项目六电控悬架检修

电控悬架系统检修常书战案例一：

一辆丰田LS400轿车车身高度不能正常调节，请对此故障进行诊断分析并予以排除。项目描述

本项目任务是对LS400EPS进行:常规检查与调整;读取与清除故障码;检测主要电气元件。1．知识目标本项目学习目标（1）掌握电控悬架系统的组成、功用及类型；（2）理解电控悬架系统的控制功能；（3）掌握电控悬架系统信号输入装置的功用、原理；（4）掌握电控悬架系统执行器及空气弹簧、可调阻尼减振器的功用、结构、原理。

学习目标（1）会对LS400轿车电控悬架系统进行常规检查与调整；（2）能够正确读取与清除LS400轿车电控悬架系统故障码；（3）能够正确检测LS400轿车电控悬架系统主要电气元件。

2．能力目标学习目标3．素质目标（1）5S整理、整顿、清扫、清洁和素养；（2）劳动保护与安全操作安全文明生产，保证工具、设备和自身安全；（3）团队协作

能与任务小组同学高效协作，共同完成任务；（4）组织沟通能力

能与同学及老师有效沟通；（5）规范

拆装工艺合理，操作规范。513:48:24现代汽车电子控制悬架系统简介现代汽车电子控制悬架系统简介4.1

概述

汽车的悬架装置是连接车架（或承载式车身）和车桥（或车轮）之间全部传力装置的总称，主要由弹性元件，减振器，导向机构组成，其作用主要有三方面：

（1）承载承受汽车各个方向（包括垂直、纵向、侧向）的载荷；

（2）缓冲缓和由于汽车载荷和路面状况等引起的各种振动冲击；

（3）传力将车轮与路面之间的力传递给车身，使之正常前进或减速停车。4、知识回顾

传统悬架组成及功用组成：弹性元件、减振器、导向机构。弹簧的功用：缓冲振动、摆动、提高轮胎抓地力。减振器的功用：衰减振动、方向稳定。导向机构：传递动力典型独立悬架(前)双横臂式（双叉式）独立悬架典型独立悬架（后）典型独立悬架双横臂式（双叉式）独立悬架典型独立悬架麦弗逊悬挂传统悬架对汽车性能的影响

由于行驶平稳性、操作稳定性确定乘坐舒适性，因此传统悬架●软：舒适性好、行驶稳定和操纵稳定性差（车身位移过大、横摆纵摇）●硬：舒适性差、行驶稳定和操纵稳定性好。●只减阻尼而不变刚度，振动到车身。●只减刚度而不变阻尼，稳定性和舒适性差。传统悬架的缺点参数不变为了减少车体振动，隔离路面冲击，提高乘坐舒适性要求悬架设计较“软”。但是这样势必导致车身在行驶过程中的位移变大，需要相应地提高车身高度，从而导致车辆中心高度的增加，不利于改善车辆的行驶稳定性。为了减小汽车在转弯、加速、制动时汽车产生的侧倾及后倾，提高操稳性，又要求悬架设计较“硬”另一方面，为了提高汽车的操纵稳定性，一般要求悬架具有较大的弹簧刚度和减振器阻尼，这显然与改善车辆的舒适性的要求相矛盾。传统悬架在设计时，不可能使乘坐舒适性及操稳性都得到优化，只能是：在二者中间寻求折中方案（在特定道路及速度下实现）；或偏重于某一种方案（牺牲一个方面，达到另一个目的）。当前，人们对舒适性及操纵稳定性的需求越来越高，所以开始研究及应用主动悬架。电控悬架系统的功能

采用电控悬架的目的是可以根据车辆行驶状况及驾驶员的意愿等因素由电子控制系统自动调节悬架的相关特性参数，从而打破传统被动悬架的局限性，使汽车悬架的特性与道路状况及行驶状态相适应，保证汽车的平顺性和操纵稳定性都得到最大的满足。电控悬架系统的基本功能如下：

（1）减振器阻尼力调节根据汽车的负载、行驶路面条件、汽车行驶状态等来控制悬架减振器的阻尼力，防止汽车急速起步或急加速时的车尾下蹲、紧急制动时的车头下沉，以及急转弯时车身横向摇动和换档时车身纵向摇动等，提高行驶平顺性和操纵稳定性。

（2）弹性元件刚度调节在各种工况下，通过对悬架弹性元件刚度的调整，改变车身的振动强度和对路况及车速的感应程度，来改善汽车的乘坐舒适性与操纵稳定性。

（3）汽车车身高度调节可以使得车辆根据负载变化自动调节悬架高度以保持车身的正常高度和姿态。当汽车在坏路面行驶时可以使车身升高，增强其通过性；当汽车在高速行驶时，又可以使车身降低，减少空气阻力并提高行驶稳定性。 目前，中级轿车上采用的电控悬架（半主动悬架）一般只能实现减振器阻尼力的调节功能和横向稳定器侧倾刚度的调节，而一些高级轿车上的电控悬架（主动悬架）则能实现上述全部功能。悬架发展与分类1981年开始车身高度控制，同年开发出可变减震器阻尼力的新技术1987年日本田公司率先推出空气弹簧主动悬架90年代随电子技术发展，已具有在10-20秒内做出反应的电控悬架系统当悬架系统刚度一定时，根据减振器阻尼能否改变，悬架系统可分为从动悬架阻尼不可改变半从动悬架手动改变阻尼无ECU半主动悬架由ECU改变阻尼主动悬架

