项目四汽车电子控制悬架系统的检修

1、u项目导读项目导读 悬架的作用是缓冲和吸收来自车轮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传递车轮的振动，在汽车行驶过程中还传递车轮 与路面间产生的驱动力和制动力。与路面间产生的驱动力和制动力。 电控悬架系统能够根据车身高度、电控悬架系统能够根据车身高度、 车速、转向角度及速频、制动等信号，车速、转向角度及速频、制动等信号， 由电子控制单元（由电子控制单元（ECU）控制悬架执行）控制悬架执行 机构，使悬架系统的刚度、减振器的阻机构，使悬架系统的刚度、减振器的阻 尼力及车身高度等参数得以改变，从而尼力及车身高度等参数得以改变，从而 使汽车具有良好的乘坐舒适性和操纵稳使汽车具有良

2、好的乘坐舒适性和操纵稳 定性。定性。 u任务导入任务导入 了解汽车电子控制悬架系统在汽车了解汽车电子控制悬架系统在汽车 行驶过程中起到的辅助作用，找出电子行驶过程中起到的辅助作用，找出电子 控制悬架系统与传统悬架从结构上有哪控制悬架系统与传统悬架从结构上有哪 些不同。些不同。 u知识准备知识准备 一、电子控制悬架系统的功能一、电子控制悬架系统的功能 1车高调整车高调整 2减振器阻尼力控制减振器阻尼力控制 3弹簧刚度控制弹簧刚度控制 1按传力介质不同分类按传力介质不同分类 按传力介质的不同电子控制悬架系按传力介质的不同电子控制悬架系 统可分为气压式和油压式两种。统可分为气压式和油压式两种。 2按

3、控制理论不同分类按控制理论不同分类 按控制理论不同电子控制悬架系统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。可分为半主动式、主动式两大类。 电子控制悬架系统由传感器、电子电子控制悬架系统由传感器、电子 控制单元（控制单元（ECU）、执行器）、执行器3部分组成。部分组成。 图图4-1 电子控制悬架系统元件在车上的位置电子控制悬架系统元件在车上的位置 1干燥器和排气阀干燥器和排气阀 2高度控制压缩机高度控制压缩机 31号高度控制阀号高度控制阀 4节气门位置传感器节气门位置传感器 5门控灯开关门控灯开关 6悬架悬架ECU 72号高度控制继电器号高度控制继电器 8后悬架控制执行器后

4、悬架控制执行器 9高度控制连高度控制连 接器接器 10高度控制开关高度控制开关 112号高度控制阀和溢流阀号高度控制阀和溢流阀 12后车身高度传感器后车身高度传感器 13模式开关模式开关 14高度控制开关高度控制开关 15转向传感器转向传感器 16制动灯开关制动灯开关 17前悬架控制执行器前悬架控制执行器 18前车身高度传感器前车身高度传感器 191号高度号高度 控制继电器控制继电器 20IC调节器调节器 （1）转向盘转角传感器）转向盘转角传感器 （2）加速度传感器）加速度传感器 （3）车身高度传感器）车身高度传感器 （4）车速传感器）车速传感器 （5）车门信号）车门信号 （6）制动信号）制动

5、信号 （7）悬架控制开关）悬架控制开关 图图4-2 光电式转向盘转角传感器光电式转向盘转角传感器 1转角传感器转角传感器 2光电耦合器光电耦合器 3遮光盘遮光盘 4转向轴转向轴 5传感器圆盘传感器圆盘 图图4-3 悬架刚度和阻尼选择开关（悬架刚度和阻尼选择开关（LRC） 开关和高度控制开关的安装位置开关和高度控制开关的安装位置 图图4-4 锁止开关（高度控制锁止开关（高度控制ON/OFF开关）开关） 的安装位置的安装位置 悬架刚度和阻尼选择（悬架刚度和阻尼选择（LRC）开关。）开关。 高度控制开关。高度控制开关。 锁止开关（高度控制锁止开关（高度控制ON/OFF开关）。开关）。 （1）电子控制

