汽车空气悬架的故障维修案例分析

摘要：

空气悬架是汽车主动悬架中较早应用且装备率较高的悬架类型，其技术先进，组成结构较为复杂，且价格非常昂贵，市场 维修量不大，维修涉及的案例较少，给维修带来有一定的难度，对维修从业人员提出了较高的要求，故一定要了解该类型悬架的结构 特点，并理解其控制逻辑，同时采用先进的技术手段才能更好地对这类悬架进行诊断和维修。

关键词：空气悬架；故障；检测

故障维修案例一

1.1 故障现象 

一辆 2006 款的奔驰 S320，该车装备空气悬架，该车主反映汽车仪表故障灯亮，提示请停车检修。 

1.2 故障诊断 

接车后，根据有故障灯的诊断方法，先接上诊断仪检测故障码，该故障显示为 ESP 故障，显示 ESP 信号失良， 左前轮传感器信号。于是先顶起车轮，检查左前轮速传感器，该传感器类型为老式的磁电式轮速传感器，对该类型的传感器检测主要范围是安装检查、电路测量，可能存在的故障大致为传感器头安装松动或磁极与齿圈之间有脏 物、齿圈上有缺损或脏污、感应线圈短路、断路或接触不良、传感器与 ECU 线路短路或断路等。本着从易到难的思路，先后检查传感器安装情况，没有发现松动等异常问题， 齿圈也无脏污、缺齿、变形、松动等异常现象，于是拔下插头，用万用表测量端子电阻，该传感器采用线圈绕组，电阻在1.2k赘左右，测量其它轮子也在该值大小附近，线圈并没有短路或断路情况。测量传感器的感应电压，用手快速转动车轮，也有约 300mv 感应电压产生，未发现异常，难道是传感器到 ECU 线路问题，由于该车 ECU 设计较为隐蔽，拆装比较麻烦，于是采用诊断仪读取数据方式来判断， 接上诊断仪，顶起车辆，发动汽车挂档，车轮空转后读取该轮速传感器的数据，转速信号显示数据与左前轮数据基本一致，说明该传感器工作一切正常，那为什么会电脑报警 ESP 故障？诊断陷入了难题，难道是路面问题导致该轮信号异常？询问驾驶员，驾驶员说该故障已经断断续续持续半年了，经常跑一段时间后会自己消失，然后经常会突然又跳出故障，反反复复，最近出现故障的频率越来越高了， 有时候过减速带还偶尔有冲击声。听完车主叙述，我们将重点转移到悬架上来了，该车配有较为先进的空气悬架， 我们先检查常规悬架部件，下摆臂和稳定杆是引发异响的主要易损件，经检查各杆件摆臂无明显变形和球节松旷现象，只能再深入检查空气悬架部分，该空气悬架主要有 ECU、空压机、气动减震器、空气分配阀、储气罐等部件构 成，每个车轮附近都配有一个车高检测传感器。该空气悬架系统能实现车身高度以及车身前后左右水平控制。先检查气动减振器，并无明显损坏现象，于是决定用诊断仪读取一下空气悬架的数据流，将车落地，当诊断人员进入车内驾驶室时，偶然发现坐上去后，右前位置车身明显下沉得不正常，观察左右车轮也发觉左前轮似乎比右前轮低一些，用卷尺一测量，果然左前轮低了将近有 1 厘米，进入故障诊断仪读取数据流如表 1。

根据表 1 发现，左右水平传感器的信号电压存在一定的差值，水平传感器信号电压反应了该减振器的相对应的高度值。继续读取车辆水平高度数据，数据如表 2。

由此表可以看出，左前的值已经为负值，与右前正值相比，两者一正一副相差了 7mm，进一步验证了刚才电压数据差值，也与先前卷尺测量结果大致相吻合。维修到此不禁产生疑惑，这个空气悬架与 ESP 有何关联？ESP 是车身稳定控制系统，作用是防止转向不足和过度转向，广义上来说它是包含 ABS 制动防抱死和 ASR 驱动防滑转系统的，狭义上来讲它是动态车身控制系统，当在激烈驾驶或路面湿滑的状况下，经常会触发 ESP 警告灯亮，如果悬架左右高度存在误差是否会诱发 ESP 故障报警呢？实际也是存在这个可能性的，因为现在测量和读取的数据是静态数据，实际在行车中动态数据会更放大，当悬架左右高度差异明显时，会导致两边车轮的速度信号产生差异，从而诱发 ESP 报警。根据这个推论，向客户说明情况，需要更换气动减振器，由于气动减振器属于贵重配件，也没有备货，建议客户去厂家奔驰店更换。两个星期后电话回访客户，得知更换左前气动减振后故障一直未再出现，该故障排除，结果与我们的推断完全符合。该案例由于空气悬架故障导致 ESP 故障报警，两者之 间看似毫无关联，但是现实中还是出现了，现代车由于配置越来越高，电控系统越来越庞 大，系统之间的关联性也越来越紧密，在进行维修诊断的时候，思维需要扩散，不能局限于一个系统，导致维修陷入死胡同。

