报告 机电工程系 汽车检测与维修技术 专业 09 级（12 届） 汽车 班 学生 xxx 题 目：浅论汽车电子控制悬架系统的故障维修 本课题来源及研究现状： 随着汽车结构和功能的不断改进和完善,还有人们对汽车乘坐舒适性的不断 追求,近年来已有不少豪华轿车纷纷换装上了性能更优越的电子控制式悬架。而 在豪华轿车上才有电子控制悬架系统是为追求更平稳、更舒适的乘坐感。而在 suv 上采用则是为了平衡越野与公路行驶的双重需要。它采用气压结构来控制 车身平衡，并且空气弹簧和减震器能抵消大部分路面传递的长波和短波震动。 这能为高速行驶的车辆提供足够的稳定性，当车辆在不平路面行驶时又能提高 车身的通过能力。随之而来的电控悬架的维修也进入我们日常的检修范围，但 电子控制悬架系统的缺点也很明显，成本高昂、维修成本高，维修难度大。 现阶段对电控悬架的维修主要是汽车高度调整功能的检修、输入输出信号 的检修、溢流阀的检修、漏气检修以及根据故障现象进行的检修。这些故障不 仅影响汽车乘坐舒适性和操纵性，而且严重影响行车的安全性。因此，研究新 的、更先进、更节约成本的检修方法是今后一段时间内的重要课题之一，也是 我们汽车专业学生的重要使命。 课题研究目标、内容、方法和手段： 本课题研究的目标是探讨怎么在日常维修中熟练掌握电控悬架的故障所在, 以及怎么降低维修成本和难度。 研究的主要内容是浅论电子控制悬架系统在日常维修中的故障检测与维修， 以及故障的特点和具体的维修方法。主要包括控制电路、传感器和执行元件的 故障维修。 研究的主要方法和手段主要是通过收集有关电子控制悬架系统的书籍、期 刊、以及一些汽车维修技术人员的论述资料，同时通过观察维修企业技术人员 对汽车电控悬架的维修,加以结合自己在大学阶段所学的专业知识来浅论电子控 制悬架系统的故障维修。 设计（论文）提纲及进度安排： （一）论文提纲 一、电子控制悬架系统概述 二、电控悬架系统的检测与诊断 三、根据故障现象进行检修 四、心得和结论 江西理工大学南昌校区 2012 届毕业论文 5 五、致谢 六、参考文献 （二）进度安排 2011 年 11 月 大致方向和相关资料的搜集 2011 年 12 月 完成文献综述、开题报告和论文提纲 2011 年 12 月 论文开题 2012 年 2 月 向指导老师提交论文初稿 2012 年 2 月 论文修改 2012 年 3 月 完成论文， 主要参考文献和书目： 1 王宪成汽车典型电控系统的结构与维修北京：高等教育出版杜， 2004 2 李春明.汽车底盘电控技术北京：机械工业出版社，2007，(7) 3 李静.车辆悬架阻尼控制与可调减振器的研制.长春吉林大学汽车工程学院 2000. 4 吴涛汽车电器设备与维修西安：西安电子科技大学出版社，2006 5 罗玉涛.现代汽车电子控制技术. 北京:国防工业出版社, 2006 6 陈善华 可切换半主动悬架控制策略的研究. 长春吉林工业大学 1998. 7 张育华、徐士鸣.汽车电子控制技术与故障诊断.大连理工大学出版社, 2006 8 廖发良.汽车典型电控系统的结构与维修. 北京：北京电子工业社.2006 9 颜宇鹏，徐茜.汽车导报.2005.第 85 期 10 李东江.汽车电控系统故障诊断. 北京：机械工业出版社 2002 11 刘立伟，王岩.车主之友.2009.第 7 期 指导教师审核意见： 教研室主任签字： 年 月 日 注：本表可自主延伸 江西理工大学南昌校区 2012 届毕业论文 6 摘摘 要要 本论文主要阐述了汽车电子控制悬架系统的组成和常用维修方法，并简单 的说明了汽车电子控制悬架系统对行车安全的重要性。针对常见的故障例如： 驱动循环故障诊断、维修间故障诊断、弹簧充气故障诊断等技术进行了分析研 究，系统的总结出了一套对汽车电子控制悬架系统根据不同故障所需要的维修 方法。同时本论文总结出了一些减少汽车电子控制悬架系统故障产生的技巧。 希望能给从事汽车电子控制悬架系统维修人员以及相关的研究人员提供参考。 