实训手册-凌志ls430电控悬架系统认知、常见故障诊断和排除(1)

实训手册-凌志ls430电控悬架系统认知、常见故障诊断和排除(1)内容摘要：

2． 5 2． 7 汽车维修电工（高级）： 汽车底盘电子模块 《 凌志 LS430电控悬架系统认知常见故障的诊断和排除 》 18 汽车维修电工（高级）： 汽车底盘电子模块 《 凌志 LS430电控悬架系统认知常见故障的诊断和排除 》 19 ♂ 活动三 ： 凌志 LS430电控悬架系统认知、常见故障的诊断和排除 内容：在凌志 LS430 车辆或液压式电控悬架系统实训台上，老师设置一些故障，学员在老师的指导下，全面认知凌志 LS430 电控悬架系统的结构与原理后，按“活动二”的方法诊断与排除凌志 LS430 车辆或实训台电控悬架系统常见故障。 步骤 操作项目 操作 要领 检修 记录 1 车辆准备 2 悬架调节执行器 检修 3 加速度传感器检 修 4 故障码调取 5 测量 输入信号检 查 6 电控悬架故障诊 断及排除 7 故障 检验 汽车维修电工（高级）： 汽车底盘电子模块 《 凌志 LS430电控悬架系统认知常见故障的诊断和排除 》 20 ♂ 活动四： 根据完成结果 交流、点评。 内容：  学员展示训练成果  小组互评成绩  教师点评优秀训练成果  教师对广泛存在的问题进行总结。 五、训练效果评价 自我评价 1． 训练任务的关键技能及基本技能有没有掌握。 评价情况： 2． 训练任务的目标有没有实现。 效果如何。 评价情况： 小组评价 1． 训练任务的关键技能及基本技能有没有掌握。 评价情况： 2． 训练任务的目标有没有实现。 效果如何。 评价情况： 参评人员： 老师评价 老师总体评 价： 按“考核及评价表”（标准）对学员训练过程、训练结果进行评估。 评价情况： 老师签名： 日期： 年 月 日 总体评价 老师总体评价： 按比例自我评价：小组评价：教师评价 =10%： 10%： 80%给出总体评价。 总体评价情况： 老师 签名： 日期： 年 月 日 汽车维修电工（高级）：汽车底盘电子模块 《 凌志 LS430电控悬架系统认知常见故障的诊断和排除 》 第 21 页 共 38 页 第四部分 附录 一、凌志 LS430 电控悬架系统 1．概述 （ 1）汽车传统悬架的缺点 悬架就是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的传力连接装置的总称。 悬架的功能较多，实现的过程也比较复杂。 但最主要的功能有以下几方面： 1） 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）和侧向力，以及这些反力所造成的力矩都传递到车架（或承载式车身）上，以保证汽车正常行驶。 2）在装载变化、车速及行驶转弯等情况下，必须使车 轮与轴线保持正确配合，保证车辆的稳定性。 3）保持车辆行驶方向的可操作性，在各种道路条件下保证驾驶员能有效控制转向。 4）与轮胎共同作用，缓冲来自车轮的振动，使车辆舒适、平稳行驶。 传统的悬架系统主要由弹簧、减振器和导向机构组成。 传统的悬架系统的刚度和阻尼参数，是按经验设计或优化设计方法选择的，一经选定后，在汽车行驶过程中就无法进行调节，使得传统的悬架只能保证汽车在一种特定的道路和速度条件下达到性能最优的匹配，并且只能被动地承受地面对车身的作用力，而不能根据道路、车速的不同而改变悬架参数，更不能主动地控制地 面对车身的作用力。 特别是现在，随着高速公路的发展，汽车速度有了很大的提高，对汽车的性能也提出了更高的要求。 传统的悬架显然无法满足这些要求。 这就促使人们开始考虑对传统的悬架进行变革，电控悬架就是在这一基础上应运而生的。 （ 2） 电控悬架的功能 从汽车的使用方面来说： 1） 降低路面不平引起的加速度和车身急剧跳动对乘员的影响。 由于路面的输入是随机的，一般无专用设备的汽车无法探测路面的平整度，但可以通过加速度传感器在汽车行驶过程中所产生的电压信号波动大小来判断路面的好坏。 如加速度幅值较小，则在同一速度下路面质量就好， 此时电控单元 ECU 就可以通过调节机构来使悬架阻尼变小；反之，控制悬架阻尼使之变大，以使振动迅速衰减，以达到降低车身振动，提高乘坐舒适性的目的。 2） 减少汽车行驶时的车身姿态变化。 车身的姿态控制应包括三种控制功能，即转向时的车身侧倾控制、制动时的车身点头控制、起步时的车身俯仰控制。 在急速转向的情况下，应加大悬架阻尼值，以减少车身侧倾。 当驾驶员猛打方向盘时，安装在转向器上的转向传感器把方向盘的转角及变化速度传给微机，由它对悬架发出指令，使之处于合适状态。 抑制制动时车身点头和突然起步时车身俯仰，则应增加悬架阻尼值。 通过以上途径使车身的姿态控制在最优的范围之内。 3） 保证在弯曲路段和高速行驶时的操纵稳定性。 汽车在弯曲路面或者高速行驶时，可根据路面状况适时的调节减振器的阻尼，以达到增加轮胎接地性的目的，从而提高汽车的操纵稳定性。 从性能上来说，电控悬架系统无外乎就是通过一系列的控制，对汽车悬架的减振力 （阻尼力） 和弹簧刚度、悬架的长短（悬架的长短可决定车身的高度）两方面进行调节。 