可调整悬架刚度（高压液体或高压气体作为能量来源）电子控制的悬架半主动悬架主动悬架悬架发展与分类悬架的分类:1.按结构分：非独立悬架、独立悬架2.作用原理分：被动悬架（传统悬架）、主动悬架（按照其是否包含动力源分为：全主动悬架-有源主动悬架；办主动悬架-无源主动悬架）现代轿车大都是采用独立式悬架，按其结构形式的不同，独立悬架又可分为横臂式（双叉式）、纵臂式、烛式以及麦弗逊式悬架等悬架发展与分类1.被动悬架：为固定的悬架刚度和阻尼系数，只能保证在特定道路状态下达到性能最优折衷。2.全主动电控悬架：组成—执行机构、测量系统、反馈系统、能源系统（液压缸及蓄能器）。其悬架刚度、减振器的阻尼系数、车身高度都能随汽车载荷、行驶速度、路面状况等行驶条件变化，而自动调节，使悬架性能总是处于最佳状态。未解决问题：高频率下的行驶平顺性、能量消耗、可靠性、价格、振动、噪声等。3.全主动悬架分类：主动油气悬架（雪铁龙XM油气弹簧）、主动空气悬架（日本三菱）、主动液力悬架（代表车型为VOLVO740）。悬架发展与分类1.电子控制半主动悬架：无源（无油泵、蓄能器、油管、油罐、滤油器等），工作时不消耗车辆动力，性能与全主动悬架相近，应用价值较高。不考虑改变悬架刚度，只考虑改变悬架阻尼。分为有级半主动（阻尼力有级可调如OPEL）、无级半主动（阻尼力连续可调如BENZ)2.丰田皇冠、日产公爵应用的是一种具有多种作用的电子控制复合型空气悬架。具有车身高度、阻尼力控制、刚度控制调节功能。使用了车速传感器、加速踏板开启速度传感器等多种传感器。其性能和结构介于主动悬架和半主动悬架之间。特点：成本低于主动悬架，应用价值较高。电控悬架的结构及原理

现代汽车对悬架系统的要求在汽车行驶过程中，由于路面的不平整或者汽车自身运动状态的改变，会使汽车表现出各种运动形态，包括车身的垂直振动、俯仰运动和侧倾运动等。垂直振动+前后俯仰+左右侧倾（路面不平）（加速、制动）（转弯）综合进行控制汽车行驶时的运动形式综合考虑上述因素，现代汽车可以对悬架提出如下要求：（1）具有足够的强度。（2）具有适当的弹簧刚度，且能根据载荷的变化而变化。（3）具有足够的侧倾刚度。（4）具有良好的吸振能力（阻尼力可以调节）。（5）能够保证车轮正确的定位参数。现代汽车悬架控制系统的控制内容以电脑作为控制核心，对汽车悬架系统参数，包括弹簧放度、悬架阻尼、侧倾刚度和车身高度等实行适时控制已经成为现实当前，对汽车悬架的控制主要有以下几种：（1）以改善坏路行驶能力和高速操纵稳定性为目的的车高控制；（2）以改善舒适性和操纵稳定性为目的的减振器阻尼控制；（3）以改善舒适性和操纵稳定性为目的的弹簧刚度控制。（4）以改善操纵稳定性为目的的侧倾刚度控制。（5）综合以上各种考虑的综合性悬架。

悬架控制系统的基本组成

现代汽车悬架控制系统：是指利用有源或无源控制元件构成的闭环控制系统对汽车悬架实行主动控制的装置，它能根据车辆的运行状况和路面情况主动作出反应，抑制车身的各种振动，使悬架始终处于最佳减振状态。目前，悬架控制系统可实现对车高、悬架弹簧刚度和减振器阻尼、侧倾刚度等方面的主动调节。与其他控制系统一样，半主动悬架控制系统一般也包含传感器、电脑和执行机构三个组成部分（能源结构）。

悬架控制系统的传感器有多种型式，他们在系统总承担着将汽车行驶路况（汽车的振动）和车速及启动、加速、转向、制动等工况转变为电信号，并输送到电脑。

车身加速度传感器：检测车身振动，间接地也可反映行驶的路面状况和车身横向运动状况（高级轿车会有垂直加速度传感器如梅赛德斯）。车身位移传感器：检测车身与车桥的相对位移，反映车身的平顺性和车身高度。车速传感器：检测车轮转速，反映车速和计算车身的侧倾量。

传感器转向盘转角传感器：检测转向盘转角，计算车身侧倾。制动压力开关：检测制动管路压力，判断汽车制动情况。制动灯开关：检测制动灯电路通断，判断汽车制动状况。节气门位置传感器：检测节气门开度，反映汽车加速状况。门控灯开关：检测门控灯电路通断，判断乘员状况。悬架控制系统的执行机构可以是电磁阀、步进电动机或泵气电动机等他们根据电脑的控制信号，准确、快速和及时地作出动作反应，实现对弹簧刚度、减振器阻尼或车身高度的调节。执行机构（一）悬架系统的高度控制悬架的车高控制系统：可根据车内乘员人数或汽车装载情况自动调节车身高度，以保持车身具有稳定的行驶姿态。模式避震器

行驶高度舒适舒适为主

0毫米

至

-15毫米自动根据驾驶环境自动调节0毫米

至

-28/35毫米

动态运动为主

-15毫米

至

-28/35毫米*越野根据驾驶环境自动调节

+25毫米,直到100公里/小时举升根据驾驶环境自动调节

+60毫米,直到40公里/小时

停车后，当车上载荷减少而车身上抬时，控制系统能自动地降低车身高度，以减少悬架系统的负荷，改善汽车外观形象。

1、停车水平控制

2、特殊行驶工况高度控制

当汽车高速行驶时，主动降低车身高度，以改善行车的操纵稳定性和气动特性。汽车行驶于起伏不平度较大的路面时，主动升高车身，避免与地面或悬架的磕碰。典型的车高控制有以下几种：

车身高度不受载荷影响，保持基本恒定，姿态水平，使乘坐更加平稳，前大灯光束方向保持不变，提高行车安全性。

现代汽车车高控制系统有油压式和气压式之分前者用于油气弹簧悬架，后者用于空气弹簧悬架。

3、自动水平控制播放常见的控制方式：方式1空气压缩机电动机空气压缩机继电器高度传感器排气电磁阀空气干燥器空气弹簧在该控制系统中，高度传感器的信号用于控制空气压缩机向空气弹簧输送压缩空气，抬高车身。

