电控悬架系统的结构控制原理与检修

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1、摘要电子技术与汽车技术的结合形成了一门新技术一一汽车电子技术，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。汽车中悬架的作用是连接车身与车轮以适当的刚性支撑车轮 并 吸收路面的冲击改善车辆的舒适性和平顺性还可以稳定汽车行驶改善操纵性。悬架 作用中的平顺性与操纵稳定性有着相互矛盾的联系。电子控制悬架在其电子控制装置的 控制下，能根据外界接受的信息或车辆本身状态的变化进行动态的自适性调节 即电控 悬架没有固定的悬架刚度和阻尼系数。这样可以随着道路条件的变化和行驶需要的不同要 求而自动地调节从根本上解决平顺性和操纵稳定性之间的矛

2、盾提高汽车的使用性能。 本篇论文不仅对应用广泛的电子控制悬架系统的结构组成、工作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，同时也运用案例对其诊断流程也作了详细的介绍。关键词：电子控制，悬架系统，传感器，故障，诊断AbstractElectronic technology and the technique of car formed a new technology, automobile electronic technology, with the improvement of automobile electronic technology, today the auto

3、mobile electronic has reached quite high degree. Automobile electronic technology has become a symbol of the national auto industry development. Automobile suspension is the function of connection in the body and wheels, with proper rigidity supporting wheels, and absorb the impact of the pavement,

4、improve the vehicle comfort peace obey; Also can stable the car, improve handling. Suspension effect of ride comfort and handling stability, have conflicting links. Electronic control suspension under the control of electronic control devices, can according to the outside world to accept the informa

5、tion or the change of the state of the vehicle itself, which can adjust the dynamic adaptive sex, namely electronic control suspension has no fixed suspension stiffness and damping coefficient. As the change of road conditions and driving with the requirement of the need to automatically adjust, fun

6、damentally solve the contradiction between ride comfort and handling stabilitimprove the use performance of the car. This paper not only to the wide application of electronic control suspension system structure, working principle of the system is expounded, and the fault type and the causes were ana

7、lyzed, and also use case also has made the detailed introduction of the diagnosis processKeywords: electronic control, suspension system, sensor, fault, diagnosis目录摘要IAbstract.II1电子控制悬架系统概述5.1.1电子控制悬架系统的背景和意义51.2电子控制悬架系统国内外的研究方向51.3电子控制悬架系统的种类61.4电子控制悬架系统的结构和工作原理61.5电子控制悬架系统的主要功能72电子控制悬架系统传感器8.2.1车身

8、高度传感器82.2方向盘转角传感器82.3车速传感器9.2.4加速信号102.5车门信号102.6制动信号102.7悬架控制开关L13电子控制悬架系统的电子控制模块123.1电控空气悬架系统电子控制模块（悬架为）功能123.2电控空气悬架系统电子控制模块（悬架为）的结构和工作原理123.3电控空气悬架系统执行器的工作原理及其功用133.4电控空气悬架系统执行器的分类144电子控制悬架系统故障诊断与排除154.1电子控制悬架系统故障诊断154.2故障类型及原因L54.3故障诊断方法L64.4电控悬架系统故障诊断的案例分析.18总结与展望21致谢22参考文献231电子控制悬架系统概述汽车悬架的作用

9、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

10、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。1.1电子控制悬架系统的背景和意义随着人们对汽车操纵性和舒适性要求越来越高，以及电子技术的飞速发展，电子控制 技术被有效的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不 同的路面和行驶状态作出不同反应。既能使汽车的乘坐舒适性达到令人满意的

11、状态，又能 使汽车的操纵稳定性达到最佳状态5。1.2电子控制悬架系统国内外的研究方向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00%,在其中、重型 载货汽车和挂在车上使用率已超速0%，部分高级轿车也逐渐将电控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

12、电控悬架系统设计开发、制造的却寥寥无几。 国内具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僻取得了许 多重要研究成果引。1.3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。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

13、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和慢全主动式。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由压、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

14、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。1.4电子控制悬架系统的结构和工作原理任何电控悬架系统都由传感器、电子控制单元(ECU)、执行器等三部分组成。传感器将 汽车行驶的路面情况汽车的振动和车速及起动、加速、转向、制动等工况转变为电信号， 送给ECU, ECU将传感器送人的电信号进行综合处理，输.出对悬架的刚度、阻尼、车身 高度进行调节的控制信号。执行器按照ECU的控制信号，准确地动作，及时地调节悬架的 刚度、阻尼系数及车身的高度。电子控制悬架系统的工作原理如下：传感器收集信息送到 控制单元ECU，执行元件根据控制单元的控制指令产生动作，悬架系统提供