6、单元）电子控制单元ECU的功能的功能 传感器信号放大。传感器信号放大。 输入信号的计算。输入信号的计算。 驱动执行器。驱动执行器。 故障检测。故障检测。 （2）电控空气悬架系统电子控制模块（悬）电控空气悬架系统电子控制模块（悬 架架ECU）的结构）的结构 （3）电控空气悬架系统电子控制模块（悬）电控空气悬架系统电子控制模块（悬 架架ECU）的工作原理）的工作原理 （1）执行器功用）执行器功用 悬架执行器的作用是驱动主、副气悬架执行器的作用是驱动主、副气 室的空气阀阀心和减振器阻尼孔的回转室的空气阀阀心和减振器阻尼孔的回转 阀，使其转动，从而实现对悬架刚度和阀，使其转动，从而实现对悬架刚度和 阻

7、尼参数的控制，如图阻尼参数的控制，如图4-5所示。所示。 图图4-5 电控悬架的组成电控悬架的组成 1执行器执行器 2副气室副气室 3减振器调整杆减振器调整杆 4主气门主气门 5减振器活塞杆减振器活塞杆 6滚动膜滚动膜 7减振器减振器 车速与路面感应控制。车速与路面感应控制。 a高速感应。高速感应。 b前后车轮关联感应。前后车轮关联感应。 c差路面感应。差路面感应。 车身姿态控制。车身姿态控制。 a转向时车身的倾斜控制。转向时车身的倾斜控制。 b制动时车身的点头控制。制动时车身的点头控制。 c起步或者加速时车身的后坐控制。起步或者加速时车身的后坐控制。 车身高度控制。车身高度控制。 （2）电控

8、空气悬架系统执行器的结构、）电控空气悬架系统执行器的结构、 工作原理工作原理 （3）电控空气悬架系统执行器的分类）电控空气悬架系统执行器的分类 图图4-6 悬架系统执行器的结构悬架系统执行器的结构 1阻尼调节杆阻尼调节杆 2小齿轮小齿轮 3步进电动机步进电动机 4制动杆制动杆 5电磁线圈电磁线圈 6扇形齿轮扇形齿轮 7空气阀驱动齿轮空气阀驱动齿轮 8空气阀控制杆空气阀控制杆 4线执行器。线执行器。 2线执行器。线执行器。 3线执行器。线执行器。 u任务实施任务实施 学生分组训练，在实车上找出电子学生分组训练，在实车上找出电子 控制悬架系统与传统悬架在结构上的不控制悬架系统与传统悬架在结构上的不

9、 同之处。同之处。 u任务导入任务导入 有一辆凌志有一辆凌志LS400轿车仪表板灯光轿车仪表板灯光 系统警告灯点亮，中央控制面板的悬架系统警告灯点亮，中央控制面板的悬架 升高按键上的升高按键上的LED灯不停闪烁，电控空灯不停闪烁，电控空 气悬架升高系统不工作。气悬架升高系统不工作。 u知识准备知识准备 一、车身高度控制系统功用及分类一、车身高度控制系统功用及分类 1自动水平调节自动水平调节 2高速时的调节高速时的调节 3点火开关关闭时的悬挂位置调节点火开关关闭时的悬挂位置调节 汽车普遍采用的车身高度控制系统由汽车普遍采用的车身高度控制系统由4只只 高度传感器（每个减振器下面各设高度传感器（每个

10、减振器下面各设1只）、控只）、控 制开关、电控单元制开关、电控单元EMS ECU、高度调节执行、高度调节执行 器（包括器（包括4个气压缸、两只高度控制电磁阀、个气压缸、两只高度控制电磁阀、 空气压缩机、干燥器和空气管路）等组成。空气压缩机、干燥器和空气管路）等组成。 1车身高度不变时悬架系统的控制过程车身高度不变时悬架系统的控制过程 2车身高度降低时悬架系统的控制过程车身高度降低时悬架系统的控制过程 3车身高度升高时悬架系统的控制过程车身高度升高时悬架系统的控制过程 4系统保护措施系统保护措施 u任务实施任务实施 一、电子控制变高度悬架系统检修一、电子控制变高度悬架系统检修 1检修调高后电控悬

