LS400轿车电控悬挂系统的故障诊断

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LS400轿车EMS系统的基本组成
    电控悬挂EMS（ElectronicModulatedSuspe
ion）系统能够根据汽车的瞬时驾驶条件自动调节悬挂组件的性能，即通过各种传感器对汽车的运行状况进行检测，当ECU收到传感器检测到的转向和制动状况信号后，能自适应地处理车辆的侧倾、前后仰，并自动调整减振器阻尼力的控制系统。自20世纪90年代以来，丰田雷克萨斯（凌志）LS400UCF10系列轿车装备了电控悬挂系统（图1），该系统主要由车身高度传感器、主节气门位置传感器、转向传感器、高度控制压缩机、排气阀、干燥器、1号高度控制阀、2号高度控制阀、前悬挂控制执行器、后悬挂控制执行器、1号高度控制继电器、2号高度控制继电器、悬挂系统ECU、停车灯开关、LRC开关、高度控制开关、高度控制ON/OFF开关、车速传感器以及IC调节器等组成。
    LRC开关（LEXUS驾驶开关）的作用是控制悬挂控制执行器的工作，对减振器的减振力和气压缸的弹簧刚度进行自动控制。LRC开关拨到SPORT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。
    当高度控制ON/OFF开关在ON位置时，该电路接通，电控悬挂系统可以对车身高度进行自动控制；当高度控制ON/OFF开关在OFF位置时，电路断开，电控悬挂系统不进行车身高度控制。高度控制开关拨到NORM侧时断开，拨到HIGH侧时接通。悬挂系统ECU检测到高度控制开关的状态后，则相应地使车辆升高或降低。LS400轿车EMS系统的控制电路如图2所示。
    二、LS400轿车EMS系统的控制功能
    LS400轿车电控悬挂系统主要有车身高度控制、悬挂刚度控制和减振器减振力控制3项控制功能。电控悬挂系统中储存有起弹簧作用的压缩空气，即空气弹簧。空气弹簧的刚度和车辆高度由控制系统根据车辆的行驶状态进行自动调整;减振器的减振力也由控制系统进行控制，以抑制车辆倾斜、制动时前部栽头以及高速行驶中后部下坐等车辆姿态变化。LS400轿车EMS系统的具体控制项目见表1。
    三、LS400轿车EMS系统的检查
    （一）汽车高度调整功能的检查
    在轮胎充气压力满足要求（LS400轿车配备的205/65ZR15或205/65R1594V轮胎，标准轮胎气压前轮为230kPa、后轮为250kPa）、汽车处于正常高度调整状态下，起动发动机，将高度控制开关从NORM位置转换到HIGH位置，检查完成高度调整所需的时间和汽车高度的变化量。从作高度控制开关到压缩机启动所需时间约2s，从压缩机启动到完成高度调整所需时间20s～40s，汽车高度的变化量为10mm～30mm。在汽车处于HIGH高度调整状态下，起动发动机，将高度控制开关从HIGH位置转换到NORM位置，检查完成高度调整所需的时间和汽车高度的变化量。从作高度控制开关到开始排气所需时间约2s，从开始排气到完成高度调整20s～40s，汽车高度的变化量10mm～30mm。若不满足，应做进一步检查，确定故障原因、故障部位，采取相应的维修办法。
    （二）输入信号的检查
    LS400轿车EMS系统输入信号的检查如表2所示。该检查的目的是检查来自转向传感器和停车灯开关的信号是否正常地输入ECU。闭合点火开关，将发动机室内的检查连接器端子TS与E1短接。如果将端子TS与E1连接后，储存在存储器中的诊断代码输出，就应进行维修;如果存储器中没有诊断代码输出，则要进行输入信号检查。输入信号检查的每个项目检查，首先要按表2中规定的作进行。观察发动机处于不同的状态下NORM指示灯的闪烁方式，正常情况是在发动机停机状态下，高度控制NORM指示灯会以0.25s的间隔闪亮，并一直持续闪亮到发动机运转时为止。然后，按表2中规定的作二进行作，观察发动机处于不同的状态下NORM指示灯的闪烁方式，正常情况是在发动机停机状态下，高度控制NORM指示灯常亮。若满足要求，表明被检查系统信号正常地输入ECU。在进行上述各项检查时，减振力和弹簧刚度控制停止，并且减振力和弹簧刚度均固定在“坚硬”状态，汽车高度控制仍旧正常进行。