15、适当的阻尼或 弹簧刚度。电子控制悬架系统又分为主动悬架系统和半主动悬架系统主动悬架系统的基本工作原理是：传感器将采集的反映悬架振动的信号传给控制器， 控制器控制主动悬架的力发生器，产生控制力控制车身的振动，从而大大提高了车辆的平 顺性等性能。半主动悬架系统基本工作原理是：用可调弹簧或可调阻尼元件组成悬架，并根据悬架 的振动响应等反馈信号，按照一定的调节规律调节车辆悬架系统的刚度或阻尼状态，提高 车辆的行驶平顺性和安全性。1.5电子控制悬架系统的主要功能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

16、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

17、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2电子控制悬架系统传感器2.1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CU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。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。（1）模拟式高度传感器模

18、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。1）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。2）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。3）当汽车身高降低时，磁性滑阀下移，欠高开关打开，并向悬架CU输送车身高度降 低的信号，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。2.2方向盘转角传感器方向盘转角传

19、感器基于多种原理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。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。方向盘转 角传感器用来测量方向盘的转角度,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也2.3车速传感器车速传感器是检测电控汽车的车速，通过电脑控制这个输入信号来控制发动机怠速， 自动变速器

20、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交流信号发生器它们会产生交变电流信号，

21、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傩速），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）霍尔效应传感器霍尔效应传感器在

22、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。(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

23、开关一样地打开或关闭输出信号。2.4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 感器信号来判断汽车是否在进行急加速。悬架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

24、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U2.5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。2.6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1雹2.7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

25、关，高度控制开关和锁止开关。（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PORT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。1）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。2）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。（3）锁止开关锁止开关对车身高度控制有重

26、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。3电子控制悬架系统的电子控制模块3.1电控空气悬架系统电子控制模块（悬架CU）功能控制悬架系统的电子控制模块悬架ECU 是悬架控制系统的中枢它具有多种功 能。（1）传感器信号放大用接口电路将输入信号如传感器的信号、开关信号 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 电机、电磁阀、继电

27、器等发出控制信号。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易 确定故障所在位置83.2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（1）电控空气悬架系统电子模块是由输入电路、微机和输出电路等三部分组成。1）输入处理电路：ECU的输入信号主要有三种形式，模拟信号

28、、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VD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

29、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。（2）电控空气悬架系统的电子模块的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。从传感器送至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

30、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如下图1 所示传感器信ECU执行控制图1 ECU的结构和工作原理图3.3电控空气悬架系统执行器的工作原理及其功用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时期转到从而实现对悬架刚度和阻尼参数的控制。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

31、一个电磁线圈，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3.4电控空气悬架系统执行器的分类(1) 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CU通过一对称为破

32、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。4电子控制悬架系统故障诊断与排除4.1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 身的是否有故障，并发出警告，以便于驾驶人员或维修人

33、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，电子悬架就检测到，并且点亮故障 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。4.2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有以下几种情况：（1）电子控制悬架系统不工作原因：1）电子控制悬架系统指示灯电路断路或短路2）ECU电源电路断路3）执行器电路断路4）减震器工作错误5）ECUX作错误（2）SPORT方式与NORM方式不能转换原因：1）电子控制悬架系统指示灯电路断路或短路2）选择器开关电路断路或短路3）ECUX作错误（

34、3）防车尾下坐控制不工作原因：1）车速传感器电路断路或短路2）发动机ECUX作错误3）节气门位置传感器工作错误4）ECUZ作错误（4）防侧倾控制不工作原因：1）车速传感器电路断路或短路2）转向传感器电路断路或短路3）ECUX作错误（5）防车头下沉控制不工作原因：1）停车灯开关电路断路2）车速传感器电路断路或短路3）ECUX作错误（6）高速控制不工作原因：1）车速传感器电路断路或短路2）ECUX作错误4.3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

35、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II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，系统将继续工作在系统存在下列所述的不严重故 障时，ECU将对其

36、功能进行部分限制以便车辆不会立即停止。1）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。2）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。3）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：1）红色警告灯常亮。2）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0秒 内，如果系统没有反应，原因可能是下列故障之一：1）电磁阀无法使气囊增压；2）电磁阀无法减少气囊压力；