干燥器内的干燥剂（硅的化合物）吸收进气过程中压缩空气的水分，这些水分可以通过竟干燥器排出的气体带走，以使干燥剂能得以重复使用。

同时该信号（高度传感器）也被用来控制空气弹簧上的排气电磁阀，释放空气弹簧中已有的气体，从而达到维持弹簧内的压力和降低车身高度的目的。解释常见的控制方式：方式2空气压缩机电动机空气压缩机继电器高度传感器排气电磁阀空气干燥器空气弹簧电脑压力开关储液筒在空气压缩机与空气弹簧之间设置了高压的储气筒，空气压缩机输出的高压气体储存在该储气筒中，压力开关感受储气筒内的压力，最终通过电脑控制空气压缩机的运转。解释在控制系统中，高度传感器是检测部分，装在车身与悬架之间用来检测某一车轮或车轴上方车身高度的变化，向电脑提供车身高度信息高度传感器有簧片式、霍尔式和光电式等多种型式。其中光电式最为常见，其结构如下图。遮光板光电藕合器遮光板光电藕合器摆臂传感器轴在传感器内部有一根由连杆带动的传感器轴，轴上固定一个开有许多窄槽的圆盘

圆盘的转动可在遮光器输出电路中出现开关电量转换

这种不断转换的电量作为电信号输入电脑，用来识别悬架高度的变化，采用数个这样一来的遮光器，传感器就可以将车身高度划分为若干个区域，如果采用4个光电藕合器，则可以根据其通断状态，组合成16个车高区域。

它两端的发光二极管和光敏三极管一道构成遮光器解释可调空气弹簧减振器总成是系统的执行机构，它是一个带有充气室的液压减振器若想抬高车身，空气压缩机会通过空气干燥器想空气弹簧内充气，使得空气弹簧伸张，车身高度变大；反之，则可将空气弹簧上的排气阀打开，空气弹簧内的压缩空气经过排气阀和空气干燥器被排向大气，空气弹簧缩短，车身高度随之降低。

两组光电耦合元件输出信号与车身高度的关系1号开关信号2号开关信号车身状态10过高11偏高01偏低00过低汽车行驶时，高度传感器每8毫秒测量一次车身高度。高度调节范围一般为10-30MM，从操纵高度控制开关到启动空压机约需2秒时间，从压缩机开始充气到完成高度调节需要20-40秒时间。备注：系统保护措施在汽车行驶时，为了最大限度地降低车身振动对判断车身高度带来的影响，读数时间间隔会适当延长。高度传感器发出车身高度变化信号7-13S以后，EMSECU才会向执行元件发出控制信号。在这段时间，如果高度传感器没有输入信号，ECU就不会改变车身高度。发生频次。若在该段时间内所测得车高信号处于“过高区”比例达75%-80%以上，则电脑将根据高度传感器的输入信号，向排气电磁阀发出控制信号，打开排气电磁阀，空气弹簧气室中的空气通过空气干燥器排向大气，从而达到降低车身高度的目的。此后，通过检测当发现车高信号处于“过低区”或“低车身区”所占比例达到10%以上时，终止放气，完成一次车高调节。

另外一个预防措施是：ECU控制压缩机一次运转的时间不超过2分钟；排气阀打开的时间不超过1分钟，防止系统泄漏时压缩机不停地工作并阻止排气孔不停地排气。在行李箱内设有一高度控制自动切断开关，当车身高度上升到极限时，自动切断控制电路。当电脑根据传感器信号判定车身高度低于规定的标准值时即刻向空气压缩机继电器发出控制信号，接通该继电器启动空气压缩机产生的压缩空气经空气干燥器向空气弹簧主气室充气，使车身高度增加。一旦车身高度达到标准值后，电脑通过空气压缩机继电器让空气压缩机停止工作，以维持车身高度。蓄电池电脑提供12V电压，通过一个20s延时关闭继电器，电脑在点火开关关闭后执行一个关闭程序。发动机转速通过位于交流发电机上的相位开关测得。当发动机转速低于500r/min时，电脑不允许空气压缩机工作。车速信号通过缓冲电路由仪表上获得，当车速超过某一规定值后（如80km/h），电脑自动降低车身高度（如20mm），以降低空气阻力，改善行驶稳定性。制动踏板上的开关信号提供汽车的制动信号，当汽车以高于8km/h的速度行驶时，电脑通知汽车进行高度调节。通过门控灯开关信号电脑判断车门是否打开，依此选择控制方式。通过模式选择开关信号，电脑以不同方式调节车身高度。空气压力开关和高度传感器信号则是电脑控制空气压缩机和车身高度的依据。从汽车行驶平顺性和操纵安全性考虑，悬架弹簧刚度和减振器阻尼应能随汽车行驶状况的改变而变化即可以在车辆行驶过程中，根据路面状态和车身的响应，对悬架参数进行控制，使车身的振动响应始终被限制在期望的范围内。这种系统通常以车身运动的位移、加速度等参数作为控制依据，由电脑控制电磁阀、步进电动机等执行机构，实现对弹簧刚度和减振器阻尼的调节。LS400悬架控制开关有2个。一个是LRC驾驶控制开关，