关键词： 诊断与检测 电控悬架 减震器 江西理工大学南昌校区 2012 届毕业论文 7 abstract this paper mainly expounds the automobile electronic control suspension system composition and commonly used method of repair, and a simple description of the automotive electronic control suspension system on traffic safety. aiming at the common fault for example: driving cycle diagnosis, diagnosis, repair between spring inflatable diagnosis technology was analyzed, the system summed up a set of auto electronic control suspension system under the different failure need repair method. at the same time, this thesis summarized some reduction of automobile electronic control suspension system fault generating skills. hope to engage in automobile electronic control suspension system repair personnel and related research staff to provide reference. key words: diagnosis and inspection of electronic control suspension, shock absorbers, 江西理工大学南昌校区 2012 届毕业论文 8 目目 录录 第一章第一章 电子控制悬架系统概述以及电子控制悬架系统传感器电子控制悬架系统概述以及电子控制悬架系统传感器.8 1.1 电子控制悬架系统的功能 .8 1.2 电子控制悬架系统的种类.8 1.3 车身高度传感器.9 1.4 方向盘转角传感器12 1.5 车速传感器12 1.6 加速信号13 1.7 车门信号13 1.8 制动信号13 1.9 悬架控制开关13 第二章第二章 电控悬架系统的检测与诊断电控悬架系统的检测与诊断15 2.1 汽车高度调整功能的检查15 2.2 输入信号的检查15 2.3 溢流阀的检查15 2.4 漏气检查16 2.5 汽车高度调整16 2.6 指示灯检查16 第三章第三章 根据故障现象进行检修根据故障现象进行检修19 3.1 驱动循环诊断19 3.2 维修间诊断20 3.3 弹簧充气诊断 .22 第四章第四章 心得和结论心得和结论24 参考文献参考文献.25 致致 谢谢26 8 第一章第一章 电子控制悬架系统概述以及电子控制悬架系统传感器电子控制悬架系统概述以及电子控制悬架系统传感器 1.1 电子控制悬架系统概述 汽车悬架的作用是缓冲和吸收来自车轮的振动，在汽车行驶过程中还要传 递车轮与路面间产生的驱动力和制动力。汽车在转向时，悬架还要承受来自车 身的侧向力，并在汽车起步和制动时能够抑制车身的俯仰振动，提高汽车的行 驶稳定性和乘坐的舒适性。 传统的悬架系统主要由弹簧、减振器和导向机构三部分组成。其中弹簧、 减振器和轮胎的综合特性，决定了汽车的行驶性、操纵性和乘坐的舒适性。尽 管多年来汽车悬架系统作了许多改进，但由于传统悬架系统使用的是定刚度弹 簧和定阻尼系数减振器，只能适应特定的道路与行驶条件，无法满足变化莫测 的路面状况和汽车行驶状况，而且这种悬架只能被动地承受地面对车身的各种 作用力，无法对各种情况进行主动地调节，使操纵性和乘坐舒适性达到和谐。 所以，一般称传统悬架系统为被动悬架系统。 随着人们对汽车操纵性和舒适性要求的不断提高，以及电子技术的飞速发 展，电子控制技术被有效应用于现代汽车悬架系统。电子控制悬架系统的最大 优点就是它能使悬架随不同的路况和行驶状态作出不同的反应。既能使汽车的 乘坐舒适性达到令人满意的状态，又能使汽车的操纵稳定性达到最佳状态。 电子控制悬架系统的基本目的是通过控制调节悬架的刚度和阻尼力，突破 传统被动悬架的局限性，使汽车的悬架特性与道路状况和行驶状态相适应，从 而保证汽车行驶的平顺性和操纵的稳定性要求都能得到满足。其基本功能有： 1、车高调整 无论车辆的负载多少，都可以保持汽车高度一定，车身保持水平，从而使 前大灯光束方向保持不变；当汽车在坏路面上行驶时，可以使车高升高，防止 车桥与路面相碰；当汽车高速行驶时，又可以使车高降低，以便减少空气阻力， 提高操纵稳定性。 