37、3）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；4）气源供给有故障；5）气囊破裂；6）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1）故障灯常亮；2）故障储存在ECU的内存中；3）中断控制过程并且关闭自动高度调整功能。在系统工作中产生的临时故障能够 通过

38、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CU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。1）在ECU ROM中的程序故障；2）在ECU RAM主内存中故障储存位置的故障；3）参数故障：参数值不在系统规定的有效范围或者CU中没有设置参数；4）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；5）电磁阀内或连接电磁阀的导线断路或者短路；6）在一个桥上的所有高度传感器失效；7）电磁阀的电路故障、禁止启动功能或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：1

39、）故障灯闪烁；2）缺陷储存在ECU的内存中；3）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。4）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，故障信息将储存在故障内存中。5）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

40、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。6）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II指示灯的车辆，在车辆高度处于特殊高度II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，最好在特殊路面上才使用此高度功能，过了特殊路面

41、立即取消该高度功能4.4电控悬架系统故障诊断的案例分析电控悬架系统的故障诊断是正确使用和保养电控悬架系统的前提，如果没有正确的诊 断就不能查出电控悬架系统的真正的故障点，电控悬架系统就不能止常使用。车辆的减振 器减振力就会出现异常等情况，所以正确、合理的检测与维修是非常重要的。以下就以丰田凌志LS100 UCF10轿车电子调节空气悬架系统为例进行解说。（1）初步检查（功能检查）1）汽车高度调整功能的检查1、检查轮胎气压是否止常。2、检查车身高度。3、在高度控制开关由NORM转到H工GH,车身高度应升高10-30mm,所需时间为 10-20s 。2）溢流阀的检查1、点火开关置于ON，将高度控制连

42、接器的两个端子短接，使压缩机工作。2、压缩机工作一会儿后，检查溢流阀是否放气，如果不放气说明溢流阀堵塞、压缩 机故障或有漏气的部位。3、检查结束后，将点火开关置于）FF,清除故障码。3）漏气检查1、将高度控制开关置于H或GH位置。2、使发动机熄火。3、在管子的接头处涂抹肥皂水。（2）故障诊断1）指示灯检查将减振器控制开关设定在NORM（正常）”位置，打开点火开关，减振器控制指示灯约 亮2s后启动发动机，减振器控制开关在NORM”位置时，减振器控制指示灯不 亮。减振器控制开关在SPORT”位置时，减振器控制指示灯亮。2）故障码读取1、故障测试仪读取。将故障测试仪与号故障诊断连接器相连，打开点火开

43、关和故 障测试仪，按故障仪上的指示进行操作，即可读取故障码。2、通过减振器控制指示灯读取。关闭点火开关，用跨接线连接号故障诊断连接器 端子1COG和2ATO，启动发动机，同时将车门打开，这时可以通过减振器控制指示灯的闪 亮情况读取故障码。3）清除故障码1、用故障仪清除。将故障仪与号故障连接器相连，打开点火开关，按故障仪的提 示进行操作，即可清除故障码。2、不用故障仪清除。用跨接线连接号故障诊断连接器端子1COG和2ATO，打开点 火开关，在5s内踩下制动踏板8次，即可清除故障码。（3）故障检修因为故障检修的范围涉及太多太广，因此在这只举个别常见的故障来解说。高度控制 压缩机电机的检修1）检查高

44、度控制压缩机电机工作情况。拆下乘客侧防滑压板并拉出地毯，9短路连 接器脱开S10短路连接器，打开点火开关，用跨接线连接S9短路连接器端子1与S10短路 连接器端子9,高度控制压缩机电机应工作。若正常，则进行下一步检查。若不正常，则 进行第1步检查。2）检测悬架控制ECU连接器端子RM与RM一间的导通性，应疏通。若正常，则按故障 症状表进行故障检查。若不正常则进行下一步检查。3）检查悬架控制ECU与高度控制压缩机间的配线和连接器是否断路或短路。若正常， 则更换高度控制压缩机。若不正常，则检修或更换配线和连接器。4）检查AR、SUS保险丝是否正常。若正常，则进行下一步检查。若不正常则更换 AR、S

