电控悬架系统控制原理和检修(共37页).doc

《电控悬架系统控制原理和检修(共37页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电控悬架系统控制原理和检修(共37页).doc（37页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上本科毕业设计（论文）电控悬架系统控制原理和检修摘 要电子技术与汽车技术的结合形成了一门新技术汽车电子技术，随着汽车电子技术的日趋完善，时至今日，汽车电子化已达到相当高的程度。汽车电子技术已成为一个国家汽车工业发展的标志。本篇论文不仅对应用广泛的电子控制悬架系统的结构、原理进行了系统阐述，而且对其故障类型与产生原因进行分析，同时也对诊断与检测方法、流程也作了详细的介绍。关键词 ： 电子控制，悬架系统，故障，诊断专心-专注-专业AbstractElectronics and automotive technology combine to form a new techn

2、ology - automotive electronics, automotive electronics technology is maturing, to date, automotive electronics has reached a very high level.Automotive electronics technology has become the symbol of the development of a national auto industry. This thesis, not only for the application of a wide ran

3、ge of electronically controlled suspension system structure, the principle of the system described, and its failure types and causes analysis, diagnosis and detection methods, the process is also introduced in detail.Keywords: Electronically controlled suspension system, fault, diagnosis目 录1 绪论1.1 选

4、题背景及意义随着生活水平的不断提高，对车辆乘坐舒适性和操纵稳定性提出了更高的要求。但是传统悬架形式所采用的固定刚度和确定阻尼的弹簧、减震器满足现代汽车所要求的舒适性及操纵稳定性.这样却势必导致车身在行驶的过程中位移偏大，需要相应的提高车身高度，这会随之带来增加车身重心高度.另一方面，为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震器阻尼，这显然与改善舒适性的要求相矛盾。 由于电子控制悬架的应用数量不断扩大，便使电子控制悬架的维护逐渐的被人重视，但是，相关人才的增长速度跟不上电控悬架的普及速度或者缺乏相关知识，致使这方面的维护比较混乱，因此，本篇论文将重点阐述电控悬架的结构及维护。

5、1.2 国内外研究状况电子控制悬架在国外高速客车和豪华城市客车上的使用率已接近100%,在其中、重型载货汽车和挂在车上使用率已超过80%,部分高级轿车也逐渐将电控悬架作为标准配置,在列车上应用也日益广泛;在一些特种车辆上,对防震性要求高的仪表车、救护车及要求带高度调节的集装箱运输车,空气弹簧悬架的应用更为广泛.我国汽车悬架技术的研究和应用与欧美等发达国家相比还处于明显的落后地位,随着高档客车制造技术的引进以及满足人们对舒适性要求的提高,加上国家对客车等级划分的标准要求,电控悬架才开始逐步应用起来。目前,国内拥有空气悬架项目的公司为数众多,但真正拥有电控悬架系统设计开发、制造的却寥寥无几。国内具

6、有代理性质但无实际设计能力的公司居多,对设计匹配等技术环节往往存在先天不足。但是由于种种原因,这些研究成果大多还停留在理论上,产业转化率非常低。其实我国早在20世纪50年代就开始对电控弹簧进行研究,1957年,长春汽车研究所开始了空气悬架技术的研究,不少高校的相关专家学者及研究机构多年来也做了大量富有效的工作,并取得了许多重要研究成果 。1.3 研究内容本研究设计在过去的研究的基础上，分别从四个部分来写的：第一部分：电子控制悬架系统的概述（包括简介、功能、和组成部分）；第二部分：电子控制悬架系统传感器（传感器类型）第三部分：电子控制悬架系统电子控制模块及执行器（包括电子控制悬架系统电子控制模块

7、和执行器的功能、结构、工作原理和执行器的类型）第四部分：电子控制悬架系统故障诊断与检测（故障类型及其原因、故障诊断工具、故障诊断流程和检测方法） 2 电子控制悬架系统概述汽车的操控性和舒适性越来越受到人们的重视，车辆悬架系统在汽车的操控性和舒适性方面起着至关重要的作用。悬架是车身与车轮之间的一切传力连接装置的总称。它的作用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支承力）、纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都传递到车身上，以保证汽车的正常行驶。采用电子控制主动悬架系统不仅可提高乘坐舒适性,而且能够实现整车高度的自动升降,大大提高了车辆的舒适性，所以电子控制主动悬架系统被认为是汽