2、减振器阻尼力控制 通过对减振器阻尼系数的调整，防止汽车急速起步或急加速时车尾下蹲； 防止紧急制动时的车头下沉；防止汽车急转弯时车身横向摇动；防止汽车换挡 时车身纵向摇动等，提高行驶平顺性和操纵稳定性。 3、弹簧刚度控制 与减振器一样在各种工况下，通过对弹簧弹性系数的调整，来改善汽车的 乘坐舒适性与操纵稳定性。 有些车型只具有其中的一个或两个功能，而有些车型同时具有以上三个功 能。 1.2 电子控制悬架系统的种类 现代汽车装用的电子控制悬架系统种类很多。 江西理工大学南昌校区 2012 届专科生毕业论文 | 10 按传力介质的不同可分为气压式和油压式两种。 按控制理论不同电子控制悬架系统可分为半主动式、主动式两大类。其中 半主动式又分为有级半主动式(阻尼力有级可调)和无级半主动式(阻尼力连续可 调)两种；主动式悬架根据频带和能量消耗的不同，分为全主动式(频带宽大于 15 hz)和慢全主动式（频带宽 36 hz） ；而根据驱动机构和介质的不同，可分 为电磁阀驱动的油气主动式悬架和由步进电动机驱动的空气主动式悬架。 无级半主动悬架可以根据路面的行驶状态和车身的响应对悬架阻尼力进行 控制，并在几毫秒内由最小到最大，使车身的振动响应始终被控制在某个范围 内。但在转向、起步、制动等工况时不能对阻尼力实施有效的控制。它比全主 动式悬架优越的地方是不需要外加动力源，消耗的能量很小，成本较低。 主动式悬架是一种能供给和控制动力源(油压、空气压)的装置。根据各种 传感器检测到的汽车载荷、路面状况、行驶速度、起动、制动、转向等状况的 变化，自动调整悬架的刚度、阻尼力以及车身高度等。它能显著提高汽车的操 纵稳定性和乘坐舒适性。 传感器的作用是将汽车行驶的速度、起动、加速度、转向、制动和路面状 况、汽车振动状况、车身高度等信号输送给悬架 ecu。汽车悬架系统所用的传 感器主要有：车身加速度传感器、车身高度传感器、车速传感器、方向盘转角 传感器、节气门位置传感器等。下面具体介绍这几种传感器。 1.3 车身高度传感器 车身高度传感器的作用是把车身高度（汽车悬架装置的位置量）转换为电 信号送给悬架 ecu。高度传感器的数量与车上装备的电控空气悬架系统的类型 有关。高度传感器的一端与车架连接，另一端装在悬架系统上。 图 2-1 车身高度传感器的安装位置 在空气悬架上，高度传感器用于采集车身高度信息；在某些行驶平顺性控 制系统上，高度传感器还用来探测悬架运动情况以确定是否需要硬阻尼。 车身高度传感器可以是模拟式的，也可以是数字式的；可以是线位移式， 也可以是角位移式的。下面详细介绍模拟式高度传感器和数字式高度传感器。 1、模拟式高度传感器 江西理工大学南昌校区 2012 届专科生毕业论文 | 11 模拟式高度传感器给悬架 ecu 提供与车身高度相关的、连续的电压信号。 每个高度传感器在悬架 ecu 内都设定有一个基准电压值，该基准值是高度传感 器在汽车处于正常行驶高度时传给悬架 ecu 的电压。悬架 ecu 将高度传感器的 实际电压信号与设定的基准值比较，并根据此比较进行调整。模拟式传感器有 一个 3 线连接器，三线分别是地线、电源线和信号线。 如图 2-2 所示为福特轿车电控空气悬架系统的模拟式高度传感器。它的上 端有一个磁性滑阀，当汽车的车身高度发生变化时，磁性滑阀就在传感器的阀 壳内上下运动。传感器的阀壳内有两个电控开关（超高开关和欠高开关） ，电控 开关通过线束与悬架 ecu 连接。如图 2-3 所示为后悬架高度传感器在车身上的 安装位置。 模拟式高度传感器的工作过程： 汽车高度正常时，电控开关关闭，悬架 ecu 接收到汽车高度为正常的信 号。 当汽车高度增加时，磁性滑阀上移，超高开关打开，并向悬架 ecu 输送 车身高度增加的信号。悬架 ecu 收到此信号后，控制空气弹簧电磁阀和排气电 磁阀打开，使空气弹簧放气，以降低车身高度，使其达到标准高度（即平衡高 度，是指汽车正常行驶时车身应该保持的高度） 。 当车身高度降低时， ，磁性滑阀下移，欠高开关打开，并向悬架 ecu 输送 车身高度降低的信号（即欠高信号） ，悬架 ecu 收到欠高开关的信号后，控制空 气压缩机继电器接通，使空气压缩机工作，同时悬架 ecu 控制空气弹簧电磁阀 打开，使空气压缩机产生的压缩空气充入空气弹簧，从而使车身高度增加，直至 达到标准高度。 图 2-2 福特轿车电控空气悬架系统 图 2-3 福特轿车电控空气悬架系统的后悬 架高度传感器的安装位置 1悬架摆臂连接器；2后部高度 传感器；3车体连接器 江西理工大学南昌校区 2012 届专科生毕业论文 | 12 2、数字式高度传感器 现在应用最广泛的是光电式数字车身高度传感器，其工作原理如图 2-4 所示。