    （三）溢流阀的检查
    溢流阀的检查是通过迫使压缩机工作来检查溢流阀动作，其步骤为:①闭合点火开关，短接高度控制连接器的端子1与7，迫使压缩机工作；②等压缩机工作一段短时间后，检查溢流阀是否放空气；③断开点火开关；④清除诊断代码:当迫使压缩机工作时，ECU中会记录一个诊断代码。在完成检查后，务必将这个诊断代码清除。
    （四）漏气检查
    主要检查管子和软管的接头是否漏气，首先将高度控制开关拨到HIGH位置使汽车高度上升，然后使发动机停机，在管子和软管的接头处加肥皂水检查是否漏气。
    （五）汽车高度调整
    为了保证车高调节系统正常工作，必须进行汽车高度调整。首先将汽车停在水平地面上，检查汽车高度。若汽车的高度处在标准值范围以内，就不必进行汽车的高度调整，否则按下面步骤进行汽车的高度调整：①拧松高度控制传感器连接杆上的两个锁紧螺母；②转动高度控制传感器连接杆的螺栓以调节长度（高度控制传感器连接杆每一圈能使汽车高度改变大约4mm）；③调整时要注意检查高度控制传感器连接杆的尺寸是否小于极限值;④预紧两个锁紧螺母；⑤再次检查汽车高度，直到车高达到标准值范围以内;⑥按拧紧力矩要求拧紧锁紧螺母。
    四、LS400轿车EMS系统的故障诊断
    LS400轿车EMS系统的故障自诊断系统需要利用指示灯读取故障码，因此首先要进行指示灯检查。
    （一）指示灯检查
    1.闭合点火开关，HEIGHT照明灯一直点亮。
    2.检查悬挂控制指示灯（带SPORT标志）和高度控制指示灯（带NORM或HI标志），应亮约2s。当把位于自动变速器（有的位于仪表板）上的悬挂控制开关拨到SPORT侧时，悬挂控制指示灯仍旧亮着。同样，当高度控制开关拨到NORM或HIGH侧时，相应的高度控制指示灯NORM或HI也点亮。
    当高度控制NORM指示灯以每1s间隔闪亮时，这表明ECU存储器中存有故障代码。悬挂控制系统存在故障，应做进一步的检修。在指示灯检查过程中，如果出现表3中所示的故障，应进行相应电路的检查并进行故障排除。
    （二）诊断代码检查
    1.闭合点火开关。
    2.将诊断盒（TDCL）或检查连接器的端子TC和E1短接。
    3.通过观察高度控制NORM指示灯的闪烁规律，读取诊断代码。
    4.若没有诊断代码输出，应检查TC端子电路。若指示灯闪烁的时间间隔相等，表示悬挂控制系统正常，自诊断系统未发现故障。
    5.检查完后，将端子TC和E1断开。
    6.诊断代码清除有两个方法:①在断开点火开关的情况下，拆下接线盒中的ECU熔断丝10s以上；②在断开点火开关的情况下，将高度控制连接器的端子9与端子8连接，同时使检查连接器的端子TS与E1连接，保持这一状态10s以上，然后闭合点火开关，并断开以上各端子。
    7.对故障部位进行检查与维修，再按读取代码的步骤检查一遍，如诊断代码消失，表明悬挂控制系统正常。故障已经排除。
    （三）根据故障现象进行检修
    如果在进行诊断代码检查时显示一个正常代码而汽车电控悬挂仍然出现（重复出现）故障，这时可根据故障现象进行每个故障的排除，按表4和表5给出的次序检修每个与故障现象有关的电路。如果相关电路没有任何不正常现象，故障却依然出现，最后一步就应该更换悬挂系统ECU。