浅谈汽车悬架的使用与维修

浅谈电控悬架的使用与维修

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。

（二）工作理：

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 3.3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力的调整。

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：

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。

当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。

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

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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：高速感应控制和连续差路面行驶控制。

3.4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。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。 （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：

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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，不能独立维护。

（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检测

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。 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的如表4.2：

表4.2 故障类型及原因

故 障 电子控制悬架系统不工作 SPORT方式与NORM方式不能转换 可能原因 电子控制悬架系统指示灯电路断路或短路 ECU电源电路断路 执行器电路断路 减震器工作错误 ECU工作错误 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 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 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 12

防车尾下坐控制不工作 防侧倾控制不工作

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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 车速传感器电路断路或短路 ECU工作错误 高速控制不工作

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.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；

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