在传 感器内部有一个传感器轴，轴外端安装的连接杆与悬架臂相连接，轴上固定一个开有一 定数量窄槽的遮光盘。遮光盘两侧对称安装有四组发光二极管和光敏三极管，组成四对 光电耦合器（信号发生器） 。当车身高度变化时，车身与悬架臂作相对运动，连接杆带动 传感器轴和遮光盘一起转动。当遮光盘上的槽对准耦合器时，光敏三极管通过该槽感受 到发光二极管发出的光线，光电耦合器输出导通(on)信号，反之则输出截止(off)信号。 只要使遮光盘上的槽适当分布，就可以利用这四对光电耦合器导通和截止的组合，把车 身高度的变化分成 16 个区域进行检测，具体划分见表 2-1。这种高度传感器有一个六线 连接器电源线、地线及四个信号线。 图 2-4 车身高度传感器的工作原理 1光电耦合器；2传感器轴；3连接杆；4遮光盘 表 2-1 车身高度控制区域与传感器信号的关系 光电耦合器光电耦合器 1 号2 号3 号4 号 车身高 度区间 ecu 判断 结果 1 号2 号3 号4 号 车身高 度区间 ecu 判断 结果 0ff0ffon0ff15ononon0ff7 0ff0ffonon14 超高 onononon6 标准 on0ffonon130ffononon5 on0ffon0ff120ffonon0ff4 on0ff0ff0ff110ffon0ff0ff3 on0ff0ffon10 高 0ffon0ffon2 低 onon0ffon90ff0ff0ffon1 onon0ff0ff8 标准 0ff0ff0ff0ff0 过低 悬架 ecu 根据传感器输入的“on” 、 “off”信号得到车身位移信息。根据车身高度变 化的幅度和频率，可以判断车身的振动情况，根据一段时间(一般为 10 ms)车身高度在某 一区域的百分比来判断车身高度。 1.4 方向盘转角传感器 方向盘转角传感器用于检测方向盘的中间位置、转动方向、转动角度和转动速度。在 江西理工大学南昌校区 2012 届专科生毕业论文 | 13 电控悬架中，悬架 ecu 根据车速传感器信号和方向盘转角传感器信号，判断汽车转向时 侧向力的大小，以控制车身的倾斜。方向盘转角传感器用于检测汽车转向轮的偏转方向。 光电式转角传感器是电控空气悬架中比较常用的方向盘转角传感器，其结构和工作 原理见图 2-5 所示。在压入转向轴的遮光盘上有一定数量的窄槽，遮光盘的两端分别有 两个发光二极管和两个光敏三极管，组成两对光电耦合器（信号发生器） 。当转动方向盘 时，转向轴带动遮光盘旋转，当转到窄槽处时，光敏三极管感受到发光二极管发出的光， 就会输出“on”信号；当遮光盘转到除窄槽以外的其它位置时，光敏三极管感受不到发 光二极管的光线，就会输出“off”信号。这样随着转向盘的转动，两个光电耦合器的输 出端就形成“on/off”的变换。悬架 ecu 根据两个光电耦合器输出“on/off”变换的速 度，检测出转向轴的转向速度。此外由于两个光电耦合器变换的相位错开约 90，所以 通过判断哪个遮光盘首先转变为“on”状态，就可以检测出转向轴的转动方向。 图 2-5 光电式方向盘转角传感器 1转角传感器；2光电耦合器；3遮光盘；4转向轴；5传感器圆盘 1.5 车速传感器 悬架 ecu 可从车速传感器、各种其它模块或多路传输网络接收车速信号输入（图 2- 6） ，用于实现系统的各种控制功能。 变速器、驱动轴或分动箱的输出通过齿轮驱动车速传感器。车速传感器信号是交流 波形信号，其频率和电压随车速提高而增加，由信号频率便可获知车速。 车速信号也可以由其它模块直接提供给悬架 ecu（直接连接） ，此信号为直流变化信 号。 车速信号也可以以数据信号形式从汽车多路传输网络提供给悬架 ecu。 1.6 加速信号 一般来说，电控悬架系统不用设置专门的加速度传感器。通常利用发动机节气位置传 江西理工大学南昌校区 2012 届专科生毕业论文 | 14 感器信号来判断汽车是否在进行急加速。悬架 ecu 采集加速信号的原理如下： 悬架系统中的传感器（车速传感器、高度传感器等）都是将信号直接输入悬架 ecu， 但节气门位置传感器信号则是输入发动机电子控制系统，然后发动机电子控制系统再将 此信号输八悬架 ecu。当汽车起动或突然加速时，动力传动控制模块根据节气门位置传感 器信号（探测到节气门开度超过 90%）或质量式空气流量传感器信号生成加速信号，然后 将加速信号提供给悬架 ecu，悬架 ecu 控制执行器使其转换到硬阻尼状态，以便减少汽车 “抬头” （“后坐” ） 。 