8、车的发展趋势之一。2.1 电子控制悬架系统主要功能汽车悬架类型可分为被动悬架，半主动悬架和主动悬架。其中，被动悬架是由弹簧和减振器组成的机械式悬架系统，半主动悬架是由可变特性的弹簧和减振器组成的悬架系统，主动悬架是可主动调节悬架的刚度和阻尼的系统。半主动悬架和主动悬架系统都属于电子控制悬架系统，目前，电子控制悬架系统主要有四种结构形式：空气悬架、液压悬架、电磁悬架以及电子液力悬架。电子控制悬架系统包括动力源（液压泵或空气压缩机等），产生力和扭矩的主动作用器（油缸、汽缸、伺服电机、电磁阀等）、测量元件（如加速度、位移和力传感器等）和控制系统等，主要结构如图2.1。电子控制悬架系统主要功能是能够根

9、据车身高度、车速、转向角度及速率、制动等信号，由电子控制单元（ECU）控制悬架执行机构，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，从而使汽车具有良好的乘坐舒适性和操纵稳定性。图2.1 电子控制悬架系统结构2.2 电子控制悬架系统结构与工作原理1,电子控制悬架系统基本是由四个部分组成，如图2.2。（1）传感器：车高传感器、车速传感器、加速度传感器、转向盘转角传感器、节气门位置传感器（2）开关：模式选择开关、制动灯开关、停车开关、车门开关（3）电子控制单元：ECU（4） 执行机构：可调阻尼力的减振器、可调节弹簧高度和弹性大小的弹性元件等。图2.3是丰田凌志LS400轿车电控空气悬架

10、组成图 图2.2电子控制悬架系统构成图图2.3 丰田凌志LS400轿车电控空气悬架组成图2,电控悬架系统的基本工作原理，如图2.4。车身状态传感器和开关给 ECU 提供加速度、 位移及其他目标参数等信号, ECU 根据各传感器送来的信号进行运算分析,向悬架执行元件发出指令信号, 使执行元件(如阻尼调节步进电机) 产生一定的机械动作, 调节悬架参数的执行器(电磁阀、 步进电机等) 改变悬架的刚度、 阻尼系数和车身高度,使车辆在行驶过程中具有良好的平顺性和操纵稳定性。2.4电控悬架系统的基本工作原理3,汽车电控悬架的形式和控制种类现代电控悬架的形式有很多种：（1）按悬架工作介质的不一样分两类，分别

11、油气悬架系统和空气悬架系统。在这里介绍一下空气悬架系统。电子空气悬架系统使用空气而不是使用液体来控制悬架系统。在系统中，每个车轮上都安装了一个空气弹簧。计算机控制进入每个空气弹簧的空气量。系统有空气压缩机和各种元件来操纵和控制车辆的悬架系统。（2）按控制目的不一样分四类，他们分别是车高控制系统、刚度控制系统、阻尼控制系统、综合控制系统等形式。（3）按控制系统有源或无源，可以分为半主动悬架和主动悬架等。当前，汽车悬控主要一下几种：1.车高调整 不管车辆负载多少，一定保持汽车高度。另外，汽车在坏路上行驶时，车高升高，防止车桥与地面相碰；汽车在高速行驶时，使车高降低，这样可以减少空气的阻力，从而提高

12、操的稳定性2. 减震器阻尼力控制通过减震器阻尼力系数的调整，可以防止汽车稳速起步，紧急制动时车头下沉，金转弯时车身横向摇动且换挡时车身纵向摇动等，可以提高行驶平顺性和操纵稳定性3. 弹簧刚度控制弹簧刚度控制也在各种工况下，通过弹性的调整，来控制汽车的操纵稳定性。 3 电子控制悬架系统传感器 汽车电子控制悬架系传感器作用是行驶的速度，起步，加速度，制动和汽车震动状况，车身高度等信号输送给汽车悬架ECU。汽车悬架系统所用的传感器有：车身高度传感器、 方向盘转角传感器、 车速传感器、加速信号、车门信号、制动信号、悬架控制开关信号等。3.1 车身高度传感器车身高度决定了汽车质心的高度，汽车质心的高度对