故障维修案例二

2.1 故障现象 

一辆 08 款奥迪 A8，用户反映该车仪表车身高度故障灯符号亮起，同时胎压报警符 号也同时报警。 

2.2 故障诊断

接车后观察，该车车身左右高度基本一致，客户反应快速过减速带有时会有撞击声 音，从经验上判断，应该是全车的四轮悬架高度都偏低，尤其是两前轮。 

该车装备先进的主动空气悬架，主要由控制单元 J849、水平调节单元 J197、空气供 给装置、蓄压器、水平传感器、气动减振器组件等构成，如图 1 所示，该系统能够实现车高控制、水平调节，具有自动模式、舒适模式、动态模式、提升模式等几种各种状态来自动适应各种行驶路况。 

首先用故障诊断仪进入悬架系统水平高度控制系统，查询故障码，读取故障代码为 01772 水平高度调节压力传感器信号线；008 不可信信号间隙性问题。

根据该故障码提示的内容，该车每个车轮悬架都配有一个水平传感器，不会一下子 四个传感器都同时损坏或线路问题，显然问题不在水平传感器上，但是诊断仪确实判断出水平传感器信号不可靠，水平传感器的作用主要是检测悬架的高度， 将高度信号转换为电压信号传送给 ECU，同时 ECU 在接收到信号后进行处理，控制气动减振器升高或降低，然后水平传感器将升高或降低的数据再反馈给 ECU，ECU 据此来监测执行元件减振器的执行情况，它们之间的工作关系如图 2 所示。

既然排除了水平传感器故障，那么可能是执行器未执行，但是同样也不会出现四根气动减振器同时损坏的故障，所以问题也不在气动减振器上，还有可能就是气动减振器由于压力过低，导致举升高度不够，使得 ECU 检测到执行命令目标高度数据与水平传感器监测的数据不匹配。根据这个判断思路，继续查看其它数据流，重点查看压力 传感器数据，在读取 G291 这个水平高度调节系统压力传感器的数据时，控制元件测试及压力为 1.178bar，显然压力过低，该车正常数据在诊断仪上显示为不低于 3.0bar。看来确实是系统的压力数据有问题，故障点范围落到了蓄压器和压力泵上。蓄压器是存储空气悬架系统的高压气体，为了减少空气泵的接通时间，而空气泵即空气供给装置，检查蓄压器和空气供给装置外表未发现管路漏气现 象，各线路插头也无明显松动。由于蓄压器结构较为简单，一般不容易损坏，先从空气供给装置入手。通过查找电路图得知该装置有 一继电器控制如图 3。

根据该电路图，找到压缩机的继电器 J403，该继电器在继电器盒的 2 号位置。如图 4。 

关闭点火钥匙，拔下继电器，测量 30 号端子，为 12V 正常，35 与 36 端子 电阻小于 0.5赘 导通也正常，测量 37 端子到空气泵 V66 的 AI 端子线束导通性良好，用电瓶正负将 35、36 接电， 继电器也能吸合，但是并不代表装车上能正常工作，于是装回继电器，用诊断仪进入悬架系统水平高度控制系统，用动作测试功能，测试空气泵 V66，该空气泵运转有声音，但是声音较小，并且断断续续，怀疑 30 和 37 是不是导通性不良，于是在诊断仪执行动作测试的时候，用探针刺入J403的37脚，万用表电压档的正极连接探针，负极搭铁，发显示电压在3耀5V之间波动，甚至时有时无，显然不正常，关闭点火钥匙，再次拆下该继电器，撬 开继电器外壳，发觉该继电器的两个触脚有烧黑的痕迹，如图 5 所示。

应该是长期吸合造成触点电流温度过高，久之会产生触点接触不良，继而影响电流通过，空气泵是大电流用电器，线路接触不良会导致电压不稳定，造成空气泵供电电 压不足，运转无力，从而使空气悬架系统的压力不足，水平位置传感器报警。换上一个新的继电器，再次用诊断仪执行动作测试，用探针在 37 号输出端能测得稳定的电压 12V，且空气泵声音运转有力持续不间断，再次用诊断仪读取压力值稳定上升，车身高度也明显上升，清除故障码， 由于插拔过水平传感器的插头，保险起见对该车水平传感 器进行校正，然后试车空气悬架故障消失，并且胎压恢复设置后，也并不再报警，至此故障排除。该故障为何胎压与空气悬架一同报警？因为胎压报警系统的监测有两种类型，一种是直接式以终为始间接式，间接式的并没有真正的胎压压力传感器，是靠 ABS 的轮速传感器来检测轮子转速，每个轮子转速与其它轮子转速进行比对，当胎压过低时，这个胎行驶速度值若比其它车轮相差超过一定值， 系统就会报警，该胎压报警故障由于悬架过低，经常颠簸和转弯时倾斜时轮子转速相差过大，诱发胎压报警。

空气悬架的原理并不复杂，维修时需要熟悉其结构和原理，尤其是在维修时注重利用诊断仪读取数据流来帮助 分析，不可盲目地相信故障码，有时故障码只是表象，因为电脑自带的随车自诊断系统的设计并不完美，当今车辆系统的的设计越来越复杂化和智能化，当系统发生疑难杂症时，对于疑难故障的诊断比较困难，数据流能很好地帮助我们分析和判断。从笔者接触的空气悬架故障案例来看， 多半的故障点在电路部分，绝大多数的故障解决依靠的是 数据流的分析，而非故障码，数据流的分析对维修人员提出了很高的要求，需要不仅掌握数据流的常态，还要掌握数据流的动态和关联变化，捕捉到有用的关键的数据，给诊断提供最有价值的信息，达到事半功倍的效果。