悬架和转向系统故障诊断课件.ppt

1、1 悬架组成2 电控悬架的原理及故障诊断3 动力转向原理及故障诊断4 巡航控制第八章第八章 悬架和转向系统故障诊断悬架和转向系统故障诊断1 悬架组成l定义 l分类 悬架的定义：悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力装置的总称 悬架的功能（作用）：（1）缓冲振动、平稳行驶（2）将车轮与路面之间的驱动力、制动力、转向力传给车身。（3）车身和车轮之间保持几何关系。汽车悬架系统 组成：弹簧、减振器、导向机构。弹簧的功用：缓冲振动、摆动、提高轮胎抓地力。减振器的功用：衰减振动、方向稳定。两者确定了行驶平稳性、操作稳定性、乘坐舒适性 稳定差舒适性差减振只减刚度，而不变阻尼 振动到车身。只

2、减阻尼，而不变刚度 定和操纵稳定好。硬：舒适性差、行驶稳 位移过大、横摆纵摇）定和操纵稳定差（车身软：舒适性好、行驶稳汽车悬架系统 随负荷、车速、路况、制动、加速、转弯等因素，使悬架阻尼、刚度、高度可变，点变，线变 汽车悬架系统二、悬架的分类可分为：1.被动式2.半主动式3.主动式1.被动悬架为固定的悬架刚度和阻尼系数，只能保证在特定道路状态下达到性能最优折衷。2.电子控制半主动或主动悬架的刚度、减振器的阻尼系数、车身高度能随汽车载荷、行驶速度、路面状况等行驶条件变化，使悬架性能总是处于最佳状态。2电控悬架的原理及故障诊断l电控悬架结构原理l悬架控制形式l自诊断一、电控悬架结构原理（1）模式变

3、化；（2）弹簧刚度和减振阻尼控制；（3）车身（底盘）高度控制。空气弹簧：刚度大车身高。刚度：软、硬 阻尼：软中硬 高度：低、高 电控功能：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。UCF10电子控制空气悬架系统空气悬架系统控制部分组成空气悬架系统的控制原理开关类传感器一类：电脑提供电源，通断时电脑端电压变化，通低断高。(如图)二类：电池供电，通断时加到电脑端子12或OV电压三类：电脑之间信号 元件的结构和工作原理 高度控制开关：顶起车辆修车时，如不关断此开关，车高升高、空气放

4、出（无压力）吊升机放下时车身可能会因过低而受损。发电机调节器信号：发电机工作时L端子电压为12V，不工作时为1.5V，此信号通知悬架发动机是否运转。转向传感器：检测转弯方向和转向角。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。方向信号的 ：00、10、1110、11、01 高度传感器：检测车高和运动过程的位移量。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、SHFRECU送出两个基准信号SHLOAD、SHCLK做基准。线性高度传感器：同节气门传感器、高度调整杆确定原始基准点位置，安装时

5、调好。调整条件：胎压正常、胎无磨损、悬架校形、高度点在norm位置，标准值：前59.3，后35。如调整，调后检查车轮定位调整方法示范 加速度传感器：用以测量垂直加速度。UCF10无，UCF20有。装在高度传感器，压电陶瓷惯性作用下变形。悬架控制执行器 改变阻尼孔的个数改变阻尼 改变主体气室通道改变刚度。四个绕组、一个永磁转子。两个绕组，两个方向通电，一个绕组一个方向通电。挡块限制转120，软、中、硬。齿轮带动空气弹簧控制杆实现刚度大、小两个变化。电磁阀式悬架控制执行器（）悬架控制执行器电路（）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，

6、车高升高、空气量少车高低。车高控制 组成：压缩机、干燥气、排气阀、高度电阀。压缩机产生的压缩空气经高度控制阀进入主室车高增加。RM-、RM+检测压缩机工作是否正常 车身高度控制示意图 高度阀开、排气阀开车高下降。高度控制连接器“1”端子电源。“8”端子地线。“2、3、4、5”前左、前右、后左、后右高度电磁阀。通电动作。“6”排气阀工作。一、防侧倾控制转弯或S形路上行驶时执行该控制，根据车速和转向传感器，阻尼刚度变硬。2秒后恢复。二、悬架控制形式二、防点头控制车速、制动开关信号、车高传感器 刚度 硬。松开制动踏板后取消。三、防下坐控制起步、加速时进行。节气门信号、车速、空档开关信号变硬，2秒后取

