丰田凌志400电控悬架系统的结构控制原理与检修

摘要一辆车的舒适性很大程度上取决于悬架系统，因此汽车厂商们才会不厌其繁地推出了麦拂逊、多连杆、双叉臂等悬架概念。

目前在中高档汽车上应用较多的是半主动的电子控制悬架。

本文以丰田凌志LS400型的汽车的悬架为例，详细介绍了半主动电控悬架的结构和工作原理，以及对该系统的检修。

引言传统的被动式汽车悬架系统由性能参数不变的弹簧和减振器构成。

为了有效地隔离由于路面不平而产生的冲击, 减缓车体的振动, 提高汽车乘坐舒适性, 悬架需设计得较“软”; 而欲减小汽车转弯、加速及制动时车体的侧倾和前后倾, 提高汽车的操纵安全性(稳定性) , 则又要求悬架较“硬”。

因此, 被动悬架的设计, 即弹簧和减震器参数的选择, 不可能使乘坐舒适性和操纵安全性同时达最优,而只能在这二者之间寻找一最优的折中方案, 并且这种最优的折中也只能在特定的道路和车速下实现。

随着现代汽车车速的不断提高, 人们对汽车悬架系统的性能也提出了越来越高的要求。

现在汽车用的电控悬架引入空气悬架原理和电子控制技术，将两者结合在一起。

典型的电控悬架由电子控制元件（ECU）、空气压缩机、车高传感器、转向角度传感器、速度传感器、制动传感器、空气弹簧元件等组成。

1 半主动悬架的结构凌志LS400型汽车的电子控制悬架系统是一种较典型的半主动悬架系统。

该系统采用了充有压缩空气的空气弹簧, 弹簧的弹性可在“软”与“硬”之间切换, 减振器则有三种不同的阻尼特性可供选择。

汽车行驶过程中, 电子控制单元能够根据各种传感器的输入信号, 选择一最佳的空气弹簧的弹性与减振器阻尼特性的组合, 从而获得良好的乘坐舒适性和操纵性能。

该系统具有车身高度自调功能, 能够根据汽车内乘员人数和车辆装载质量情况自动做出调整, 从而可保持汽车的高度及行驶姿态的稳定。

这样也可使汽车前大灯的光束角度变化最小。

此外, 由于减振弹簧的有效变形空间被限制在一定范围内, 从而可使弹簧能最大程度地吸收振动能量, 改善汽车的乘坐舒适性, 同时也避免了汽车底部与不平路面相碰。

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AbstractElectronics and automotive technology combine to form a new technology - 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 range 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.Key words:Electronically controlled suspension system, fault, diagnosis目录1 绪论 (1)1.1 选题背景及意义 (1)1.2 国内外研究状况 (1)1.3 研究内容 (2)2电子控制悬架系统概述 (3)2.1 电子控制悬架系统主要功能 (3)2.2 电子控制悬架系统结构与工作原理 (4)3电子控制悬架系统传感器 (7)3.1 车身高度传感器 (7)3.2 方向盘转角传感器 (9)3.3 车速传感器 (10)3.4 加速信号 (12)3.5 车门信号 (12)3.6 制动信号 (12)3.7 悬架控制开关 (13)4电子控制悬架系统电子控制模块 (15)4.1 电控空气悬架系统电子控制模块（悬架ECU）功能 (15)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 (15)4.3 电控空气悬架系统执行器的功能 (17)4.4 电控空气悬架系统执行器的结构、工作原理及分类 (18)5电子控制悬架系统故障诊断与检测 (20)5.1 电子控制悬架系统故障诊断 (20)5.2 故障类型及原因 (20)5.3 故障诊断方法 (21)5.4 故障诊断流程及其诊断类型 (23)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)1绪论1.1 选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。