13、动力性，经济性，制动性，操纵稳定性等都有影响。有了车身高度传感器，就可以通过车上的ECU调节悬架阻尼和刚度参数，达到一个合适的值，兼顾各方面的性能。如图3.1所示：图3.1 车身高度传感器 图3.2 车身高度传感器安装位置 （1）模拟式高度传感器.模拟式高度传感器给悬架控制模块提供与车身高度相关的，连续的电压信号。模拟式传感器有一个三线连接器，分别是铁线，电源线和信号线。当汽车高度正常时，电控开关关闭，控制模块接收到汽车高度为正常的信号当汽车高度增加时，磁性阀上移，超高开关打开并向控制模块输送车身高度增加的信号当汽车身高降低时，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，

14、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。模拟式高度传感器如图3.3所示：1-电线束 2-阀与电控开关 3-夹子 4-防尘罩 5-球头螺钉 6-磁性滑阀 图3.3 模拟式高度传感器 （2）数字式高度传感器.应用最广泛的是光电式数字车身高度传感器。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

15、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，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。3.2 方向盘转角传感器方向盘转角传感器基于多种原理，机构如图3.4所示，方向盘转角传感器提供的表示方向盘旋转角度的输出信号，可以参见图2。相对直角效应，光电效应，电阻分压效应，磁阻效应等，方向盘转角传感器对汽车的稳定性控制系统有很大的作用，尤其是精度和稳定性直接关系着行车安全。

16、方向盘转角传感器用来测量方向盘的转角度，提供给ESP的ECU作为控制输入,在多年的发展过程中方向盘转角传感器也经历了自身的发展过程。它安装在转向轴上，其作用是检测转向盘的转角信号，从而得到汽车转向成都信号，即以下两个信息：转向盘位置和转向盘转向速率 ，方向盘转角传感器位于方向盘下面，位置如图3.5所示： 1- 齿轮；2-测量齿轮；3-磁铁；4-判断电路；5-各向异性磁阻集成电路图3.4 方向盘传感器结构1-螺钉；2-螺旋电缆；3-转接板；4-螺钉；5-方向盘转角传感器；6-固定凸舌；7-转向信号解除凸轮 图3.5 方向盘转角传感器的安装位置3.3 车速传感器车速传感器是检测电控汽车的车速，通过

17、电脑控制这个输入信号来控制发动机怠速，自动变速器的变扭器锁止，自动变速器换档及发动机冷却风扇的开闭和巡航定速等其它功能。车速传感器的输出信号可以是磁电式交流信号，也可以是霍尔式数字信号或者是光电式数字信号，车速传感器通常安装在驱动桥壳或变速器壳内，车速传感器信号线通常装在屏蔽的外套内，这是为了消除有高压电火线及车载电话或其他电子设备产生的电磁及射频干扰，用于保证电子通讯不产生中断，防止造成驾驶性能变差或其他问题。在各种汽车上一般采用是磁电传感器来进行车速、曲轴转角和凸轮轴转角的控制，还可以用它来感受其它转动部位的速度和位置信号等，如压缩机离合器等。 （1）磁电式车速传感器磁电式车速传感器是一个

18、交流信号发生器，它们会产生交变电流信号，一般由带两个接线柱的磁芯及线圈组成。这两个线圈接线柱是传感器输出的端子，当由铁质制成的环状轮转动经通过传感器时，线圈里将产生交流电压信号。 磁组轮的逐个齿轮将产生一一对应的系列脉冲，其形状是一样的。输出信号的振幅与磁组轮的转速成正比(车速)，信号的频率大小就确定磁组轮的转速大小。传感器磁芯与磁组轮间的气隙大小对传感器的输入信号的幅度影响极大，如果在磁组轮上去掉一个或多个齿就可以产生同步脉冲来确定上止点的位置。这会引起输出信号频率的改变，而在齿减少时输出信号幅度也会改变，发动机控制电脑或点火模块正是靠这个同步脉冲信号来确定触发电火时间或燃油喷射时刻的。（2

19、）霍尔效应传感器 霍尔效应传感器在汽车应用中是非常重要的，这主要是由于变速器周围空间位置冲突，霍尔效应传感器是固体传感器，它们主要应用在曲轴转角和凸轮轴位置上，用于开关点火和燃油喷射电路触发，它还应用在其它需要控制转动部件的位置和速度控制电脑电路中。霍尔效应传感器的原理图如图3.6所示： 图3.6 霍尔效应传感器的原理图（3）光电式车速传感器光电式车速传感器由带孔的转盘两个光导体纤维，一个发光二极管，一个作为光传感器的光电三极管组成。 一个以光电三极管为基础的放大器为发动机控制电脑或点火模块提供足够功率的信号，光电三极管和放大器产生数字输出信号。发光二极管透过转盘上的孔照到光电三极管上实现光的