（normal-标准sport-运动，用于选择减震器及空气弹簧的工作模式）另一个是高度控制开关(normalhigh)；（二）减振器变阻尼调节当仪表板上的模式开关处于normal（标准）时，ECU令减震器保持柔软状态；但是当车速超过120公里/小时后，强制变为中等硬度状态。当驾驶员选择sport（运动）状态时，减震器处于中等状态工作，当：汽车急转弯（转角传感器）、高速制动（超过60公里/小时）等状态时，直接变为坚硬状态。在下列条件下变为柔软转弯行驶2秒或以上。加速时间达到3秒或时速达到50.制动灯开关断开2秒时间之后自动变速器自空挡或停车档换入其它档3秒或车速达到15公里/小时.在汽车行驶过程中，由于车轮受到地面冲击，悬架弹簧以其吸收和释放能量的方式将这种冲击转变成车轮（车身）的往复运动，在此过程中，减振器通过吸收振动能量来大幅度衰减振动。双向作用筒式式减震器。流通阀伸张阀压缩阀补偿阀从结构上看汽车减振器是一个密闭的、充满油液的缸筒内置的活塞将缸筒分为两个工作腔体活塞上开有的轴向节流孔成为沟通两工作腔的通道。车身的上下振动带动活塞在缸筒中往复运动，迫使筒内的油液在两工作腔之间往复流动节流孔对油液的摩擦阻力构成了减振器阻尼，汽车振动的能量在此间转化为油液中生成的热能散失在大气中。现代汽车悬架对减振器阻尼的控制一般均根据汽车负荷、行车状态和路面条件控制调节减振器中节流孔的过流面积，实现改变减振器阻尼的目的。通常情况下，高速行驶的汽车希望有较强的阻尼力，以利于控制车身姿态的变化。但是，当行驶于城市道路时，减弱阻尼力更有利于改善乘坐舒适性。对悬架减振器阻尼力的控制，可以达到急加速时防止车身后座、换档过程中防止车身冲击、制动时防止车身“点头”以及转弯车身侧倾等等目的。阻尼控制系统的传感器包括车速传感器节气门位置传感器转向盘转角传感器车身和悬架加速度传感器制动灯开关等他们分别向电脑提供车速、加速状况、转向盘转角和转速、车身运动状态和汽车制动等信号，电脑通过步进电机或电磁阀等可调节阻尼式减振器改变阻尼力，以适应行驶需要。（三）悬架弹簧刚度调节系统的组成

空气管路车门开关车门开关制动开关高度传感器空气压缩机电脑行李箱开关后减振器空气弹簧到高度传感器和电磁阀的前悬架总成汽车悬架系统特性的好坏不仅仅只取决于某一个性能参数的好坏，更重要的是系统各参数的匹配。悬架综合控制系统是指具有车高控制功能、减震器阻尼控制功能和悬架刚度控制功能的悬架系统。该系统可以大大提高汽车的乘坐舒适性和行驶稳定性。通常，综合悬架控制系统具有的功能如下：根据模式开关可将悬架刚度和阻尼的原始状态选为“软”-标准和“硬”-运动两种状态，针对车高控制也可选择为“普通”和“高”状态。（四）悬架综合控制系统悬架综合控制系统主要有两种结构类型：一种是有步进电动机驱动的空气悬架系统另一种是有电磁阀驱动的油气弹簧悬架系统悬架综合控制系统的功能1、车速路面感应控制：高速感应——车速大于110km/h

前后车轮关联感应——车速在30km/h--80km/h，且车高在0.03s内突然变化坏路感应——车速在40km/h--100km/h，且车高在0.5s内大幅变化；车速大于100km/h，且车高在0.5s内大幅变化；2、车身姿态控制：侧倾控制——急转弯点头控制——车速大于60km/h的制动后座抑制——车速小于20km/h的急加速；3、车身高度控制：高速感应——车速大于90km/h

连续坏路控制——车速在40km/h---90km/h之间，且车高持续0.5s以上大副变化；车速大90km/h，且车高持续0.5s以上大幅变化

电控空气悬架系统在车上的布置1-空气干燥器和排气电磁阀2-空气压缩机3、16-前、后高度控制阀4、15-前、后高度传感器5-前悬架执行器6-节气门位置传感器7-门控灯开关8-转角传感器9-高度控制开关10-后悬架执行器11-电脑12、18-后、前高度控制继电器13-高度控制连接器14-高度控制开关17-制动灯开关19-IC调节器高度自主控制开关位于行李箱中，若将其置于关闭（OFF）位置，则汽车被举升或停在不平路面上时，不能对车身高度进行调节。直流电动机带动的空气压缩机将压缩空气经干燥过滤器送到高度自主控制电磁阀，由高度控制电磁阀来控制悬架空气弹簧的充气量，空气室的压力有调压阀根据汽车载荷实行控制。电控空气悬架的控制原理电控油气弹簧系统1-油气弹簧2-中间气体弹簧3-悬架刚度调节器4-电磁阀5-控制开关6-转角传感器7-指示灯8-制动与加速踏板位置传感器9-制动压力传感器10-车速传感器11-油泵12-车身位移传感器系统以油为介质压缩气室中的氮气，实现刚度调节，以管路中的小孔节流形成阻尼特性。当汽车正常行驶时，电脑打开前、后电磁阀，将中间气体弹簧接入前、后轴液压回路，于是可将弹簧中可压缩气体的容积增加50%，刚度下降；与此同时，由于各电磁阀还打开了一个节流孔，使油液在各轴上所有三个氮气弹簧之间流动，降低了悬架阻尼。当电脑关闭前、后电磁阀，使中间气体弹簧与系统隔绝，禁止左右弹簧之间的油液流动，悬架刚度和阻尼均得以增加油室氮气室膜片中间气体弹簧节流孔液压缸控制柱塞阀电磁阀当电脑检测到电磁阀线圈电阻值有误会时，停止对电磁阀加电，悬架系统自动恢复到“硬”的状态当电脑向电磁阀通电压缩回位弹簧接通电磁阀后中间气体弹簧参与左右弹簧的工作，悬架变软。不通电时，电磁阀因回位弹簧的作用而保持在关闭位置，使中间气体弹簧与前、后轴上的其他两个弹簧隔绝，悬架处于“硬”状态；该系统的执行器实际上是一个电磁阀，它置于前、后轴的中间气体弹簧上以上悬架控制系统概括起来有如下特征：（1）它以闭环的形式且通过逻辑的控制方式调节控制悬架参数（刚度、阻尼），且有“主动”性；（2）由于系统不能提供能量，而仅消耗能量，所以它只能在消耗能量的过程中体现主动悬架的特征，而且在补充能量时表现出被动悬架的特征。（3）该控制系统仅有电控装置和驱动机构需要消耗能量，因而能耗少，系统结构简单。（4）可以减少车身的各种振动，但是无法像主动悬架那样将他们消除，且系统控制在反应时间上有轻微的延迟。LS400电控悬架的结构及原理

