LS400电控悬架的结构及原理

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。
（3）指示灯的检查
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。
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ECU 3、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
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
在对电控悬架进行故障诊断时应注意：
（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。
图3-37 正常故障代码（无故障）
图3-38 故障代码11、31
（5）故障代码表
表3-3
故障 代码 11 12 13 14 21 22 31 33 34 35 41 42 51 52 61
凌志LS400电控悬架系统故障代码表
故障部位 右前高度传感器电路 左前高度传感器电路 右后高度传感器电路 左前高度传感器电路 前悬架控制执行器电路 后悬架控制执行器电路 1号高度控制阀电路 2号高度控制阀电路（用于后悬架） 2号高度控制阀电路（用于左悬架） 排气阀电路 1号高度控制继电器电路 压缩机电动机电路 至1号高度控制继电器的持续电流 至排气阀的持续电流 悬架控制信号 排气阀电路短路或断路 1号高度控制继电器电路短路或断路 压缩机电动机电路短路或断路 供至1号高度控制继电器的通电约8.5min以上 供至排气阀的持续电流通电约6min以上 电控单元失灵 高度控制阀电路短路或断路 悬架控制执行器电路短路或断路 高度传感器电路短路或断路 故障原因
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
（7）ECU输入信号的检查
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。
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（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。
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表3-4
检查项目
转向传感器 停车灯开关 门控灯开关 节气门位置传感 器 1号车速传感器
ECU输入信号检查
操作内容 车向前摆正 直行 OFF（不踩 制动踏板）
OFF（所有 车门关闭） 不踩加速踏 板 车速低于 20km/h “NORM”位 置 “NORM”位 置 “ON”位置 发动机状 态（停机） 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 发动机状 态（运转） 常亮 常亮 常亮 常亮 常亮
71
72
悬架控制执行器电源电路
高度控制ON/OFF开关电路
悬架控制执行器电源电路断路：AIRSUS熔丝烧断
高度控制ON/OFF开关在OFF位置 高度控制ON/OFF开关电路断路
（6）故障代码的清除
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。
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。
（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
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2. 传感器 （1）车速传感器：
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（2）节气门位置传感器：
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。
（2）进入自诊断的方法
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。
• 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。
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。
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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、SHFR ECU送出两个基准信号SHLOAD、SHCLK做基准。
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高度传感器 的本身有控 制器
• 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。
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。
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
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空气弹簧刚度可变
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（4）空气压缩机：提供车身高度调节所需 的压缩空气
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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。
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（5）干燥器和排气电磁阀
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电控悬架的结构及原理
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（2）可调式减振器：
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（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。
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（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。
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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。
（4）故障代码的读取
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。
图3-36 TDCL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338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。
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．故障自诊断
（1）自诊断的功能
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。
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。
（6）前后高度控制电磁阀：
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。
二、LS400电控悬架的控制方式
1、减振阻尼力和弹簧刚度控制
（1）防侧倾控制
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。