20、传递与接收。转盘上间断的孔可以开闭照射到光电三极管上的光源，进而触发光电三极管和放大器，使之像开关一样地打开或关闭输出信号。1-接线电缆；2-油封；3-外壳；4-轴；5-光电耦合元件；6-遮光盘；7-盖板图3.7 光电式传感器3.4 加速信号通常电子控制悬架系统不同专门的加速传感器。一般利用发动机节气传感器信号来判断汽车是否在进行急加速。加速信号的原理如下； 电控悬架系统的传感器都是将信号直接输入悬架ecu，节气门位置传感器信号侧是输入发动机电子控制系统，以后发动机电控系统再信号输入悬架ecu。汽车起动或者加速时，东力传动模块根据节气门位置传感器信号生成加速信号，将加速信号提供给悬架ecu，悬

21、架ecu控制执行器其转换到硬阻尼状况，以便减少汽车抬头。3.5 车门信号通过悬架ECU利用车门信号实现系统的一些功能，车门打开时防止排气或保持目前行驶高度。在车门关闭时，整个系统恢复正常状态。3.6 制动信号制动信号是影响汽车安全行驶的重要因素。同样,制动信号在安全行车过程中也起到了。可忽视的作用。汽车制动信号是用在汽车减速行驶或者要停车时,作为汽车制动的报警信号,用以提醒车后车辆驾驶员应保持行车距离,以免造成汽车追尾撞车事故。其工作过程是:在驾驶员踩下制动踏板时,制动灯开关触点闭合,制动灯电源接通,制动灯点亮。3.7 悬架控制开关悬架控制开关一般有悬架刚度和阻尼选择开关，高度控制开关和锁止开

22、关。 图3.8 悬架刚度和阻尼选择开关和高度控制开关（1）悬架刚度和阻尼选择开关悬架刚度和阻尼选择开关的作用是控制悬挂控制执行器的工作，对于减振器的减振力和气压缸的弹簧刚度进行自动控制。悬架刚度和阻尼选择开关拨到SPORT侧时接通，系统进入高速行驶自动控制状态；LRC开关拨到NORM侧时断开，系统进入常规自动控制状态。（2）高度控制开关高度控制开关”norm”和”high”有两种，根据汽车身的高度从高到低有高，中，低三种状态。车身高度处于HIGH状态时，也就是高状态，系统对车身进行高值自动控制。车身高度处于NORM状态时，也就是低状态，系统对车身进行常规值自动控制。车身高度调整过程如图3.9所

23、示： 图3.9 车身高度调整过程（3）锁止开关锁止开关对车身高度控制有重要作用，如果锁止开关”NO”时，按照司机通过高度控制开关选定的模块式进行车身高度控制。如果锁止开关”OFF”时，对车身高度不进行控制调节。 4 电子控制悬架系统电子控制模块4.1 电控空气悬架系统电子控制模块（悬架ECU）功能 ECU即电子控制单元，泛指汽车上所有电子控制系统。随着汽车电子自动化程度的越来越高，汽车零部件中也出现了越来越多的ECU参与其中，线路之间复杂程度也急剧增加。为了使电路简单化，精细化，小型化，汽车电子中引进了CAN来解决这个问题。因为能将车辆上多个ECU 之间的信息传 递形成一个局域网络。 有效的解

24、决线路信息传递所带来的复杂化问题。悬架ECU是悬架控制系统的最重要部分，它具有多种功能：1、传感器信号放大信号放大器用于从传感器读取弱信号，经过变送器的预处理，即采用固定增益系数对信号进行放大，然后经由A/D转换电路变换成标准的模拟量信号输出给控制器、PLC或终端处理系统。用接口电路将输入信号中的干扰信号除去，然后放大、变换极值、比较极值，变换为适合输入悬架ECU的信号。2、输入信号的计算 悬架ECU根据预先写入只读存储器ROM中的程序对各输入信号进行计算，并将计算结果与内存中的数据进行比较后，向执行器发出控制信号。输入悬架ECU的信号除了开关信号外，还有电压值，还应进行A/D变换。3、驱动执