7、消。四、高车速控制超过140公里时，硬、中、120后取消。五、坏路控制路面高低不平由车高传感器侧出，左右轮差别。中、硬防止过大的碰底 俯仰、跳振。六、车高控制自动高度控制、高速控制、关闭点火开关控制。取消高度控制。一、自动高度控制无论载重怎样变化，车高不变。使弹簧变形限制在一定范围，缓冲能力强。改善乘坐舒适性。速恒定。取高度传感器信号，控制高度电磁阀和排气阀、压缩机。高度控制二、高车速控制高速行驶达到140Km，阻尼、刚度为硬，即使高度控制开关在HIGH位置，车高也降至NORM目的是减少空气阻力，提高行驶稳定性。120Km取消。三、关闭点火开关控制关闭点火开关、停车、方便出入降低车高。车门打开

8、、点火开关关闭3min起作用，半小时后取消。三、悬架系统的故障诊断n自诊断n常见故障诊断（一）自诊断 可进行三项：传感器输入检查功能。Ts、E1 故障警告功能。故障码。TC、E1。1.连接Ts、E1按A闪、B常亮操作不正常，传感器输入有故障，并以车高指示灯NORM闪出码。2.故障指示灯1992年以前MORM灯。以后HI灯。3.故障码Tc、E1短接。（同ABS、TRC、VSC）4.Td、E1断开悬架控制故障码的清除 储存在悬架ECU中的故障代码，即使在关闭点火开关后也能保留下来。故障代码的消除方式随车型年份的不同而有所不同。1）ucF10车型2）关闭点火开关，将位于驾驶室内1号接线盒上的ECU-

9、B保险丝拆下10s以上；3）关闭点火开关，连接高度控制连接器的8和9端子，并同时连接检查连接器的Ts和E1端子，再接通点火开关，10s后，在点火开关仍然接通的情况下脱开高度控制连接器的8、9端子及检查连接器的Ts和E1端子主要故障现象有：1）轮胎磨损不正常；2）悬架发生刚性撞击；3）异响；4）车身横向歪斜；5）有关传感器控制元件故障等。（二）常见故障诊断钢板弹簧波动悬架常见故障部位见图电控空气悬架系统常见故障部位(二)后悬架常见故障诊断 1.车身横向歪斜 2.后悬架发生刚性撞击 3.后轮胎不正常磨损 4.减振器失效3 动力转向原理及故障诊断l转向系统的结构一、转向系统的结构 机械转向系统 分为

10、两种 动力转向系统n转向系统一般由转向操纵机构、转向传动机构和转向器三部分组成。1机械转向系统 转向操纵机构由转向盘 转向传动轴等组成 转向传动机构由转向拉杆和球销等组成。2动力转向系统可分为：气力式 液力式 电力式作用：动力转向系统可以在保证转向灵敏性的前提下，有效地提高转向操纵轻便性，提高响应特性，保证高速行车安全，减小转向盘的冲击。广用于现代小轿车上 由动力转向器、储液罐、叶片式液压泵、进回油管、横拉杆等组成。动力转向系统在汽车上的布置见图a；图b为液力式动力转向系统工作原理示意图发动机工作时，(1)液力式动力转向系统图a 图b(2)电力式动力转向系统 采用微机控制动力转向系统。组成部件

11、：转速传感器、车速传感器、电子控制器、电动机、电磁离合器等。工作原理：以电动机作为助力源，根据转向参数和车速等，由微机完成助力控制。操纵转向盘时，装在转向盘额上的转向传感器(也称转矩传感器)不断测出转向轴上的转矩，并由此产生一个电压信号。该信号与车速信号同时输入电子控制器，由控制器上的微机根据这些输入信号进行运算处理，确定助力转矩的大小和转向，选定电动机的电流和转向。电动机转短通过电磁离合器并经减速机构减速增扭后，施加在汽车的转向机构以产生与工况相适应的转向作用力。1汽车转向系统常见故障现象及诊断 二、汽车转向系统常见故障诊断 汽车转向常见故障类型有：转向盘自由转动量过大、转向沉重、自行自动跑