2. 凌志 LS430 电控悬架系统（ TEMS） （ 1） LS430电控悬架的功能 对于汽车 悬架而言，若悬架刚度减少，则悬架的平顺性好，汽车乘坐的舒 适性提高，但过低的悬汽车维修电工（高级）：汽车底盘电子模块 《 凌志 LS430电控悬架系统认知常见故障的诊断和排除 》 第 22 页 共 38 页 架刚度会造成汽车在行驶过程中产生横摆和纵摇，破坏汽车正常行驶状态，使汽车行驶稳定性降低。 而且，若只减少悬架刚度而不改变减振器的减振阻尼，地面冲击力会通过减振器传至车身，汽车乘坐的舒适性也会被破坏。 因此，悬架刚度控制最好能与车身高度控制和减振器减振阻尼控制联合作用，才能有效地改善汽车的乘坐舒适性和行驶稳定性。 LS430汽车上所用的电控悬架系统，是一种能同时控制车身高度和减振器减振阻尼、弹簧刚度的系统。 是比较有代表性的汽车电控悬架系统。 其功能如下： 1）车身高度控制功能，如表 1。 表 1 汽车车身高度控制 2）减振力（阻尼 力）与弹簧刚度控制功能，如表 2。 表 2 弹簧刚度和 减振力 控制 控制项目 功 能 防侧倾控制 使弹簧刚度和减振力变成“坚硬”状态。 该项控制能抑制侧倾 而使汽车的姿势变化减至最小，以改善操纵性能 控制项目 功 能 自动高度控制 不管乘客和行李重量情况如何使汽车高度保持某一个恒定的 高度位置，操作高度控制开关能使汽车的目标高度变为“正常”或“高”的状态 高车速控制 当高度控制开关在“ height(高 )”位置时，汽车高度会降低到“正常”状态，这就改善高车速行驶时的空气动力学和稳定性 驻车 控制 当点火开关关断后因乘客重量和行李重量变化而使汽车高度变为高于目标高度时，能使汽车高度降低到目标高度，这就能改善汽车驻车时的姿势 汽车维修电工（高级）：汽车底盘电子模块 《 凌志 LS430电控悬架系统认知常见故障的诊断和排除 》 第 23 页 共 38 页 防栽头控制 使弹簧刚度和减振力变成“坚硬”状态。 该项控制能抑制汽车制动时栽头而使汽车的姿势变化减至最小 防下坐控制 使弹簧刚度和减振力变成“坚硬”状态。 该项控制能抑制汽车 加速时后部下坐，而使汽车的姿势变化减至最小 高车速控制 使弹簧刚度变成“坚硬”状态和使减振力变成“ 中等”状态，该项控制能改善汽车高车速时的行驶稳定性和操纵性 不平整 道路控制 使弹簧刚度和减振力视需要变成“中等”或“坚硬”状态，以 抑制汽车车身在悬架上下垂，从而改善汽车在不平坦道路上行驶时的乘坐舒适性。 颠动控制 使弹簧刚度和减振力变成“中等”或“坚硬’状态．它能抑制 汽车在不平坦道路上行驶时的颠动。 跳振控制 使弹簧刚度和减振力变成“中等”或“坚硬”状态，该项控制 能抑制汽车在不平坦道路上行驶时的上下跳振。 （ 2） LS430电控悬架系统（ TEMS）的构成 凌志 LS430 汽车电控悬架系统在车上的布置如图 图 2 所示。 汽车维修电工（高级）：汽车底盘电子模块 《 凌志 LS430电控悬架系统认知常见故障的诊断和排除 》 第 24 页 共 38 页 图 1 LS430 电控悬架布图 图 2 丰田 LS430空气 悬架 电子 控制 系统示意图 LS430 电控空气悬架系统由压缩空气系统和电子控制系统两部分组成，它综合了车身高度调整和悬架减振力（阻尼力）与弹簧刚度调整两大功能。 LS430电控悬架系统主要是由内充压缩空气的四组悬架弹簧及其电控装置组成。 通过电脑 (自动 )及手动开关控制执行器可改变悬架弹簧的弹性系数 和减振器的 阻尼 力。 电脑根据行车条件自动调整车辆高度，通过控制 阻尼力 的强弱来消除车辆行驶中的不平衡，可以使车辆在颠簸路面上保持平稳姿态，并自动调整车辆在紧急制动时的前倾和急加速时的后仰，以保证乘座的舒适性。 汽车维修电工（高级）：汽车底盘电子模块 《 凌志 LS430电控悬架系统认知常见故障的诊断和排除 》 第 25 页 共 38 页 LS430 电子控制系统组成如图 2 所示。 具体由下列部件组成：车辆高度控制阀，悬架高度传感器，汽车转向角传感器，压缩空气排气阀，悬架控制电脑、执行器、各种手动控制开关和汽车仪表板上的各种显示仪表、指示灯等。 悬架系统弹簧的弹性系数、减振器的 阻尼 力、汽车悬架的高度等都可根据开关上的条件来确定。 悬架的状态显示在汽 车的仪表板上。 系统各元件在车上的位 置见图1。 （ 3） LS430电控悬架工作原理 LS430的车身（底盘）高度控制由压缩空气系统来完成的。 其结构及组成如图 3所示： 车两使用中，悬架 ECU（见图 图 2）通过悬架高度位置传感器（见见图 图 2），检测车身（底盘）的高度，如高出规定，则 ECU使空气压缩机工作，同时打开高度电磁阀，压缩空气经过干燥器干燥后，经高度电磁阀，进入气压缸，使车身（底盘）升高。 如检测车身底盘，高度低于规定，则打开高度电磁阀和排气阀，在车身重力的作用下，使气体排出气压缸，从而降低车身（底盘）高度。 其 中，压缩机只在升高的过程中工作其余时间，均不工作。 图 3 压缩空气系统结构示意图 3．丰田电控悬架系统（ TEMS）部件认知 （ 1）空气压缩机。