25、行器 悬架ECU用输出驱动电路将输出驱动信号放大，然后输送到各执行器，如电机、电磁阀、继电器等，以实现对汽车悬架参数的控制。4、故障检测悬架ECU用故障检测电路来检测传感器、执行器和线路的故障，当发生故障时将信号送入悬架ECU，目的在于即使发生故障，也能使悬架系统安全工作，另外在修理故障时容易确定故障所在位置。4.2 电控空气悬架系统电子控制模块（悬架ECU）的结构和工作原理（一）结构：它是由输入电路、微机和输出电路等三部分组成，如图4.1所示。（1）输入处理电路：ECU的输入信号主要有三种形式，模拟信号、数字信号（包括开关信号）、脉冲信号。模拟信号通过A/D转换为数字信号提供给微处理器。控制

26、系统要求模拟信号转换具有较高的分辨率和精度（10位）。为了保证测控系统的实时性，采样间隔一般要求小于4ms.数字信号需要通过电平转换，得到计算机接受的信号。对超过电源电压，电压在正负之间变化，带有较高的振荡和噪声，带有波动电压等输入信号，输入电路也对其进行转换处理。（2）微处理器：微处理器首先完成传感器信号的A/D转换、周期脉冲信号测量和其它有关汽车行驶状态信号的输入处理，然后计算并控制所需的输出值，按要求适时地向执行机构发送控制信号。过去微处理器多数是8位和l 6位的，也有少数采用32位的。现在多用16位和32位机。输出处理电路微处理器输出的信号往往用作控制电磁阀、指示灯、步进电机等。微处理

27、器输出信号功率小，使用+5v的电压，汽车上执行机构的电源大多数是蓄电池，需要将微处理器的控制信号通过输出处理电路处理后再驱动执行机构。（二）工作原理：输入电路接受传感器和其它装置输入的信号，对信号进行过滤处理和放大，然后转换成一定伏特的输入电平。从传感器送到ECU输入电路的信号既有模拟信号也有数字信号，输入电路中的模数转换器可以将模拟信号转换为数字信号，然后传递给微机。微机将上述已经预处理过的信号进行运算处理，并将处理数据送至输出电路。输出电路将数字信息的功率放大，有些还要还原为模拟信号，使其驱动被控的调节伺服元件工作。传感器信 ECU 执行控制输出处理模拟信号输入处理微处理器（单片机）电动机

28、开关与指示数字信号电源电路通讯电路通讯口电源图4.1 ECU的结构和工作原理图4.3 电控空气悬架系统执行器的功能悬架执行器的作用就是驱动主、副气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阻尼参数的控制。 图4.2 空气悬架的组成 电控空气悬架系统的控制功能主要包括以下三方面的控制；1. 车速与路面感应控制这种控制主要是随着车速和路面的变化，改变悬架的刚度和阻尼系数，使之处于低，中，高三种状态。车速和路面感应主要有以下三种：（1） 高速感应。当车速很高时，控制模块输出控制信号，使悬架的刚度和阻尼系数相应增大，以提高汽车高速行驶时的操纵稳定性。（2）前后车轮关联感应。当

29、汽车前轮在遇到路面单个的凸起时，控制模块输出控制信号，相应减少后轮悬架的刚度和阻尼系数，以减小车身的震动和冲击。（3）坏路面感应。当汽车进入差路面行驶时，为了控制车身产生大的震动，控制模块输出控制信号，相应增大悬架的刚度和阻尼系数。2. 车身姿态控制当汽车起步，制动和转向时，会造成车身姿态的急刷改变。这种车身姿态的改变既降低了汽车的乘坐舒适性，又由于车身的过度顺斜容易使汽车失去稳定性，所以应该对其进行控制。这种控制主要包括三个方面：（1） 转向时车身的顺斜控制，（2） 制动时车身的点头控制（3） 起步或者加速时车身的后坐控制3. 车身高度控制车身高度控制是在汽车行驶车速和路面变化时，悬架ecu