45、US保险兹。5）拆下空气悬架继电器，空气悬架继电器端子1与2间应不导通，端子3与1间应导 通。将蓄电池电压接至空气悬架继电器端子与1间，空气悬架继电器端子1与2间应导 通。若正常，则进行下一步检查。若不正常，则更换空气悬架继电器。6）将蓄电池电压接至高度控制压缩机电机连接器端子与2间，高度控制压缩机电机 应工作。若正常进行下一步检查。若不正常，则更换高度控制压缩机。7）检查蓄电池与空气悬架继电器间、空气悬架继电器与高度控制压缩机间高度控制 压缩机与车身间的配线和连接器是否断路。若正常，则检查或更换CU。若不正常，则检 修或更换配线和连接器6总结与展望通过对电控悬架系统的结构控制原理与检修的讲述

46、，让我清楚的了解了电子控制悬架 系统的构成和其工作原理，随着高档汽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，电控悬架以及被广泛的使用起来。电子控制悬 架可以提高车辆乘坐舒适性、行驶平顺性和操纵稳定性，代表了目前汽车悬架的发展方向。 随着人们生活水平的提高，对汽车的舒适性的要求也越来越高。所以电控悬架在汽车上的 应用越来越普及了。还有本文清楚的讲解了对电控悬架系统的检测方法，检测技巧和基本 的诊断方法。让我们充分的对电控悬架系统有着更加深刻的了解。让我们对电控悬架系统 更加深刻的了解和认识。我相信电子控制悬架系统会在汽车上运用越来越广泛，并且越来越完善。

47、使车辆的舒 适性和平顺性得到大大的改善，使得汽车行驶更加的稳定。致谢衷心感谢国树文老师，他渊博的知识、开阔的眼界、独到的见解和严谨的治学态度使 我受益匪浅。在毕业课题的研究和论文的撰写过程中，给我进行了许多有益的指导从最初 的定题，到资料收集，到写作、修改，到论文定稿，都给了我耐心的指导和无私的帮助。 没有老师的辛勤栽培、孜孜教诲、帮助和鼓励，就没有我能顺利完成论文的能力。同时， 还要感谢所有任课老师在这三年来给自己的指导和帮助，是他们教会了我专业知识，教会 了我如何学习，教会了我如何做人。正是由于他们，我才能在各方面取得显著的进步，在 此向他们表示我由衷的谢意，并祝所有的老师培养出越来越多的

48、优秀人才，桃李满天下！ 其次还要感谢曾经帮助过我的每一位朋友、同学，以及我的家人，感谢您们对我工作和学 业的大力支持，谢谢！本文参考了大量的文献资料，在此，向各学术界的前辈们致敬。参考文献I 陈幼平、曾昭茂 长沙交通大学汽车电子控制悬架系统的故障诊断与检修使用维 修，1999年第2期温晓晨.烟台汽车工程职业学院现代汽车电控悬架系统原理与维修概述毕业论文。2010.3 吴成位.海南省交通技工学校电子控制悬架系统的原理与检修公路与汽运，总第 127期4 工忠良，陈昌建 汽车底盘电控技术M.工大学出版社，2010.5 吴伟平.电控悬架系统常见故障诊断使用与维修轻型汽车技术，20056 陈幼平.现代汽

49、车电子悬架系统的结构及工作原理.中南汽车运输19977 姚嘉等.佳木斯大学机械工程学院汽车悬架系统的发展与控制理论佳木斯大学学 报（自然科学版）,2004年7月第22卷第3期8 姜婷.山西交通职业技术学院汽车悬架系统的应用与发展趋势太原科技2008年第12期9 梁新成，黄志刚，朱亭，穆以东北京工商大学机械自动化学院汽车悬架的发展现状 和展望.北京工商大学学报自然科学版，2006.10 罗文发，李莉薇电控空气悬架系统的故障诊断方法汽车诊所，2008.4II 王宪成.汽车典型电控系统的结构与维修M.北京：高等教育出版杜，200412 余强.汽车悬架控制技术的发展J.汽车技术1994.13 刘晓岩主编汽车电子控制技术第三版M.化学工业出版社200914 关文达主编汽车构造第二版M.北京：机械工业出版社2003.15 余志生 汽车理论M .北京：机械工业出版社1990.16 赵良红.汽车底盘电控系统检修M .北京：机械工业出版社2000.17 余强.汽车传动系统检修M .北京：机械工业出版社2002.18 余强.汽车电控悬架检修M .人民交通出版社2007.