LS400空气悬架系统一、LS400电子控制悬架基本组成基本组成

1、传感器部分：车速传感器、转角传感器、节气门位置传感器、高度传感器等

2、电子控制单元：悬架控制ECU3、执行器：阻尼力转换执行器、高度控制电磁阀、空气弹簧、空气压缩机、储气筒、空气管路、继电器等电控悬架的结构及布置电控悬架实验台的结构及布置电路图二、典型功能典型控制功能：转向控制——防侧倾过大；制动控制——防点头；加速控制——防后坐；高车速控制——防左右前后的横摆纵摇、车高正常（风阻小）；不平路控制——变中软；自动车高控制——乘员过多过少都保持正常车高。三、元件结构及原理（一）结构与原理

1.开关（1）悬架控制开关：

包括LRC开关和高度控制开关（2）高度控制通断开关（3）制动灯开关（4）门控灯开关驾驶及高度控制开关电控悬架的结构及原理电控悬架的结构及原理

2.传感器（1）车速传感器：电控悬架的结构及原理（2）节气门位置传感器：电控悬架的结构及原理（3）发电机IC调解器：判断发动机是否运转

悬架ECU利用这一信号，进行如转角、高度等传感器的检查和失效保护电控悬架的结构及原理（4）转向传感器:由一个旋转信号盘和两组发光二极管、光敏三极管组成。信号盘旋转时光缝移动，使两组光敏管通不同的组合判断方向与转角。电控悬架的结构及原理电控悬架的结构及原理电控悬架的结构及原理（5）高度传感器:检测车高和运动过程的位移量。电控悬架的结构及原理光电式：一个信号盘、两组光缝、四组光电光敏管。四个信号为：SHRL、SHRR、SHFL、SHFRECU送出两个基准信号SHLOAD、SHCLK做基准。电控悬架的结构及原理高度传感器的本身有控制器电控悬架的结构及原理（6）加速传感器把压电陶瓷盘的挤压变形转变成电信号并且检测车辆竖向加速度。电控悬架的结构及原理3、执行器（1）悬架控制执行器：位于各减振器/气动缸的顶部。它通过输出轴转动减振器回转阀来改变减振器的阻尼力。

回转阀（输出轴）旋转角度是由来自电子调节悬架/空气悬架电子控制单元的信号控制的。电控悬架的结构及原理电控悬架的结构及原理电控悬架的结构及原理电控悬架的结构及原理（2）可调式减振器：电控悬架的结构及原理（3）空气弹簧主、副气室组成空气弹簧，主副连通、气室容积变大刚度小。不连通，只有主室工作，刚度大。充气量大，车高升高、空气量少车高低。电控悬架的结构及原理电控悬架的结构及原理空气弹簧刚度可变电控悬架的结构及原理电控悬架的结构及原理（4）空气压缩机：提供车身高度调节所需的压缩空气电控悬架的结构及原理悬架ECU通过测量RM+和RM-端子的电压来判断电机的运行状况，并在检测到异常情况时中止高度控制。电控悬架的结构及原理（5）干燥器和排气电磁阀

两个前高度控制电磁阀单独工作，后高度控制电磁阀同时工作。后高度控制电磁阀中还装有一个减压阀，用来防止空气管道内压力过高。（6）前后高度控制电磁阀：二、LS400电控悬架的控制方式（1）防侧倾控制1、减振阻尼力和弹簧刚度控制该控制可在转弯中或在S形弯路上抑制车辆的侧倾。根据车速和转弯的角度，悬架ECU使电流从FS+和RS+流出，从而将悬架执行器设置在硬的位置，从而保证车身的稳定性。（2）防“点”头控制（3）防下坐控制（4）高车速控制（5）坏路控制2、半主动控制

（1）开始上坡如上图所示，当车轮开始走向凸起面，使减震器收到压缩且车身向上移动时，减震器的减震阻尼减少，以使减震器阻力不把车身往上推。（2）继续上升若车轮继续升上凸起路面时，弹簧力向上推车身，使减震器渐渐伸张，此时，减震器的减震阻尼力增加以减少车身向上运动。（3）开始下坡

当车轮开始走下凸起路面时，使减震器伸张，且车身向下运动时，减震器的减震阻力减少，以使悬架慢慢落下。（4）继续下行当车轮进一步下行，减震器的减震阻尼力增加，以减少车身向下运行。

因此，通过悬架ECU的指令，半主动控制功能会根据不同的情况调节减震器的减震阻尼力，在上述开始上坡和开始下坡的过程中，由于减震器的减震阻尼力有助于车身运动，因此悬架ECU使减震器变软。在另外两个过程中由于减震器的减震阻尼力抑制车身运动，因此悬架ECU使减震器变硬。根据这一方法，即使在不平的路面，悬架ECU也可在所有四个车轮上独立地实现最佳减震阻尼力的控制。3、车身高度控制