30、对执行元件输出控制信号，控制调节车身的高度，以确保汽车行驶的稳定性和通过性。车身高度控制主要有两方面（1） 高速感应控制（2） 连续差路面行驶控制4.4 电控空气悬架系统执行器的结构、工作原理及分类（一）电控空气悬架系统执行器的结构、工作原理 空气悬架系统执行器的结构如图4.3所示。当悬架ECU控制步进电机动作时，带动小齿轮转动，小齿轮驱动扇形齿轮转动。与扇形齿轮同轴的阻尼调节杆带动回转阀旋转，从而使阻尼孔开闭的数量发生变化，达到调节减振器阻尼的目的。同时阻尼调节杆上通过齿轮带动空气阀控制杆转动，使空气阀阀心转动，随着阀心转动角度的改变，使空气弹簧的刚度也得到调节。 悬架系统执行器上还有一个电

31、磁线圈，当电磁线圈不通电时，由它控制的制动开关松开，制动杆处于扇形齿轮的滑槽内，扇形齿轮可以转动；当电磁线圈通电而吸合制动开关时，制动杆往回拉，各齿轮处于锁止状态，阻尼调节杆和空气阀控制杆都不能转动，此时悬架的刚度参数和阻尼参数都为固定值，悬架系统处于相对稳定的状态。1 阻尼调节杆；2小齿轮；3步进电机；4制动杆；2 5电磁线圈；6扇形齿轮；7空气阀驱动齿轮；8空气阀控制杆 图4.3 悬架系统执行器的结构（二）电控空气悬架系统执行器的分类现在常见的有三种空气悬架系统执行器：4线执行器，3线执行器和2线执行器。下面分别介绍这三种执行器：（1）4线执行器：4线执行器是一个双向直流电机。执行器安装在

32、减振器的顶部，执行器驱动减振器内的一根轴来改变减振器阀门。这类执行器由悬架ECU通过一对称为硬/软继电器来控制。4线执行器可以从减振器总成上取下单独更换，4线执行器内带位置传感器。（2）2线执行器：2线执行器是一个on/off电磁阀。如果电磁阀处于off位置，减振器处于硬阻尼状态；如果电磁阀处于on位置，减振器处于软阻尼状态。2线执行器与减振器为一体式，不可单独维护。（3）3线执行器：3线执行器是一个直流电机，位于减振器顶部，只能单向旋转。电机转动时，通过减速齿轮总成带动减振器活塞杆改变减振阻尼。图4.5 3线执行器的原理图图4.4 2线执行器的原理图图4.6 4线执行器的原理图5 电子控制悬

33、架系统故障诊断与检测5.1 电子控制悬架系统故障诊断电子控制悬架系统一般都具有自诊断功能，也就是说，这种系统能够自行诊断系统本身是否有故障，并处罚警告，以便于驾驶人员或维修人员及时查找故障原因和进行维修。当电子控制空气悬架系统运行有故障的时候，电子悬架ECU就检测到，其点亮故障指示灯。电控空气悬架系统的诊断与维修过程因不同车辆而不一样，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。5.2 故障类型及原因电子控制悬架系统故障的类型以及导致故障的可能原因的如表5.1：表5.1 故障类型及原因故 障可能原因电子控制悬架系统不工作电子控制悬架系统指示灯电路断路或短路ECU电源电路断

34、路执行器电路断路减震器工作错误ECU工作错误SPORT方式与NORM方式不能转换电子控制悬架系统指示灯电路断路或短路选择器开关电路断路或短路ECU工作错误防车尾下坐控制不工作车速传感器电路断路或短路发动机ECU工作错误节气门位置传感器工作错误ECU工作错误防侧倾控制不工作车速传感器电路断路或短路转向传感器电路断路或短路ECU工作错误防车头下沉控制不工作停车灯开关电路断路车速传感器电路断路或短路ECU工作错误高速控制不工作车速传感器电路断路或短路ECU工作错误5.3 故障诊断方法为了满足车辆的高安全性要求，电子控制空气悬架系统对故障的检测采取以安全为导向的策略。在监测系统工作的过程中，ECU检测

35、每一个部件的电气连接，并将输入电压和电阻与指标值相比较，来判断零部件的连接状态和工作状态。需要注意的是，这种方法无法检测开关的工作状态，例如，特殊高度的开关。同时也检查传感器的信号和车辆的行为，例如，如果空气气囊压力增加而车身高度保持不变，系统将其认为是一个故障。为了提醒驾驶员系统出现故障，仪表板上应装有故障灯，根据故障的严重程度，警告灯将一直亮(不严重故障)或闪烁(严重故障)。此外还应装有指示灯，提醒驾驶员目前的高度状态。当打开点火开关后，这些灯将亮2秒后熄灭以通知驾驶员系统工作正常。为了保证系统工作的安全性，对于不同的故障模式采取的策略如下：（1）对于容易识别的不严重故障， 系统将继续工作

