宝马X5电控悬架控制异常故障诊断与排除
张春召
【摘 要】This article introduces structure and control principals of BMW X5 electric suspension , and then uses real example to explain the troubleshooting process of default code issue when the suspension is unbalanced.%介绍宝马X5电控空气悬架结构组成和控制原理，实例分析宝马X5电控空气悬架左侧高于右侧但无故障代码的故障诊断与排除过程。 【期刊名称】《汽车电器》
【年(卷),期】2016(000)012
【总页数】4页(P27-30)
【关键词】宝马X5;电控悬架;EHC控制单元;电磁阀
【作 者】张春召
【作者单位】广东省机械技师学院汽车工程与技术服务系，广东 广州 510450
【正文语种】中 文
高杨氏【中图分类】U463.6
随着电子技术的发展，越来越多的汽车电器设备采用了微机控制，电控设备的控制更加准确，实现了传统机械系统不能完成的控制精准度。同时，微机控制系统都设置了故障自诊断功能，当用检测设备插入专用检测接口时，可将故障代码或数据流读出来，即进行数据交换。根据故障代码显示的内容，可以迅速确定故障的性质和部位，有针对性地去检查有关部件、元件或线路，将故障排除，为汽车故障诊断带来了很大的方便。但自诊断并不是万能的，有时也会有监控不到的时候。本文针对一辆宝马X5电控悬架控制异常的故障现象，阐述传感器信号失准对汽车电子控制系统所带来的影响，同时通过自诊断系统的原理，分析为何某些传感器有故障而无故障代码显示的原因。
1.1 宝马X5电控悬架结构组成
塑料破碎机刀片
宝马X5吉普车型的悬挂系统采用了单轴空气弹簧部件，也就是说后轴的车轮悬挂配置的是空气弹簧，该系统能够在车辆满载状态下，确保车身高度维持在设定值范围内，因此车身 高度几乎是恒定的。该车电控悬架控制原理较为复杂，按照元件功能分类，由车身高度传感器、EHC控制单元、供气装置总成和空气弹簧4个部分组成，如图1所示。
1.1.1 车身高度传感器（图1a）
2个高度传感器均安装在后桥上，传感器壳体1组装在后桥架梁上，铰接杆2固定在摆臂上。该传感器主要用于测量悬挂控制臂与车身的夹角，夹角信号传送至EHC控制模块，经过数据处理后换算成车身高度值。该传感器是一个霍尔式传感器，由霍尔元件、永久磁铁、信号齿、电子分析放大电路装置组成。当车身高度变化时，铰接杆2带动信号齿移动，感应出的电压经过电子分析放大装置的处理，并发送给电控悬架EHC控制单元。
1.1.2 EHC控制模块（图1b）
EHC控制模块固定在行李厢的右后装置架中。它将车身高度传感器的数字信号转变成与车身高度成正比的电压信号，同时EHC控制模块能够根据车身高度传感器信号，识别出车辆空载和满载信号，然后对车身进行自动调平控制，自动调平功能是EHC电控系统最突出的特点。
1.1.3 供气装置总成（图1c）
供气装置总成安装在后备厢备胎下方，由电动泵和电动泵继电器、空气压缩机、空气弹簧电磁阀以及空气软管等组成。电动泵继电器由EHC电控模块控制，用于接通空气压缩机的电源。
1.1.4 空气弹簧（图1d）
空气弹簧电磁阀由EHC控制模块直接进行控制，用于开启或关闭相应的空气管路，并通过空气软管将压缩机的高压空气输送至减震器的气囊中。2个空气弹簧实质上是一个可以充放气的筒状气囊，安装在后桥，下部支撑在轮架上，上部支撑在车身上，其上部有空气接口。
宝马X5电控悬架的控制原理如图2所示。空气由管路进入空气滤芯，再进入由电机驱动的压缩机，经压缩机进入干燥器中滤除水份。如果此时排泄电磁阀关闭，则调压电磁阀也将关闭，空气再往前进入2个空气弹簧电磁阀。若空气弹簧电磁阀开启，压缩空气就进入空气弹簧中，为空气弹簧充气。当充到一定高度时，空气弹簧电磁阀关闭，排泄电控阀打开，
引入一部分空气到调压电磁阀，使调压电磁阀打开，泄出大量多余空气，保持系统压力正常。若此时需放气，EHC就打开空气弹簧电磁阀，那么空气弹簧中的空气就沿充气的逆方向从调压电磁阀排出。同时电控悬架各电磁阀在EHC作用下能完成4种主要工作模式。
3.1 车辆故障现象
一辆2009年5月生产的宝马X5 SUV，底盘型号为E53，已行驶120000km。该车车身倾斜，左后车身高度明显比右后车身高度偏低，在启动工作模式下，左右两侧悬架均可工作，但静止后左后侧总是比右后侧车身低了大约15cm。连接GT1诊断仪进行自诊断，选择X系E53底盘车型，点击“快速测试”键，对全车电控系统进行扫描，完成后点击“控制模块功能”键，选择“EHC单轴空气弹簧”项目，并无故障代码显示。