少数情况下也采用加速度传感器来采集加速度信号，如车轮打滑时。加速度传感器 一般有差动变压式和钢球位移式两种，这里不作详细介绍。 1.7 车门信号 悬架 ecu 利用车门信号实现系统的某些功能，如在车门打开时防止排气或保持目前行 驶高度等。当车门关闭时，系统恢复正常工作状态。 1.8 制动信号 当汽车制动时，制动开关给悬架 ecu 一个制动信号，悬架 ecu 收到制动信号后，控制 执行器将悬架由软转换到硬的状态，以防止汽车“点头” （“翘尾” ） 。 1.9 悬架控制开关 悬架控制开关包括悬架刚度和阻尼选择( lrc)开关、高度控制开关和锁止开关（高度 控制 on/off 开关） ，前两个开关一般都装在驾驶室内选挡操纵手柄旁边（图 2-7） ，锁止 开关一般装在后备箱内（图 2-8） 。 图 2-7 悬架刚度和阻尼选择开关(lrc)开关和高度控制开关 1、悬架刚度和阻尼选择( lrc)开关 lrc 开关用于选择悬架的刚度和阻尼力参数， 它行两个挡位： 当 lrc 开关处于“norm” （软）位置时，系 统进入“常规行驶自动控制” ； 当 lrc 开关处于“sport” （硬）位置时，系 江西理工大学南昌校区 2012 届专科生毕业论文 | 15 统进入“高速行驶自动控制” 。 每一种模式下按照刚度与阻尼的大小依次又有 低、中、高三种状态。当“norm” （软）和 “sport” （硬）模式通过 lrc 选定后，就由悬架 ecu 根据传感器的输入信号在低、中、高三种状态 间自动调节刚度和阻尼系数。 2、高度控制开关 高度控制开关也有两种控制模块，即“norm”和“high” ，按照车身的高度从低到高 的顺序，每一种模式又有低、中、高三种状态。 在“norm”模式时，车身高度常处于“低”状态，系统对车身高度进行“常规值 自动控制” 。 在“high”模式肘，车身高度常处于“高”状态，系统对车身高度进行“高值自 动控制” 。 3、锁止开关（高度控制 on/off 开关） 锁止开关（高度控制 on/off 开关）一般装在后备箱内。当锁止开关位于“on”时， 系统按照驾驶员通过高度控制开关选定的模式进行车身高度控制；当锁止开关位于 “off”时，系统不进行车身高速的调节。 江西理工大学南昌校区 2012 届专科生毕业论文 | 16 第二章第二章 电控悬架系统的检测与诊断电控悬架系统的检测与诊断 2.1 汽车高度调整功能的检查 首先在轮胎充气压力满足要求、汽车处于正常高度调整的状态下，检查汽车高度。然 后启动发动机，将高度控制开关从“norm”位置转换到“high”位置，检查完成高度调 整所需的时间和汽车高度的变化量。从操作高度控制开关到压缩机启动所需时间约 2s， 从压缩机启动到完成高度调整所需时间 2040s，汽车高度的变化量为 1030mm。若不 满足，应做进一步检查，确定故障原因、故障部位，采取相应的维修办法。 2.2 输入信号的检查 该检查的目的是检查来自转向传感器和停车灯开关的信号是否正常地输入 ecu。打开 点火开关。将发动机室内的检查连接器端子 ts 与 e1 短接。如果将端子 ts 与 e1 连接后， 存储器中有诊断代码输出，就应该进行维修；如果存储器中没有诊断代码输出，则要进 行输入信号检查。输入信号检查的每个项目检查，要按表 1 中规定的“操作一”进行。 观察发动机处于不同的状态下“norm”指示灯的闪烁方式。正常情况是在发动机停机状 态下，高度控制“norm”指示灯会以 0.25s 的间隔闪亮，并一直持续闪亮到发动机运转 时为止。然后，按表 1 中的规定的“操作二”进行操作，观察发动机处于不同的状态下 “norm”指示灯的闪烁方式，正常情况是在发动机停机状态下，高度控制“norm”指示 灯常亮。若满足要求，表明被检查系统信号正常地输入 ecu。在进行上述各项检查时，减 振力和弹簧刚度控制停止，并且减振力和弹簧刚度均固定在“坚硬”状态。汽车高度控 制仍旧正常进行。 