11、架的故障检修调高后电控悬架的故障 自动自动/手工故障检查。手工故障检查。 故障码显示。故障码显示。 详细检查。详细检查。 功能检查。功能检查。 用起重机吊起车架，缓慢降下起重机，用起重机吊起车架，缓慢降下起重机， 直到轻微的车重作用在悬架上。直到轻微的车重作用在悬架上。 使电控悬架系统的控制开关至打开状态使电控悬架系统的控制开关至打开状态 。 使点火开关从断开到接通保持使点火开关从断开到接通保持5s，并使，并使 驾驶员一侧车门打开，其他车门关闭，断开驾驶员一侧车门打开，其他车门关闭，断开 点火开关。点火开关。 将系统检测诊断引线接搭铁（接地）。将系统检测诊断引线接搭铁（接地）。 踩下制动踏板，

12、并使点火开关在接通状踩下制动踏板，并使点火开关在接通状 态。态。 给后悬架弹簧充气时，关闭、打开驾给后悬架弹簧充气时，关闭、打开驾 驶员门各一次，延时驶员门各一次，延时6s后，后悬架弹簧后，后悬架弹簧 充气。充气。 给前悬架弹簧充气时，关闭、打开驾给前悬架弹簧充气时，关闭、打开驾 驶员门各两次，延时驶员门各两次，延时6s后，前悬架弹簧后，前悬架弹簧 充气。充气。 当前后悬架弹簧均需充气时，先充后悬当前后悬架弹簧均需充气时，先充后悬 架弹簧。后悬架弹簧充气后，再关闭、打架弹簧。后悬架弹簧充气后，再关闭、打 开驾驶员一侧的车门各一次，使前悬架弹开驾驶员一侧的车门各一次，使前悬架弹 簧开始充气。簧开

13、始充气。 如果诊断引线与搭铁脱离，弹簧充气状如果诊断引线与搭铁脱离，弹簧充气状 态停止。如果点火开关断开，或制动踏板态停止。如果点火开关断开，或制动踏板 踩下，也会停止充气。踩下，也会停止充气。 首先用万用表电压挡检查充气泵的首先用万用表电压挡检查充气泵的 电源线，测试结果为无工作电压。电源线，测试结果为无工作电压。 对照电路图进行线路检查发现，提对照电路图进行线路检查发现，提 供电源的供电源的40A熔丝已经熔断。熔丝已经熔断。 但继续检查充气泵及线路发现无短但继续检查充气泵及线路发现无短 路现象。路现象。 于是更换熔断的熔丝后起动发动机进于是更换熔断的熔丝后起动发动机进 行试车，但进行试车后

14、故障还是存在。行试车，但进行试车后故障还是存在。 于是又用导线直接将蓄电池的正负极于是又用导线直接将蓄电池的正负极 电源引至充气泵，发现充气泵不工作。电源引至充气泵，发现充气泵不工作。 根据以上检查结果，可以确定充气泵根据以上检查结果，可以确定充气泵 损坏。损坏。 u 任务导入任务导入 一辆马自达轿车的悬架系统，无论在什一辆马自达轿车的悬架系统，无论在什 么车况，都只能以一种模式运行，不能根据么车况，都只能以一种模式运行，不能根据 行驶路况进行调节。行驶路况进行调节。 该车装有马自达电控悬架系统该车装有马自达电控悬架系统TEMS。 正常情况下，驾驶员可根据行车状正常情况下，驾驶员可根据行车状