12、偏、前轮摆振等。这些故障现象通常为综合性故障。即：其故障原因不仅限于转向系统，还与轮胎、悬架、车身、车轴等有关。1.汽车转向系统常见故障现象及诊断（1）转向盘自由转动量过大 根据GB72581997机动车运行安全技术条件的规定，最大设计车速大于或等于100km/h的机动车，共转向盘的最大自由转动量不得大于10；最大设计车速小于100km/h的机动车，则不得大于15。1)故障原因 转向器的齿轮啮合间隙调整不当；转向器齿轮箱安装不良。转向器齿轮磨损。转向轴万向节磨损。左、右横拉杆连接处磨损。2)故障诊断 首先，应判明故障是由转向器的原因还是由拉杆轴节磨损的原因造成。其次，检查故障时，架起汽车转向轮

13、，左右转动转向盘，当用力转动时，拉杆才同步运动，说明拉杆连接处因磨损而旷量过大；如拉杆不动，又说明转向器齿轮的磨损过大。(2)转向沉重 故障现象为：操纵汽车左心转弯时，转动转向盘感到吃力，且无回正感。根据GB72581997机动车运行安全技术条件的规定，机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的水泥或沥青道路上行驶，以10km/h的速度在5s之内沿螺旋线从直线行驶过渡到直径为24m的圆周行驶，施加于转向盘外缘的最大切向力不得大子254N。1)故障原因 与轮胎气压不足及悬架所存在的故障有关，与转向系统有关的故障为：齿条和小齿轮啮合间隙过小。转向轴的轴承过紧或损环。转向拉杆的球头销与球头座配合过紧。转向轴万

14、向节十字轴配合过紧。前稳定杆变形。2)故障诊断 转向沉重的故障诊断步骤为：首先拆下转向节臂并转动转向盘。若仍感到转向沉重，说明转向机存在故障柱轴套严重磨损等。若感觉不到转向沉重，应检查拉杆球头间隙是否过小、车身是否变形、前轮定位角是否满足要求等。(3)若行自动跑偏 直行自动跑偏故障现象表现为：汽车行驶中，行驶方向自动偏向一边，不易保持直线行驶，操纵困难。1)故障原因 直行自动跑偏的原因主要与轮胎、减振器、转向轮定位、前轮制动器等的技术状况有关主要包括：左、右轮胎气压不一致。前左、前右减振器弹簧刚度不一致。车身变形或车架变形使两侧轴距不等。转向轮定位失准。转向轮单边制动或单边制动拖滞。转向轮单边

15、轮强轴承装配过紧或损坏。转向轮某一侧的前稳定杆、下摆臂变形。2)故障诊断 首先检查左、右转向轮气压是否符合标准及是否一致，不符合标准或不一时，应充气至标准值。检查前稳定杆和前摆臂是否变形，减振器弹簧刚度及左方钢板弹簧变形量是否一致o 行车后检杏左、右轮殷和制动鼓的温度状况，若温度不一致，则说明高温一侧的制动器存在单边制动、制动拖滞现象或轮毅轴承装配过紧、损坏。检查转向轴的油距和转向轮定位是否符合标准值。(4)前轮摆振 前轮摆振故障现象表现为：汽车在某低速范围内或某高速范围内行驶时，转向轮围绕主销发生角振动：1)故障原因 若汽车在不平坦道路上行驶，低速情况下发生摆振，主要原因为转向系统各部位配合

16、间隙过大及转向轮定位失准。汽车高速行驶时发生转向轮摆振，一般为车轮不平衡。2)故障诊断 出现转向轮摆振故障时，应首先检查转向系统各部件的配合间隙并加以排除；在此基础上，对转向轮定位进行检测和调整；若仍存在摆振现象，则应对转向轮进行动平衡检测和校正。故障现象：1）转向沉重2）不稳定及油压低3）漏油4）异响 2液力式动力转向系统故障诊断(1)故障原因 1)转向沉重故障原因 液压油不足，混入空气。液压泵传动带松旷。液压泵技术状况不良，不能产生正常油压。液压系统中有漏油现象。转向器内存在故障。转向轮定位失准。转向拉杆球关节润滑不良。转向轮气压不足。2)漏油故障原因 液压管路接头松动 液压油管损伤。3)