表 1 输入信号的检查 检查项目 操作一 发动机工作状态 操作二 发动机工作状态 停机 运转停机 运转 转向传感器 转向直前 闪烁 常亮 转向角 45以上 常亮 闪烁 停车灯开关 off（制动踏板不踩下） 闪烁 常亮 on（制动踏板踩下） 常亮 闪烁 门控灯开关 off（所有车门关闭） 闪烁 常亮 on（所有车门开启） 常亮 闪烁 节气门位置传感器 不踩加速踏板 闪烁 常亮 加速踏板全部踩下 常亮 闪烁 1 号汽车车速传感器 车速低于 20km/h 闪烁 常亮 车速 20km/h 以上 常亮 闪烁 高度控制开关 norm 位置 闪烁 常亮 high 位置 常亮 闪烁 悬架控制开关 norm 位置 闪烁 常亮 sport 位置 常亮 闪烁 高度控制 on/off 开关 on 位置 闪烁 常亮 off 位置 常亮 闪烁 2.3 溢流阀的检查 江西理工大学南昌校区 2012 届专科生毕业论文 | 17 溢流阀的检查是迫使压缩机工作来检查溢流阀动作，其检查步骤为： （1）打开点火开关，短接高度控制连接器的端子 1 与 7，迫使压缩机工作； （2）等压缩机工作一段短时间后，检查溢流阀是否放空气； （3）关闭点火开关； （4）清除诊断代码：当迫使压缩机工作时，ecu 中会记录一个诊断代码。在完成检查后， 务必将这个诊断代码清除掉。 2.4 漏气检查 主要检查管子和软管的接头是否漏气，其步骤为：首先将高度控制开关拨到“high” 位置使汽车高度上升，然后使发动机停机，在管子和软管的接头处加肥皂水检查是否有 任何漏气现象。 2.5 汽车高度调整 为了保证车高调节系统正常工作，必须进行汽车高度调整。首先将汽车停在水平地面 上，检查汽车高度，若汽车的高度处在标准值范围以内，就不必进行汽车的高速调整， 否则按下面步骤进行汽车的高度调整： （1）拧松高度控制传感器连接杆上的 2 只锁紧螺母。 （2）转动高度控制传感器连接杆的螺栓以调节长度。高度控制传感器连接杆每转一圈能 使汽车高度改变大约 4mm。 （3）调整时要注意检查高度控制传感器连接杆的尺寸是否小于极限值。 （4）暂时拧紧 2 只锁紧螺母。 （5）再检查一次汽车高度。直到车高达到标准值范围以内。 （6）按拧紧力矩要求拧紧锁紧螺母。 2.6 指示灯检查 （1）打开点火开关，“height”照明灯一直点亮。 （2）检查悬架控制指示灯（带“sport”标志）和高度控制指示灯（带“norm”或 “hi”标志），应亮 2s 左右。当把位于自动变速器（有的位于仪表板）上的悬架控制开 关拨到“sport”侧时，悬架控制指示灯仍旧亮着。同样，当高度控制开关拨到“norm” 或“high”侧时，相应的高度控制指示灯“norm”或“hi”也点亮。 当高度控制“norm”指示灯以每 1s 间隔闪亮时，这表明 ecu 存储器中存有故障代码。悬 架控制系统存在故障，应做进一步的检修。如果在指示灯检查过程中，出现表 2 中所示 的故障，应进到相应电路的检查并进行故障排除。 故障征兆 检查电路 江西理工大学南昌校区 2012 届专科生毕业论文 | 18 在点火开关接通后，“sport”、“hi”和“norm”指示灯不亮 汽车高度控制电源电路 指示灯电路 打开点火开关后“sport”、“hi”和“norm”指示灯亮 2s，然后全部熄灭 悬架控制执 行器电源电路 有些指示灯“sport”、“hi”和“norm”或“height”、照明灯不亮 指示灯电路或 “height”照明灯电路 即使悬架控制开关拨到“norm”侧，“sport”指示灯仍旧亮着 悬架控制开关电路 仍旧亮着的汽车高度指示灯与高度控制开关所选定的汽车高度不一致 高度控制开关电路 2.7 诊断代码检查 tc 端子电路。若指示灯闪烁的时间间隔相等，表示悬架控制系统正常，自诊断系统 未发现故障。 （5）检查完毕后，将端子 tc 和 e1 脱开。 （7） 诊断代码清除有 2 个方法： 在关断点火开关的情况下，拆下接线盒中的 ecu 保险丝 10s 以上。 在关断点火开关的情况下，将高度控制连接器的端子 9 与端子 8 连接，同时使检查连 接器的端子 ts 与 e1 连接，保持这一状态 10s 以上，然后接通点火开关，并脱开以上各 端子。 （8）对故障部位进行检查与维修，再按读取代码的步骤检查一遍，如诊断代码消失，表 明悬架控制系统正常。故障已经排除。 