丰田凌志400电控悬架系统的结构控制原理与检修【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）酒泉职业技术学院毕业设计〔论文〕题目:丰田凌志400电控悬架系统的结构控制原理与检修班级：11汽修姓名：梁权＿指导教师：王青刚＿＿目录摘要 (2)Abstract (2)第一章悬架概述 (3)1. 1汽车悬架系统的作用及组成 (3)1．2对汽车悬架系统的要求 (4)1．3．1被动悬架 (4)1．3．2半主动悬架 (4)1．3．3主动悬架 (4)1.3.3.1主动悬架的分类 (5)第二章电子控制悬架系统 (6)2．1主动式油气弹簧悬架系统 (6)2．2带路况预测传感器的主动悬架系统 (8)2．3主动式空气悬架系统 (10)2．1．1利用弹簧刚度/减振器阻尼力进行控制 (12)2．1．2车身高度控制 (13)第三章电子控制主动悬架系统的故障诊断与检测 (13)3.1 悬架电子控制系统故障自诊断 (14)3.2 电子控制悬架系统故障检修 (16)3．2．1．电子控制悬架系统指示灯不正常的检查 (16)3．2．2．汽车“后仰〞故障检查 (16)3．2．3．汽车“侧倾〞故障的诊断 (17)3．2．4．汽车“点头〞故障的诊断 (17)3．2．5．汽车“高速失控〞故障诊断 (17)3．2．6．自动换档时汽车“后仰〞故障诊断 (17)结束语 (17)谢词 (17)参考文献 (18)汽车电子控制主动悬架系统摘要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盾, 提高汽车的使用性能。

凌志LS400电控悬架故障的诊修中国人民解放军军需工业学院汽车系张丹颖电子控制悬架系统是根据车辆的运动状况和路面状况主动作出反应，以抑制车身的振动和摆动，使悬架始终处于最佳的减振状态。

现在，大多数高档的轿车，已采用电子控制悬架系统。

电子控制悬架系统的组成及工作原理凌志UCF20系列轿车电子控制悬架系统主要由传感器、控制器和执行机构三部分组成。

各元件布置如图1所示。

电子控制悬架系统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，输送给电子控制器。

电子控制器就将传感器送入的电信号进行综合处理，然后输出对悬架的刚度和阻尼及车身高度进行调节的控制信号。

电子控制悬架系统的执行机构按照电子控制器的控制信号，准确地动作，及时地调节悬架的刚度和阻尼系数及车身高度。

电子控制悬架系统的故障诊断接通点火开关（ON）时，仪表板上的高度控制指示灯应立即发亮。

高度指示灯在“HIGH（高）”端按下时，高度控制指示灯应持续发亮。

如果高度指示灯以1s的时间间隔闪烁发光时，说明ECU存储器中存有故障码。

1、故障码的读取（1）接通点火开关（ON）。

（2）将TDCL或检查连接器的T C与E1端子短接。

如图2所示。

（3）通过仪表板上高度控制“NORM”指示灯的闪烁读取故障码。

如图3是正常（无故障码）和故障码11、31的闪示示例（凌志UCF20系列故障码见表1）。

（4）故障码读取完毕后，将故障诊断专用检查线从T C和E1接口上取下，开始检查与排除故障。

表1 凌志LS400 UCF20系列轿车电控悬架系统故障码故障码故障诊断11 前右高度控制传感器电路短路或断路12 前左高度控制传感器电路短路或断路13 后右高度控制传感器电路短路或断路14 后左高度控制传感器电路短路或断路15 右前加速传感器电路短路或断路16 左前加速传感器电路短路或断路17 右后加速传感器电路短路或断路21 前右悬架控制执行器电路故障22 前左悬架控制执行器电路故障23 后右悬架控制执行器电路短路或断路24 后左悬架控制执行器电路短路或断路33 后右高度控制阀电路短路或断路34 后左高度控制阀电路短路或断路35 排气阀电路短路或断路41 空气悬架继电器电路故障42 压缩机电路故障74 [+B]端电压小于81 转向传感器电路故障82 停车灯开关电路故障83 门控开关电路故障84 节气门位置信号电路故障85 车速传感器电路故障2故障码清除方法有两种：（1）在关闭点火开关的情况下，拆下1号接线盒中的ECU—B保险丝30s以上，便可清除故障码。

丰田凌志400电控悬挂实训台说明书太原艾逖汽车检测设备有限公司网址：目录一、简介二、设备参数三、设备操作方法四、故障设置五、电路分析功能六、注意事项七、维修使用资料一、简介凌志汽车电控悬架示教台采用UCF-10车型电控悬架系统，将原相关悬架系各实物元件布置在台架板上，连接相关电路并绘制线路图。