36、在系统存在下列所述的不严重故障时，ECU将对其功能进行部分限制以便车辆不会立即停止。A.如果一个高度传感器失效，而同一桥上安装着另一高度传感器并且工作正常；B.速度信号失效、安全敏感控制带 （带侧跪功能的系统检测降低高度一侧与地面的距离是否在安全范围内） 失效、压力传感器失效；C.储存在WABCO ECU中的数据故障。对于此类故障系统会做出如下反应：A.红色警告灯常亮；B.故障储存在ECU的内存中，系统继续工作但不会完全发挥其功能，一旦缺陷被清除，系统将继续正常工作。（2）在存在下列所述的故障时， 系统将暂时停止工作在一个控制过程开始的前30秒内，如果系统没有反应，原因可能是下列故障之一：A.

37、电磁阀无法使气囊增压；B.电磁阀无法减少气囊压力；C.尽管控制过程已经结束，电磁阀仍然保持在压力增加或压力释放的位置；D.气源供给有故障；E.气囊破裂；F.管路断裂或扭结。此外，由于ECU无法检测电磁阀的进、出气口的工作状态，因此，只能从高度传感器的反馈信号来判断指标值与实际值的偏差。事实上，在ECU控制气囊增压时，而车身高度不变，也可能是气压不足所造成。因此，为了避免这种情况，ECU将在点火开关打开后隐瞒故障信息一段时间，以允许车辆空压机有充裕的时间建立系统压力。（3）在执行性故障 （执行零部件失效） 的情况下系统的反应A.故障灯常亮；B.故障储存在ECU的内存中；C.中断控制过程并且关闭自

38、动高度调整功能。在系统工作中产生的临时故障能够通过关闭然后打开点火开关或通过按下升/降开关而消除，尽管故障被记录在ECU的内存中，但是如果故障不再出现，系统就能够正常运行。（4）对于能容易识别的严重故障， 系统将永久关闭这些缺陷包括会造成很大操作风险的缺陷。A.在ECU ROM中的程序故障；B.在ECU RAM主内存中故障储存位置的故障；C.参数故障：参数值不在系统规定的有效范围或者ECU中没有设置参数；D.标定故障：参数值不在系统规定的有效范围或者系统不允许操作标定的高度位置；E.电磁阀内或连接电磁阀的导线断路或者短路；F.在一个桥上的所有高度传感器失效；G.电磁阀的电路故障、禁止启动功能或

39、开门机构的电气故障。在系统有此类严重缺陷时系统的反应：A.故障灯闪烁；B.缺陷储存在ECU的内存中；C.整个系统自动关闭。在此类故障条件下，即使点火开关关闭然后打开，系统仍保持不可操作状态，直到故障被清除。此时可以通过紧急操作开关来调整车辆高度。（5）对电路连接的断续性接触故障的系统反应由电路连接的断续性接触故障造成的临时缺陷，只要缺陷存在，不管是轻微缺陷还是严重缺陷，故障灯将显示故障信息或者系统关闭。当维修工作完成后，故障信息将储存在ECU故障内存中 。（6）ECU无法检测的缺陷如果指示灯烧毁，ECU无法检测到此故障，在这种情况下，由驾驶员打开点火开关后检查灯泡。正如前面所述，ECU不能检查

40、开关和按键的工作状态。另一方面，操作开关的失效通常不作为主要缺陷，因为操作人员将会马上发现。如果高度传感器的连杆被折弯，会造成较严重的问题，因为这将造成不正确的正常高度或者带有两个高度传感器的车桥两侧的高度不同。这类缺陷只有近距离检查才能发现，而一旦缺陷清除需要重新对车辆进行标定。（7）指示灯显示的控制策略ECAS的指示灯主要有黄色的高度指示灯和红色的故障灯。另外，对于安装特殊高度指示灯的车辆，在车辆高度处于特殊高度时指示灯亮以提示驾驶员注意特殊高度不宜长时间使用。由于在特殊高度时，气囊高度、减震器高度等都处于非正常工作状态，如长时间使用，必然对整车寿命及相关零部件寿命产生影响、因此，最好在特