代码 系统 诊断 检查电路 11 右前高度控制传感器电路 高度控制传感器电路开路或短路 高度控制传感器电路开路 12 左前高度控制传感器电路 13 右后高度控制传感器电路 14 左后高度控制传感器电路 21 前悬架控制执行器电路 悬架控制执行器电路开路或短路 悬架控制执行器电路 22 后悬架控制执行器电路 31 1 号高度控制阀电路 高度控制阀电路开路或短路 1、2 号高度控制阀与排气阀电路 33 2 号高度控制阀电路（用于右悬架） 34 2 号高度控制阀电路（用于左悬架） 35 排气阀电路 排气阀电路开路或短路 41 1 号高度控制继电器电路或短路 1 号高度控制继电器电路开路 1 号高度控制继电器电 路 42 压缩机电机电路 压缩机电机电路开路或短路压缩机电机被锁住 压缩机电机电路 51 供给 1 号高度控制继电器的持续电流 引起向 1 号高度控制继电器持续供电的故障电 江西理工大学南昌校区 2012 届专科生毕业论文 | 19 路 52 供给排气阀持续电流 供给排气阀持续电流时间超过 6min 引起向排气阀持续供电的故 障电路 61 悬架控制信号 ecu 失灵 ecu 电路 71 高度控制开关电路 高度控制开关在 off 位置高度控制开关电路开路 高度控制开关电 路 72 悬架控制执行器电源电路 悬架控制执行器电源电路开路悬架控制保险丝烧断 悬架控 制执行器电源电路 根据故障现象进行检修 如果在进行诊断代码检查时显示一个正常代码而汽车电控悬架仍然出现（重复出现）故 障，这时可根据故障现象进行每个故障排除，按表 4 和表 5 给出的次序检修每个与故障 现象有关的电路。如果相关电路没有任何不正常现象，故障却依然出现，最后一步就应 该更换悬架控制电脑。 江西理工大学南昌校区 2012 届专科生毕业论文 | 20 第三章第三章 根据故障现象进行检修根据故障现象进行检修 当电控空气悬架系统运行有故障时，悬架 ecu 就会检测到，并点亮故障指示灯。电控 空气悬架系统的诊断与维修过程因不同的车辆而不同，在维修时应参照相应汽车制造商 的维修手册或相关资料中提供的步骤进行。 下面以福特汽车电控空气悬架系统为例，介绍电控空气悬架的故障诊断，其它空气悬 架系统的故障诊断可以参考相关车型和悬架类型的维修手册进行操作。福特汽车电控空 气悬架系统的故障诊断分为两个专项内容：直观检查和依步骤诊断。 1、福特汽车电控空气悬架的直观检查 在连接任何测试设备之前，先检查空气压缩机、空气管路和系统高度传感器杆系是 否有损坏，包括有无泄漏、裂纹和安装是否正确以及线束连接是否正确，芯脚有无弯曲、 折断，引线有无锈蚀、松动，线路布置是否适当等等。如果检查控制系统和高度传感器 有机械损伤迹象，则先做必要的修理后再往下进行。 在直观检查完毕后就要进入依步骤诊断。下面介绍福特汽车电控空气悬架系统的诊断 步骤。 2福特汽车电控空气悬架系统的诊断步骤 包括以下内容，诊断时应按此顺序进行。驱动循环诊断：检查汽车被驱动时是否 出现故障；维修间诊断：检查整个系统在汽车静止时是否有故障；弹簧充气诊断： 检查四个空气弹簧的充气、排气功能。 上述三个诊断程序均需使用 rotunda star 测试仪（007 - 00004）或 rotunda super star2 测试仪（007-00041） ，见图 5-1 3.1 驱动循环诊断 驱动循环诊断显示汽车上次驱动后发生的故障码。该测试主要用于测试车速输入和检 测间歇性故障，这些问题在维修间诊断时可能无法实现。 一个故障可能会引起几个故障码，诊断中显示的每个故障码都有相应的定点测试。 这些测试都标有诊断优先级，第一级最高，第七级最低，要从最高诊断优先级开始执行 定点测试。定点测试的具体内容可参见相应的汽车维修手册的详细介绍。 进行循环诊断的步骤如下： 1）以 24 km/h 以上车速驱动汽车至少 4 min，然后将点火开关转到“off”位置。 2）打开行李舱盖，确认空气悬架“on/off“开关在“on”位置。 3）松开“star”测试按钮使它处于“hold”位置。 4）将“star”测试仪连接到空气悬架诊断插座上，然后将“star”测试仪转到 “on”位置。至少等待 5 s 后，按下“star”测试按钮，使它处于压下的“test”位置。 在 20 s 内， “star”测试仪应该持续显示下列代码之一： 15：驱动循环诊断完成，无故障。断开“star”测试仪，退出驱动循环诊断。 40 到 71：驱动循环诊断完成，而且系统内发生故障。记录系统所有的故障，然后 运行维修间诊断。 江西理工大学南昌校区 2012 届专科生毕业论文 | 21 所有其他代码：根据维修手册或中车在线（）数据库中的相关内 容进行相应的定点测试。 驱动汽车进行检测，直到悬架控制指示灯点亮或技师觉得无故障出现。完成驱动循 环诊断后，要执行维修间诊断。 图 5-1 测试仪 star2 3.2 维修间诊断 维修间诊断有三部分内容：一是自动/手动测试；二是故障码显示；三是功能测试。 自动/手动测试：该测试让空气悬架 ecu 进行自检以及检查各部件的操作。