（1）自动高度控制这种控制不管车内乘员人数的和装载质量如何变化，自动控制车身高度，避免车身底盘与路面突出物相碰，改善汽车的乘坐舒适性，还能使汽车前大灯光束射程保持恒定，提高汽车行驶安全性。（2）高车速控制（3）关闭点火开关控制三、悬架控制系统的故障诊断对于具有调节车身高度的空气悬架系统来说，它只在发动机超过设定转速（如500或600r/min）的一段时间（如15s）以后，且所有车门和行李箱均已关闭的条件下，空气弹簧会自动修正因负荷改变造成的车身高度变化。即使发动机熄火，系统仍能在所有车门和行李箱均关闭一段时间（如15s）后，对车身高度进行调节，以保持汽车良好的停车姿态。空气悬架调节系统一般在下列情形之下不工作：（1）当行李箱盖或任意一扇车门开启时；（2）当制动踏板被踩下时；（3）当节气门全开时；（4）当充电系统出现故障时。在对电控悬架进行故障诊断时应注意：另外还应特别注意：（1）在检查悬架系统之前，必须确认汽车各轮胎的充气压力是否正常，车轮定位参数是否准确；（2）在顶起或移动汽车之前，应至少打开一个车门或行李箱盖。如果受条件限制无法打开上述盖门，则需要断开蓄电池，以避免悬架系统出现异常的充放气，产生车身的运动；（3）拆卸空气弹簧之前，应先通过电磁阀排出弹簧内的压缩空气；（4）对系统进行检测时，必须使发动机转速高于悬架系统设定的工作转速，且将自动变速器的变速杆置于P档（停车档），拉紧驻车制动，垫好车轮。（5）拆卸或安装电磁阀时，必须顶起汽车。

在对电控悬架系统进行维修与故障诊断时，一般首先要进行自诊断系统检测，然后进行功能检查与调整。

①监测系统的工作状况。如果系统发生了故障，装在仪表板上的车高控制指示灯将被通电闪亮，以提醒驾驶员立即检修。1．故障自诊断（1）自诊断的功能

②存储故障码。当系统发生故障时，系统能够将故障以故障代码的形式存放在悬架ECU中。在检修汽车时，维修人员可以采用一定的方法读取故障码及有关参数，以便迅速诊断出故障部位或查找出产生故障的原因。③失效保护。当某一个传感器或执行器发生故障时，自诊断系统将以预先设定的参数取代有故障的传感器或执行器工作，即自诊断系统具有失效保护功能。系统对各传感器或执行器失效保护的方法如表所示。

不同汽车进入故障自诊断的方法有所不同，主要有以下几种。①专用诊断开关法。在有些汽车上，设置有“按钮式诊断开关”，或在悬架ECU上设置有“旋钮式诊断模式选择开关”，按下或旋转这些专用开关，即可进入故障自诊断测试状态，进行故障代码的读取。（2）进入自诊断的方法②空调面板法。如林肯·大陆和凯迪拉克等轿车上，空调控制面板上的相关控制开关，可兼作故障诊断开关，一般是将空调控制面板上的“WARM”和“OFF”两个按键同时按下一段时间，即可使故障自诊断系统进入故障自诊断状态，读取ECU随机存储器中存储的故障码。③加速踏板法。有的汽车在规定的时间内将加速踏板连续踩下5次，即可使ECU故障自诊断系统进入故障自诊断状态。④点火开关法。在规定的时间内将点火开关进行“ON-OFF-ON-OFF-ON”循环，即可使ECU故障自诊断系统进入故障自诊断状态，如美国克莱斯勒公司生产的电子控制悬架系统就采用这种方法。⑤跨接导线法。利用ECU故障自诊断系统读取故障码时，需要用跨接导线将高度控制连接器和发动机室检查插接器的“诊断输入端子”和“搭铁端子”进行跨接，方可进入故障自诊断状态和读取存储的故障码。如丰田汽车电子控制悬架系统即采用该方法读取故障码。图3-35指示灯⑥解码器诊断法。利用解码器与汽车电子控制系统故障检查插接器相连接，便可以直接进入故障自诊断测试状态和读取故障码。

电控悬架系统的指示灯一般有两个：一个是悬架控制指示灯“NORM”，另一个是刚度阻尼指示灯“LRC”。还有一个悬架控制照明灯“HEIGHT”。悬架系统的指示灯如图3-35所示。当点火开关在“ON”位置时，仪表板上的“LRC”指示灯和悬架控制指示灯应亮2s左右，2s后，各指示灯的亮灭则取决于其控制开关的位置。（3）指示灯的检查

①接通点火开关。②用跨接线将TDCL或检查连接器的端子TC与E1连接，TDCL与检查连接器如图3-36所示。（4）故障代码的读取图3-36TDCL与检查连接器

③根据仪表板悬架控制“NORM”指示灯的闪烁情况读取故障码，正常故障代码如图3-37所示，故障代码11、31的显示方式如图3-38所示。④利用表3-3所示的故障代码表检查故障情况。⑤检查完毕后，将端子TC与E1跨接线脱开。

图3-37正常故障代码（无故障）图3-38故障代码11、31表3-3 凌志LS400电控悬架系统故障代码表（5）故障代码表故障代码故障部位故障原因11右前高度传感器电路高度传感器电路短路或断路12左前高度传感器电路13右后高度传感器电路14左前高度传感器电路21前悬架控制执行器电路悬架控制执行器电路短路或断路22后悬架控制执行器电路311号高度控制阀电路高度控制阀电路短路或断路332号高度控制阀电路（用于后悬架）342号高度控制阀电路（用于左悬架）35排气阀电路排气阀电路短路或断路411号高度控制继电器电路1号高度控制继电器电路短路或断路42压缩机电动机电路压缩机电动机电路短路或断路51至1号高度控制继电器的持续电流供至1号高度控制继电器的通电约8.5min以上52至排气阀的持续电流供至排气阀的持续电流通电约6min以上61悬架控制信号电控单元失灵71悬架控制执行器电源电路悬架控制执行器电源电路断路：AIRSUS熔丝烧断72高度控制ON/OFF开关电路高度控制ON/OFF开关在OFF位置