41、殊路面上才使用此高度功能，过了特殊路面立即取消该高度功能。5.4 故障诊断流程及其诊断类型一、 故障诊断流程转向装置、悬架及轮胎和车轮中的故障原因很多，因此，在处理故障时必须考虑各方面因素。通常首先在路上测试车辆，以免受错误的现象所左右。在路上测试车辆时，允许路面不平或隆起。测试路线的选择必须与用户使用的平均路面情况相近，以便再现所报告的情况。 进行下列预先检查。校正所发现的任何非标准的情况。检查下列各项：检查轮胎压力是否正确-检查轮胎的不均匀磨损-检查连接是否松动-检查转向管柱到转向齿轮的接头上的间隙-检查前悬架上是否有部件松动-检查前悬架上是否有部件损坏-检查后悬架上是否有部件-检查后悬架

42、上是否有部件损坏-检查转向齿轮上是否有部件松动-检查转向齿轮上是否有部件损坏-检查轮胎失衡或圆度-检查轮胎不平衡-检查车轮是否损坏-检查车轮轴承是否松动或运转不良-检查动力转向装置油位。如果空气悬架警示灯在发动机运转时发亮，则控制组件己检测出电控空气悬架系统中有二个故障。电控空气悬架的诊断与维修过程因汽车的不同而异。应根据汽车制造商的检修手册中所推荐的步骤进行。当空气悬架警示灯指示出一个系统故障时，可进入下列诊断步骤：（1）确保空气悬架系统开关接通。（2）接通点火开关5s后再断开。让驾驶员车门开后，而将其他门关闭。（3）将位于控制组件附近的诊断引线接地，在窗户降下时关闭驾驶员车门。（4）接通点

43、火开关。警示灯应以每ls1.8次的速度连续闪亮，表示该系统处于诊断模式。在该诊断步骤中有10个测试。当将驾驶员车门打开后关闭时，控制组件从一个测试转换到下一个测试。诊断步骤中的前三个测试是： 后悬架。右前悬架。左前悬架。在这三个测试过程中，应将每个悬架位置升起3Os、降下3Os，再升起3Os。例如，在第二个测试时，该步骤之后为右后悬架。如果在测试过程中接收到所期望的信号或非法信号，将停止测试，且空气悬架警示灯发亮。如果在前三个测试中所有的信号和命令都正常，警示灯继续以每ls1.8次的速度闪亮。在进行第4-10个测试时，空气悬架警示灯以测试号码所对应的数字闪亮。例如，在第4个测试时，警示灯闪亮4

44、次后暂停，再闪亮多于4次。当完成第4个测试后闪亮序号是连续的。必须将驾驶员车门打开后关闭才能移至下一次测试。在第4-10个测试中，技师必须倾听且注意各种元件，以检查出反常工作。警示灯只能指示出所进行测试的测试号码。在第4-10个测试中由控制组件所进行的动作如下：（4）将压气机循环切换，使之以每1s0.25圈的速度接通与断开。该动作限于50圈。（5）将放气电磁铁每ls打开并关闭一次。（6）将左前空气阀每ls打开并关闭一次，且将放气电磁铁打开。此时汽车的左前角应缓慢下降。（7）将右前空气阀每ls打开并关闭一次，且将放气电磁铁打开。此时汽车的右前角会缓慢下降。 （8）在此测试时，将右后空气阀每1s打

45、开并关闭一次，且将放气阀打开。此动作应导致汽车的右后角缓接下降。（9）将左后电磁铁每1s打开并关闭一次，且将放气阀打开。此动作应导致汽车左后角缓慢下降。如果在测试顺序进行过程中发现了故障，可以在空气阀或放气阀的绕组及连接导线上进行指定的电路测试，以确定问题发生的原因。二、诊断类型电子控制悬架系统故障诊断有几种类型：驱动循环诊断、维修间诊断、弹簧充气诊断等，下面分别介绍这几种诊断：（一）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。该检测主要用于测试车速输入和检测间歇性故障。 一个故障可能引起几个故障码，诊断中显示的每个故障码都有相应的定点测试。进行循环诊断的步骤如下:（1）以24km/h以上的车速驱动汽车至少4min，然后将点火开关转