执行完这 些测试后“star”测试仪会显示“12/ok 开始手动测试”或“13/有故障，开始手动测试” 。 此时应执行手动输入检查 故障码显示：可以用“star”测试仪显示故障码。每个检测到的故障码将显示 15 s。故障码将一直显示到不再需要时为止。此时应记下故障码。 功能测试：驱动循环诊断期间记录的故障码应与维修间诊断期间记录的故障码进行 比较。两个测试中都出现的故障码是硬故障。只在驱动循环诊断中出现的故障码是间歇 性故障。 1）维修间诊断的步骤 维修间诊断的测试步骤见表 5-1 表 5-1 维修间诊断的步骤 测试步骤结果措施 江西理工大学南昌校区 2012 届专科生毕业论文 | 22 为了进入/起动维修间诊断，需执行下列 步骤： 将蓄电池充电器与汽车连接起来，并在 测试过程中保持连接 如需要，松开“star”测试按钮，使它 处于弹起的“hold”位置 打开行李舱盖，将“star”测试仪连接 到空气悬架诊断插座上，并且将“star”测 试仪转到“on”位置 把空气悬架“on/off” （锁止）开关转 到“off”位置后再拨回“on”位置 检查客厢和行李舱中的载荷，卸掉所有 负荷；汽车必须处于整备重量 确认点火开关位于“off”位置并等待 10 s 不踩制动踏板，把点火开关打到 “on/run”位置， （没必要起动发动机） 确认大灯、加热风扇、风窗刮水器 断电 等待最少 5 s 后，按下“star”测试按 钮，使它处于压下的“test”位置 在 20 s 内“star”测试 仪持续显示下列代码之一： “10“ “21”到“28” “80“ 执行维修间诊断自动 测试 根据维修手册或中车 在线数据库中的有关内 容进行相应故障码诊断 2）修间诊断自动测试 维修间诊断自动模式测试步骤见表 5-2 3）维修间诊断手动测试 维修间诊断的手动测试步骤见表 5-3。 表 5-2 维修间诊断自动模式 测试步骤结果措施 “star”试仪正在显示代码“10” 。空气 悬架已经完成自检，正执行自动诊断。在进 行自动检测期间（“star”显示代码“10” 时） ，禁止触摸或倚靠车辆。如果没有空气 调平故障，测试大约需要 3-4 min。如果有 空气调平故障，测试可能需要 14 min。测 试结束时， “star”测试仪将显示代码 “12”或“13” “star”测试仪显示代码： “12” “13” 自动测试未测到系统故 障，转入下一步手动测试 自动测试测到系统故障，转 入下一步的手动操作 表 5-3 维修间诊断的手动测试步骤 测试步骤结果措施 江西理工大学南昌校区 2012 届专科生毕业论文 | 23 空气悬架 ecu 已经完成自动检测，正等待技师执 行下列手动操作： 打开司机侧车门，开着司机车门坐到车上 完全踩下加速踏板，然后松开 用力踩下制动踏板，然后松开 方向盘左右转动至少 1/4 圈 下车，关闭司机侧车门，然后逐个打开、关闭 其它三个车门 上述步骤完成好，松开“star”测试按钮到 “hold”位置 5 s 后，再接下“star”测试按钮以 便保持在压下的“test”位置 “star”测试仪正显示以下 代码之一： “1l” “40”至“79” 完成维修间诊断，未发 现故障 完成维修间诊断，发现 故障。只计入至少显示 2 次 的故障，进行相应的故障码 诊断 4）维修间诊断检测到的系统故障 如果驱动循环诊断故障列表中包括代码“55” ，把它加到刚刚作出的“维修间诊断” 故障列表中。 驱动循环诊断检测出的故障在维修间诊断中没有重复出现的故障码将按间歇性故障 处理。 为了节省修复系统故障的时间和人力，对故障码进行了分组。由于某些系统故障能 够而且确实会产生其他系统故障，因此按照故障优先级顺序进行处理是十分重要的。 在驱动循环诊断或维修间诊断过程中，是否检查到系统故障时的处理办法： 如果检测到系统故障：则参照维修手册中的优先级列表，确定要采取的纠正措 施。 如果没有检测到系统故障：则点火开关转到“off”位置，退出维修间诊断。 3.3 弹簧充气诊断 有时定点测试需维修人员进行弹簧充气诊断。弹簧充气诊断允许对各弹簧分别充气、 排气和进行个别检查。 1）弹簧充气诊断步骤 弹簧充气检测的步骤见表 5-4 表 5-4 弹簧充气检测的步骤 测试步骤结果措施 江西理工大学南昌校区 2012 届专科生毕业论文 | 24 为了进行弹簧充气诊断，需执行下列步骤： 将蓄电池充电器与汽车蓄电池连接起来， 并在测试过程中保持连接 如需要，松开“star”测试按钮，使它 处于弹起的