操作方便，教学直观。

具备了实物展示，动态演示，故障设置，电路分析等功能。

二、设备参数1、参数外接电源： 220V系统工作电源：直流12V直流提供： 12V 、29A开关电源车型：凌志LS400减震方式：空气弹簧重量：约56Kg2、悬架系统由悬架ECU控制，其控制原理、电路图如下：3、端子及其名称如下图：三、设备操作方法1、实物展示功能由本教具将汽车悬架各实物元件清楚的展示出来，使悬架系统各元件之间的联系更加明了化，教学更加形象生动，直观。

2、动态演示功能2.1操作功能检查蓄电池电压达到12V以上，各线路有无明显的损坏或脱落，检查悬架是否在最低位，如在高位则应作放气处理。

打开点火开关，高度指示灯、LRC指示灯点亮，几秒后只有一高度指示灯亮。

随后压缩机马达开始工作，同时可以看到空气弹簧的充气过程。

当高度传感器感应到一定的位移后，压缩机停止工作。

（四个高度传感器的位置分别是左后、右后为联动固定位置，右前和左前随悬架的高度变化）2.2输入信号检查功能此功能可检查来自转向传感器、制动灯开关、节气门位置传感器、车速传感器、高度控制开关等元件的信号是否正确的输送到悬架ECU。

连接诊断座中的TD和E1端子，元件按规定进行操作。

输入信号检查的结果由车身高度指示灯‚NORM‛显示。

若输入信号正常，按操作A，则VN指示灯一直亮；按操作B，则VN指示灯每0.5S闪烁一次。

否则表示输入信号有故障。

输入信号检查操作表检查项目操作A 操作B转向传感器转向朝正前方转向角不小于36°制动灯开关位于OFF 位于ON门控灯开关位于OFF 位于ON节气门位置传感器油门踏板为踩下1s之内踩到底车速传感器车速<20km/h ≥20km/h高度控制开关NORM位置HIGH位置LRC开关NORM位置SPORT位置高度控制通断开关OFF位置ON位置注意，在操作时，必须把所有的元件放在操作A 方可进行。

凌志LS400车身高度调整系统故障检修凌志LS400型轿车悬架采用的是电控电气悬架，它可以根据需要自动调整车身高度。

当发动机运转时，操纵高度控制开关（由“NORM”位置转换到“HIGH”位置）时，车身高度将在20～40s时间内升高10～30mm；反之，当高度控制开关由“HIGH”位置转换到“NORM”位置时，车身高度可下降10～30mm。

如果操纵高度控制开关时，车身高度没有任何变化，说明悬架高度控制系统有故障。

一、故障原因根据悬架高度控制原理，悬架ECU根据车身高度传感器及高度开关输入的信号，检测出车身实际高度与目标高度是否一致，若车身实际高度低于目标高度，则悬架ECU将使悬架汽缸充气，悬架变长，将车身升高；若实际高度高于目标高度，则悬架ECU将使高度控制阀的排气阀打开，放出悬架汽缸里的压缩空气，使悬架变短，车身下降。

因此，引起悬架车身高度控制失灵的电路故障可能是：1.1号高度控制继电器电路故障；2.空压机驱动电机电路故障；3.高度控制传感器电路故障；4.高度控制阀电路故障；5.排气阀电路故障；6.高度控制电源电路故障及发电机输入电路故障等。

二、故障码读取与消除由于该车装备有自诊断系统，其读取故障码和消码的方法如下。

1. 读取故障码将点火开关“ON”用导线连接检查连接的端子TC与E1，读取高度控制指示灯“NORM”输出的故障代码。

2. 消除故障码拆下熔丝ECUB 10s以上即可消除故障代码。

三、故障检修如遇到上述故障时，可针对不同的原因，采取下述方法进行检修，空气悬架各元件在车上的位置、悬架ECU连接器端子位置以及电路分别如图1、2、3所示。

1.1号高度控制继电器电路故障（故障码41）拆下1号高度控制继电器，在继电器3、4端加上蓄电池电压，测端子1、2是否导通。

若断路，应更换继电器；若导通，则应拆下悬架ECU连接器，检查RCMP-RC端与1号高度控制继电器插座3、4端间的配线是否断路或搭铁。

2.空压机驱动电机电路故障（故障码42）拆下1号高度控制继电器，测插座1端对搭铁电压（应为蓄电池电压）。