17、异响原因 液压油不足。液压泵传动带打滑 液压泵内部机件磨损，转向器内部齿轮磨损。(2)故障诊断 在液力式动力转向系统的故障诊断过程中，在排除了机械机构的故障原因后、应主要对液力系统进行检查。主要步骤为：对液压泵传动带的松紧度进行检查。工作油温检查：发动机怠速运转，左、右转动转向盘数次，检查液力系统工作油温能否达到标准值：检查储油罐的储油量是否在规定范围内；同时检查液压油是否起泡、发白，以此判断液力系统中是否有空气渗入。检查油管是否有漏油现象。液压泵输出油压检查：按图所示连接压力表，发动机怠速运转，在阀门全开时测量输出油压，并把测试结果与标准值比较。所测油压低时，说明液压泵存在故障。转向齿轮的加

18、油压检查；按图所示安装好压力表后、发动机怠速运转，在阀门全开时，左、右转动转向盘时测试油压并与规定值比较测得油压过低时，转向器内经常有漏油现象。图a 图b3.电子控制动力转向系统的特点、评价参数和自诊断 特点是：1）电动机、减速装量、转向器等装配成一个整体，既无管道也无控制阀，因而结构紧凑、重量轻；2）没有液力式动力转向所必须的常运转油泵，电动机仅在需转向时接通电源转动，因而节省发动机动力；3）没有液压系统，不需给液压泵补充液压油，也不必担心漏油，工作可靠；4）能根据不同情况产生适应各种车速的动力转向，不受发动机停止运转的影响。电动助力转向的性能评价参数有：1）最大操纵力2）操纵力特性3）动力

19、转向作用系数(即动力转向不起作用与起作用时的操纵力之比，一般约为1.51.7)4）助力的左右对称性5）转向盘专程(动力开始起作用时转向盘的转角)等。控制装置原理：控制装置是电子控制动力转向系统的核心。基本功能：1）根据转向作用力产生助力转矩2）设有自诊断（电子控制动力转向系统有30多种故障检查项目，如果系统同时出现两个以上故障时，可依次显示其故障码）3）设有安全功能（系统的安全功能可确保转向系统正常工作，即使当转向系统酌某些部分出现故障时也能连续安全运行。系统能迅速地检测出故障，以便采取相应的安全措施。通常采用的安全措施是停止助力转矩控制或限制助力转矩控制。）停止助力转矩控制：指当系统的基本部

20、件，如转矩传感器、电流传感器、动力装置及其连接线等出现故障时，离合器断开，电源继电器释放，从而停止助力转矩控制。限制助力转矩控制：为力图防止系统可能出现的故障。一旦出现蓄电池电压降低、动力装置过热等易于导致系统故障的现象，系统就会执行该功能。此外，为防止过热，系统对连续几分钟之内的电流消耗进行监督且保持电流消耗不超过预先规定的数值，当平均电流消耗过大时，系统也会执行该功能。4何为CCS系统：在发动机功率允许的范围内，当车速高于30km/h时，借助定速巡航系统可使车辆按设定的车速恒速行驶，解放踩油门的脚，以减轻驾驶员的疲劳强度。对于装备自动变速箱车辆，通过调整发动机转速（控制节气门开度、喷油时间

21、、点火提前角等）及变换变速箱工作档位实现按设定车速行驶。对于装备手动变速箱的车辆，只能在相应档位下通过调整发动机转速实现稳定车速。CCS系统功能：注意事项注意事项：巡航系统在以下情况不应该开启：交通密集或不适宜的路面，如水滑路面，碎石路面等。当系统启动后不允许不踩离合器就换入空档！否则发动机会因转速过高而损坏。行驶中在下坡时巡航装置不能保持速度的恒定，因为重力会使车速不断增加，这时需要人为制动。重要提示：重要提示：自动变速箱车上的巡航装置只有当换档杆处于D、3、2档时才能被激活。当将换档杆移到P、N、R、1档时，系统停止工作。AB系统构成：该系统是集成在发动机电控系统中的一个子系统；通过转向组