降温母粒3.2 故障原因分析
根据GT1专用诊断仪无法扫描到电控空气悬架任何的故障，结合宝马X5电控空气悬架的控制原理以及本人维修经验判断分析，产生该故障的主要原因有如下几点：①空气弹簧电磁阀至空气弹簧某处漏气；②空气悬架故障；③空气弹簧电磁阀堵塞、卡滞或损坏；④电控系统故障。
3.3 故障检查与诊断
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3.3.1 气路和空气悬架的检查与分析
首先，使用诊断仪的专项功能对气路进行检查，查是否有漏气部位。选取“部件控制功能”中的“升高左后减振支柱”项目，点击“激活”键，此时可听到空气压缩机运转声，然后仔细聆听空气软管和空气气囊各部位，并无任何漏气声。最后对减震弹簧及其附属部件进行详细检查，均无任何损坏。说明电控悬架气路和空气悬架无故障。
3.3.2 空气弹簧电磁阀的检查与分析
根据空气悬架的控制原理，如果空气弹簧电磁阀有卡滞、堵塞或损坏，就会造成空气弹簧无法进行正常的充气，从而引起空气弹簧充气不足而过低。从左侧车身高度的测量值看，左侧车身高度是过低的，所以对左侧空气弹簧电磁阀进行了检查分析。首先检查电磁阀电阻，阻值正常；然后进行了反复的通电试验，电磁阀开闭正常且无卡滞现象，通电时电磁阀进出口气流通畅，说明并无堵塞故障。
3.3.3 电控系统的检查与分析
3.3.3.1 EHC对空气弹簧电磁阀的控制信号的检查
连接GT1诊断仪，让空气悬架工作，通过GT1诊断仪读取左后和右后空气弹簧电磁阀的开启和关闭工作情况。通过读取的结果发现，空气悬架每次工作时，左侧开启的时间总是比右侧开启的时间短些。电磁阀的开启时间由EHC控制，开启时间决定进气量，而进气量决定了车身高度的大小，通过分析说明EHC控制单元可能有故障。于是更换了一个新的EHC控制模块，故障现象却没有消失。
3.3.3.2 车身高度信号的检查
由于电控悬架主要是根据车身高度传感器反馈的信号对空气弹簧电磁阀进行控制，当需要对车身高度进行调整时，电控悬架EHC就会根据车身高度信号控制空气弹簧电磁阀开闭时间，完成对空气弹簧的充气或放气，使车身高度目标值和实际值达到一致。于是，笔者猜测会不会是车身高度传感器信号失准了呢？为了验证猜测，对左右两侧车身高度传感器的信号进行了检查和分析。
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首先通过诊断仪读取左右两侧车身高度传感器的信号电压，发现每次电控悬架调整结束后，
左右两侧车身高度信号值完全一样。正常情况下，只有车身高度相同，车身高度信号才会相同。但为何车身高度不同，车身高度信号却相同呢？通过查阅相关维修资料得知，每一个车身高度信号值都与一个相应的车身高度对应，车身高度信号值必须与车身高度相匹配（表1），否则就是车身高度传感器有故障或信号失准。为了进一步验证笔者的推断，查阅维修手册出该车型车身高度传感器的正常信号范围是0.5～4.5V，然后拆卸左右2个高度传感器铰接杆，上下改变高度传感器的高度大小，同时将诊断仪退回至EHC自诊断菜单，选择“诊断应答”功能的“电压值”测试项目。随着高度的变化，对左右2个传感器的信号做出对比，右后侧高度传感器信号变化范围是0.5～4.5V，左后侧高度传感器高度信号仅在0.52～2.57V之间变化（表2）。
3.3.4 故障分析mum1
通过上述检查结果及表1、表2，我们不难发现2个问题：①虽然左后侧车身高度传感器的信号在正常的范围内，但小于标准变化范围的0.5～4.5V；②左后侧静态车身高度信号值与标准车身高度值不匹配。通过这2点就不难得出：右后侧车身高度信号有故障，高度信号与车身高度不匹配，它总是向EHC控制单元提供一个比标准车身高度较小的高度信号，从而导致左侧电磁阀开启时间比标准时间总是短些。
原来电控悬架控制异常是由接收信号失准引起的，由于EHC控制单元无法检测电磁阀进、出气口的工作状态，只能从车身高度传感器的反馈信号，来判断车身高度的目标值与实际值的偏差，所以电控悬架每次依此信号，对车身高度进行控制并达到了目标车身高度时，却已经低于实际要达到的车身高度了，这就是导致左后侧车身高度总是过低的原因。
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