高度控制ON/OFF开关电路断路

系统故障排除后要将故障码清除，清除方法有以下两种。①关闭点火开关，拆下2号接线盒中的ECU-B熔丝10s以上，即可清除故障代码。（6）故障代码的清除②关闭点火开关，用跨接线将悬架控制连接器的端子9（端子CLE）与端子8（端子E）连接，同时使检查连接器的端子TS和E1连接。保持在这一状态10s以上，然后接通点火开关，并脱开以上各端子，即可以清除故障代码。接线盒如图3-39所示，悬架控制连接器与检查连接器如图3-40所示。图3-39接线盒悬架控制连接器与检查连接器ECU输入信号的检查主要是检查输入的转向传感器和停车开关的信号是否正常，具体操作如下。①将点火开关转到“ON”位置，按检查项目和操作内容操作。②短接检查连接器的端子TS和E1，观察悬架控制指示灯“NORM”状态。正常状态如表3-4所示。闪烁是指“NORM”指示灯以0.25s的间隔正常闪烁，常亮是指“NORM”指示灯不闪烁一直亮。（7）ECU输入信号的检查表3-4 ECU输入信号检查检查项目操作内容发动机状态（停机）发动机状态（运转）操作内容发动机状态（停机）发动机状态（运转）转向传感器车向前摆正直行闪烁常亮转向角45°以上常亮闪烁停车灯开关OFF（不踩制动踏板）闪烁常亮ON（踩下制动踏板）常亮闪烁门控灯开关OFF（所有车门关闭）闪烁常亮ON（所有车门打开）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踩到底常亮闪烁1号车速传感器车速低于20km/h闪烁常亮车速高于20km/h常亮闪烁高度控制开关“NORM”位置闪烁常亮“HIGH”位置常亮闪烁开关“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．功能检查与调整（1）车辆高度功能的检查操作悬架控制开关检查汽车高度的变化①检查轮胎气压是否正常（前轮为230kPa，后轮为250kPa）；图3-41高度控制开关②测量车身高度。

③起动发动机，将高度控制开关从“NORM”转换到“HIGH”位置，高度的变化应为10～30mm，从操作高度开关到压缩机起动的时间应为2s，从压缩机起动到高度调整完成的时间为20～40s，高度控制开关如图3-41所示。图3-41高度控制开关④使车辆处于“HIGH”高度调整状态，起动发动机，将高度调整开关从“HIGH”位置转换到“NORM”位置，车辆高度变化应为10～30mm，从操作高度开关到开始排气的时间为2s，从开始排气到高度调整结束的时间应为20～40s，车身高度变化量应为10～30mm。

当压缩机工作时，检查溢流阀能否工作。①将点火开关转至ON位置，连接高度控制连接器的端子1与7，使压缩机工作。高度控制连接器的端子如图所示。（2）溢流阀的检查高度控制连接器的端子②等压缩机工作一段时间后，检查溢流阀是否放气。若不能放气，应检查压缩机、溢流阀是否工作不良以及管路是否漏气。

图3-43溢流阀的检查

③将点火开关转到“OFF”，清除故障代码。上述故障都将引起悬架气室压力不正常，造成悬架刚度和车身高度调整不正常；用导线连接高度连接器1号与7号端子的方法使压缩机工作，悬架ECU会认为有故障而记录下故障代码，因此，检查完后，应进行故障码的清除工作。

①将高度控制开关置于“HIGH”位置以使车辆高度升高，然后使发动机熄火。②在空气软管和软管接头处涂抹肥皂水，检查有无漏气现象。（3）管路漏气的检查

将高度控制开关置于“NORM”位置，车辆置于水平位置。将LRC开关拨到“NORM”位置，使车身上下跳振几次，以使悬架处于稳定状态；前、后推动汽车，以使车轮处于稳定状态；将变速器操纵杆置于“N”挡位，松开停车制动器（应挡住车轮不让它转动），起动发动机；（4）车辆高度的检查与调整

将车身高度控制开关拨到“HIGH”位置，车身升高后，等待60s，然后再将车身高度控制开关拨到“NORM”位置，使车身下降，待车身下降后再过50s，重复上述操作，以使悬架各部件稳定下来；测量车身高度，应符合表的要求，否则应通过转动车身高度传感器连接杆进行高度调整。①检查车身高度。在相应的测量点检查车身高度是否合适，如所示。车身高度测量点②调整车身高度。松开高度传感器连接杆上的两个锁紧螺母，转动该连接杆的螺栓以调节其长度（连接杆每转一圈，车身高度变化4mm左右），如图3-45所示。③检查车高传感器连接杆的尺寸，前后均为13mm。调好后，拧紧锁紧螺母。④再检查一次车身高度是否合适。高度传感器连接杆的调整位置

当点火开关在“ON”位置时，仪表板上的LRC指示灯和高度控制指示灯应闪亮2s左右。2s后，各指示灯的亮灭取决于其控制开关的位置，正常情况如下。（5）指示灯的检查

①LRC指示灯。如果LRC开关拨在“SPORT”侧，LRC指示灯仍亮；LRC开关拨在“NORM”侧，LRC指示灯亮2s后熄灭。②车身高度控制指示灯。如果车身高度控制开关拨在“NORM”侧，高度控制指示灯的“NORM”灯亮，“HIGH”灯不亮；高度控制开关在“HIGH”，高度控制指示灯的“HIGH”灯亮，“NORM”灯不亮。

③“HEIGHT”照明灯。当点火开关在“ON”时，“HEIGHT”照明灯始终亮。④当点火开关在“ON”时，如果车身高度控制“NORM”指示灯闪亮，表示悬架控制系统电脑存储器中已储存有故障码，应读取故障码后排除故障。⑤当点火开关在“ON”时，各指示灯出现表所示的情况，则为不正常，应检查有关电路。