15、况选择悬架的控制方式，从而决定衰减况选择悬架的控制方式，从而决定衰减 力的大小，而该车却只能在力的大小，而该车却只能在“正常手动正常手动 状态状态”运行。运行。 u知识准备知识准备 一、电子控制变刚度悬架系统的功用一、电子控制变刚度悬架系统的功用 目前，中、高档汽车倾向于利用可调刚度目前，中、高档汽车倾向于利用可调刚度 的空气弹簧或油气弹簧，通过调节这些元件的的空气弹簧或油气弹簧，通过调节这些元件的 空气压力的办法来调整弹性元件的刚度。空气压力的办法来调整弹性元件的刚度。 二、电子控制变刚度悬架系统的组成二、电子控制变刚度悬架系统的组成 电子控制变刚度悬架系统也是由高度传电子控制变刚度悬架系统

16、也是由高度传 感器、控制开关、电控单元感器、控制开关、电控单元EMS ECU、刚度、刚度 调节执行器（气压缸、高度控制电磁阀、空调节执行器（气压缸、高度控制电磁阀、空 气压缩机、干燥器和空气管路）等组成。气压缩机、干燥器和空气管路）等组成。 三、空气弹簧悬架刚度的调节原理三、空气弹簧悬架刚度的调节原理 图图4-7 悬架安装位置悬架安装位置 1空气悬架空气悬架 2车身高度传感器车身高度传感器 图图4-8 悬架刚度的自动调节原理悬架刚度的自动调节原理 1阻尼调节杆阻尼调节杆 2空气阀控制杆空气阀控制杆 3主、副气室通道主、副气室通道 4副气室副气室 5主气室主气室 6气阀体气阀体 7气体小通道气体

17、小通道 8阀心阀心 9气体大通道气体大通道 u任务实施任务实施 一、空气弹簧的拆卸和安装一、空气弹簧的拆卸和安装 断开电控悬架开关。断开电控悬架开关。 吊起车辆后悬架自然下垂，或用千斤吊起车辆后悬架自然下垂，或用千斤 顶起车辆并将千斤顶支架放在车架下，顶起车辆并将千斤顶支架放在车架下， 使车辆降在架上，并使悬架自然下垂。使车辆降在架上，并使悬架自然下垂。 从空气弹簧的电磁阀上拆下尼龙空气从空气弹簧的电磁阀上拆下尼龙空气 管路。管路。 卸下空气弹簧下的保持架，将弹簧从卸下空气弹簧下的保持架，将弹簧从 车架上拆下。车架上拆下。 在空气弹簧安装前，应将其正确折叠在空气弹簧安装前，应将其正确折叠 在皮

18、腔底部活塞上。在皮腔底部活塞上。 二、电子控制变刚度悬架系统的二、电子控制变刚度悬架系统的 故障案例诊断过程故障案例诊断过程 u任务导入任务导入 电动汽车在行驶时，悬架刚度和阻电动汽车在行驶时，悬架刚度和阻 尼系数不随着行驶状况、路况、汽车姿尼系数不随着行驶状况、路况、汽车姿 态变化而调节。态变化而调节。 u知识准备知识准备 一、变阻尼悬架系统的功用及控制方式一、变阻尼悬架系统的功用及控制方式 根据汽车行驶状况进行控制。根据汽车行驶状况进行控制。 根据驾驶员选择的运行模式进行控制。根据驾驶员选择的运行模式进行控制。 根据汽车行驶状况和驾驶员选择的运行模式根据汽车行驶状况和驾驶员选择的运行模式 进行控制。进行控制。 1运行模式选择开关运行模式选择开关 2变阻尼执行元件变阻尼执行元件 1阻尼阻尼“标准标准”的控制过程的控制过程 2阻尼阻尼“中等中等”的控制过程的控制过程 3阻尼阻尼“坚硬坚硬”的控制过程的控制过程 4变阻尼悬架系统指示灯的控制变阻尼悬架系统指示灯的控制 u任务实施任务实施 一、电子控制变阻尼悬架一、电子控制变阻尼悬架 基本步骤基本步骤 （1）确保电控悬架系统开关在开的位置。）确保电控悬架系统开关在开的位置。 （2）打开点火