22、合开关上的控制开关A（on/off）和B（+、RES/-、SET）操作。AB巡航指示灯（以宝来04年型为例）把按钮A上的开关至于ON。当巡航装置打开后会在仪表上显示一个警报灯。注意：该警报灯不是在所有装备CCS的车上都有。打开CCS系统：当达到理想的车速后，短暂地按一下SET键，就可以松开油门踏板，此时按设定的车速行驶。在巡航状态下，通过踩油门踏板也可提高车速，但当脚离开油门踏板后，车速又会回到以前的设定值。但有一个例外，即如果超过5分钟以大于设定车速10km/h以上的速度行使后，就必须重新存储速度值。设定车速：如果进行系统临时关闭操作时没有速度值被存储或已存储的速度值被清除了，可以通过以下方

23、法重新存储：开关置于ON，紧接着按住按钮“+”，直到达到理想的速度值，松开按钮后当前的速度值就被存储下来了。SET键+-键减速减速/存储存储已存储的车速可以通过按“-”按钮有级（步长1、2或3km/h)降低。如果按住该按钮不动，车速会自动降低，直到达到目标车速时松开按钮，当前的车速就被存储下来了。当“-”按钮在车速低于30km/h时松开，存储的车速值被清除。此时只能加速到30km/h以上后再重新存储。+-键加速加速/存储存储通过按“+”按钮使存储的车速有级（步长1、2或3km/h)提高，如果按住该按钮不动，车速会自动提高，直到达到目标车速时松开按钮，当前的车速就被存储下来了。RES键临时关闭系

24、统：手动变速箱手动变速箱临时关闭：踩制动踏板或离合器踏板,当前存储着的速度值仍被保留着。如果想重新获取已存储的速度，则必须在松开制动踏板或离合器踏板之后，紧接着按一下RES键。自动变速箱自动变速箱临时关闭：踩制动踏板或将换档杆置于P、R、N、1位置。当前存储着的速度值仍被保留着。如果想重新调用已存储的速度，当车速高于30km/h时，松开制动踏板或将换档杆移到D、3、2档之后，紧接着按一下RES键。注意：注意：只有当前的交通状况允许，才建议恢复到较高的设定车速。RES键 当把开关置于OFF或关闭点火开关，此时巡航系统所存储的值被清除，系统被完全关闭。若想再次启动巡航系统，在车速高于30km/h的

25、情况下，将巡航开关置于ON位置，并重新设定巡航车速。完全关闭系统：由于CCS系统是集成在发动机电控系统中的一个子系统，所以其自诊断的各项功能均在发动机电控系统（地址01）中完成。可使用的自诊断仪器为：VAG1551/1552 VAS5051/5052巡航系统自诊断：01-控制单元版本信息控制单元版本信息 装备CCS系统的发动机控制单元版本信息（以1.8L发动机为例）发动机类型控制单元编码 服务站代码G：表示有巡航控制功能控制单元零件号 巡航车速 实际车速 巡航控制开关状态离合器及制动器状态数据组066显示区2：1 0 0 0 各数值依次表示：巡航系统是否接通离合器是否踏下制动器是否踏下制动器状

26、态1：表示肯定；0：表示否定数据组066显示区4：0 0 0 0 各数值依次表示：RES按钮状态SET按钮状态巡航控制开关位置巡航控制开关位置（ON或OFF）1：表示肯定；0：表示否定数据组066 利用11功能，可取消或激活巡航功能11功能输入11463，并用Q键确认，可激活巡航系统功能激活巡航系统功能：选择11功能，输入1146311功能取消巡航系统功能：选择11功能，输入16167输入16167，并用Q键确认，可关闭巡航系统功能11功能从控制开关到插头处用电路板连接10孔插头电路板10孔连接插头：各插脚接线如下1：空 2：兰色3：红/棕 4：黑/黄5：白色 6：黑/蓝7：黑/黄 8：空9：空 10：空巡航系统相关电路图巡航系ON/OFF开关、RES按钮巡航系统SET按钮