输入信号的检查主要是动态检查各传感器和开关的信号是否正常输入悬架电脑。检查步骤如下。（6）检查输入信号

将悬架刚度和阻尼控制均固定在“硬”状态，车身高度控制在“NORM”侧；将检查连接器TC与E1端子短接，如果高度控制“NORM”指示灯闪烁故障码，则应按故障码检修故障电路；如果高度控制“NORM”指示灯不闪烁故障码，则可接通点火开关，将检查连接器的TS与E1端子短接（这时车身高度控制“NORM”指示灯以0.2s的时间间隔闪烁，表示诊断系统已进入输入信号检查状态，当发动机运转时，车身高度控制“NORM”指示灯的闪烁将会停止）；每个检查项目都在A状态和B状态下各检查一次。

在进行这项检查时，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；如果将发动机室内的检查连接器的端子TSGN与E1连接，贮存在存储器中的诊断代码就会输出。如果存储器没有诊断代码输出，则要进行输入信号检查。

电控悬架出现了故障，无论自诊断系统有无故障码输出，都需要进行系统电路故障检查。如果无故障码显示，则需根据故障分析的结果，对与故障有关的电路和部件逐个进行检查。如果所有可能的故障电路和部件检查均无问题，但悬架控制系统的故障确实存在，则需对悬架ECU进行检查或更换。（7）电控悬架电路故障的检查

故障码11、12、13、14说明前右、前左、后右、后左位移传感器电路断路或短路。可能的故障部件有：电脑与传感器之间的线路及插接器、车身高度传感器电源线路及2号高度控制继电器、车身高度传感器及悬架ECU。故障检查步骤如下。（8）车身高度传感器电路的故障检查①检查车身高度传感器电源电压。拆下前轮胎（故障代码11、12）或拆下行李箱装璜前盖（故障代码13、14）；脱开车身高度传感器插接器；点火开关转到“ON”，测1号端子对地电压（应为蓄电池电压，否则检修2号高度控制继电器及有关线路，正常接地）。②检查高度控制传感器与悬架ECU之间的导线和插接器。检查各线束插接器应无松动；拔开线束插接器，插脚应无锈蚀；检测有导线连接的两插脚之间的通路情况。③检查车身高度传感器的功能。换上一只性能良好的车身高度传感器，看故障症状是否消除。若能消除，更换车身高度传感器；若不能消除，则检查或更换悬架ECU。

一旦ECU存储了故障码21、22，说明前、后悬架执行器电路有断路或短路故障，就不执行减振和弹簧刚度控制。可能的故障部位有：电脑与悬架控制执行器之间的线路及插接器、悬架控制执行器、悬架ECU。（9）悬架控制执行器电路的故障检查①检查悬架控制执行器的电阻。拆下悬架控制执行器盖和执行器，拨开执行器插接器，测量控制执行器各端子的电阻。各端子正常电阻如表所示。如果电阻值不正常，应更换悬架控制执行器。

②检查悬架控制执行器的动作。在悬架控制执行器各端子之间施加蓄电池电压（但施加蓄电池电压不要超过1s），检查执行器的工作情况。若检查结果不正常，则应更换悬架控制执行器。③检查悬架执行器的线路和插接器。检查执行器与电脑之间的线路和插接器，检查执行器的搭铁。若检查结果发现问题，更换或修理线路和插接器；若检查结果为正常，则应检查或更换悬架ECU。

一旦ECU存储器中存入故障代码31、33、34、35，分别表明1号高度控制阀电路有短、断路、2号高度控制阀电路有短、断路（右悬架）、2号高度控制阀电路有短、断路（左悬架）、排气阀电路有短、断路，此时不执行汽车高度控制、减振力和弹簧刚度控制。（10）高度控制阀电路的故障检查

①检查连接高度控制连接器的各端子时汽车高度是否改变。拆下行李箱右侧盖，测量高度控制连接器2、3、4、5、6端子与端子8间的电阻，均为9～15；将点火开关转到“ON”，按表所示方式连接高度控制连接器的相关端子，汽车高度变化应符合要求。否则，应检查高度控制阀和排气阀。

②检查悬架ECU与高度控制连接器之间的配线和连接器是否断路。③检查高度控制阀和排气阀。拆下右前控制阀和排气阀，脱开阀的连接器，对1号高度控制阀和排气阀进行检查；拆下行李箱装璜前盖，脱开阀的连接器，对2号高度控制阀进行检查。各端子之间的电阻值符合表中的要求。

在相应端子上接蓄电池电压时，高度控制阀和排气阀应有工作声，不正常则应更换高度控制阀或排气阀，正常则检修高度控制阀或排气阀与连接器之间的配线及连接器。四、项目实施任务一常规检查与调整任务二

系统自诊断任务三电气元件检测任务一常规检查与调整

本任务对LS400轿车电控悬架系统功能与状态进行检查，以判断其工作是否良好，包括车身高度调整功能检查、外观检查、车身高度检查与调整。【任务描述】【任务分析】车身高度调节功能失效任务一常规检查与调整故障现象：车高自动调节功能失效；车高手动调节功能失效。故障原因：气源系统故障，不能制造压缩空气；管路、空气弹簧泄漏；检修思路：检查车身高度设置是否正确；检查管路、空气弹簧有无泄漏。轮胎检查与维护项目一、车身高度检查与调整二、车身高度调整功能检查三、外观检查目的：检查初始车身高度设置是否正确目的：将初始车身高度设置调整到标准值目的：检查悬架管路、空气弹簧是否有泄

漏，是否有零部件损伤。轮胎检查与维护方法一、车身高度检查与调整1．检查车身高度正确停放车辆挂空挡按压车头、车尾前后推动车辆LRC开关->NORM固定前后车轮车高开关NORM，下降？车高开关HIGH，上升？重复前两步测量车身高度前端：地面——下悬架臂安装螺栓中心；后端：地面——下悬架臂安装螺栓中心。车身高度标准值前端：249±10mm；后端：231.5±10mm；左、右车身高度相差应小于10mm；前、后车身高度相差应在17.5±15mm之内。车身前端高度测量车身后端高度测量2．调整车身高度拧松锁紧螺母转动连接杆螺栓检查连接杆