2016款寶馬7系(G12)空氣懸架系統(tǒng)偶爾下沉

◆文/廣東 陳浪

故障現(xiàn)象

一輛2016年新款寶馬740Li(G12型)，行駛里程為48 976km。據(jù)車主反映，該車在顛簸的路面行駛時，右后空氣懸架系統(tǒng)偶爾會出現(xiàn)下沉、底盤功能受到限制的故障，但CID提示可以繼續(xù)行駛。

故障診斷與排除

針對該車的故障現(xiàn)象，有必要先系統(tǒng)了解寶馬G12的空氣懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成和原理。

垂直動態(tài)管理平臺VDP是調(diào)節(jié)空氣懸架的中央控制單元，通過4個高度傳感器讀取當(dāng)前車輛高度，并據(jù)此對相應(yīng)的電磁閥進(jìn)行控制以實(shí)現(xiàn)懸架高度的調(diào)節(jié)。在靜止和低車速(0～20km/h)狀態(tài)下，系統(tǒng)調(diào)節(jié)時所需的壓力由2個蓄壓器提供(在特殊情況下，系統(tǒng)也會接通壓縮機(jī))；當(dāng)車速超過20km/h時，系統(tǒng)所需的壓力則由壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣提供，這些壓縮空氣被直接輸送至相應(yīng)空氣彈簧減振支柱內(nèi)，通過4個車輛高度傳感器識別出達(dá)到規(guī)定高度后電磁閥將終止調(diào)整過程。為了避免頻繁進(jìn)行調(diào)節(jié)，系統(tǒng)采用三點(diǎn)(而不是四點(diǎn))調(diào)節(jié)裝置，即在后橋左右各設(shè)置一個高度傳感器單獨(dú)采集并調(diào)整后橋上左右兩個空氣彈簧，而前橋只設(shè)置一個高度傳感器取左右兩個懸架的平均值，并據(jù)此來調(diào)整前橋的高度。另外，需要注意的是后橋是單獨(dú)通過2個車輛高度傳感器來進(jìn)行調(diào)節(jié)的，而前橋是根據(jù)平均值來調(diào)節(jié)車輛的高度。為了避免在電磁閥體維修作業(yè)時出現(xiàn)混淆的情況發(fā)生，壓縮空氣管路采用不同的顏色設(shè)計。圖1為空氣懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，從中可以看出各管路的顏色代碼。圖2是空氣懸架的氣路和控制系統(tǒng)原理圖。氣路主要包含：空氣泵、空氣分配閥、氣管、空氣彈簧、空氣儲氣罐；而空氣泵又包含進(jìn)氣管、空氣過濾器、機(jī)械閥、單向閥和泄壓閥等。

空氣懸架系統(tǒng)充氣時，壓縮空氣流經(jīng)的路徑有兩條如圖3所示，一條是：進(jìn)氣管→空氣過濾器→干燥劑→單向閥→分配閥→空氣儲氣罐；另外一條是：進(jìn)氣管→空氣過濾器→干燥劑→單向閥→分配閥→空氣彈簧。

圖1 故障車空氣懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖2 故障車空氣懸架的氣路和控制系統(tǒng)原理圖

圖3 空氣懸架系統(tǒng)的充氣路徑

空氣懸架系統(tǒng)排氣時，空氣流經(jīng)的路徑也有兩條(圖4)，一條是：空氣彈簧→分配閥→泄壓閥→單向閥→干燥劑→過濾器→大氣中；另外一條是：空氣彈簧→分配閥→泄壓閥→機(jī)械閥→干燥劑→過濾器→大氣中。

圖4 空氣懸架系統(tǒng)的排氣路徑

空氣懸架的控制系統(tǒng)主要包括：垂直動態(tài)管理平臺 VDP(中央控制單元)、高度傳感器、繼電器、空氣泵里的馬達(dá)、分配閥里的電磁閥(圖5)。

圖5 空氣懸架的控制系統(tǒng)

在系統(tǒng)了解了故障車空氣懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理后，我們再回過頭來看故障車的故障現(xiàn)象。根據(jù)“寶馬技術(shù)會”推薦的5步診斷法(即：①確認(rèn)故障現(xiàn)象、②分析故障、③隔離故障、④排除故障、⑤確認(rèn)故障已解決)對故障車進(jìn)行維修。

由于該車是偶發(fā)故障，而且故障再現(xiàn)比較困難，因此筆者打算不在“故障再現(xiàn)”上浪費(fèi)時間，而是從故障車上存儲的故障碼入手。首先對故障車進(jìn)行車輛快速測試，通過車輛OBD接口連接BMW專用故障診斷儀ISID，讀取故障碼如圖6。

圖6 故障車內(nèi)存儲的故障信息

根據(jù)寶馬專用診斷檢測儀ISID對故障碼的提示信息(圖7)，需要重點(diǎn)檢查的包括：高度傳感器、高度傳感器與VDP之間的線束、垂直動態(tài)管理平臺 VDP(中央控制單元)軟件版本、空氣分配閥、空氣彈簧和空氣管路。

圖7 ISID對故障車的提示信息

接下來，結(jié)合上述檢測計劃進(jìn)行隔離故障檢查：

1.檢查右后高度傳感器安裝正常，且其拉桿無彎曲、無損壞，檢查位置如圖8所示。

圖8 高度傳感器檢查位置示意圖

圖9 高度傳感器供電電壓

圖11 高度傳感器相關(guān)電路

2.檢查右后高度傳感器的供電電壓及數(shù)據(jù)流，檢查結(jié)果顯示該傳感器電壓正常(圖9)、數(shù)據(jù)流也正常(圖10)，說明高度傳感器無異常。

3.檢查右后高度傳感器與VDP之間的線束。根據(jù)圖11所示的電路圖對相關(guān)線路進(jìn)行測量，未發(fā)現(xiàn)有短路、斷路的現(xiàn)象。對右后高度傳感器與VDP之間的線束進(jìn)行“飛線”處理后試車，故障依舊，可排除右后高度傳感器與VDP之間線束存在故障的可能性。

4.檢查車輛軟件版本。在ISID快速測試時，集成等級信息(圖12)中顯示該車的版本是S15A17-11-520，屬于最新版本，無可更新的集成等級?？梢姡蜍囕v軟件版本而導(dǎo)致此故障的可能性極小，基本可以排除。

5.檢查空氣分配閥。用寶馬專用診斷儀ISID對右后空氣彈簧進(jìn)行充氣和排氣操作，結(jié)果均正常，且在分配閥處將左后和右后管路接口(圖13)互換后試車，故障依舊，說明該車故障與分配閥無關(guān)。

6.檢查空氣管路和空氣彈簧的外觀及安裝情況，均未發(fā)現(xiàn)異常，空氣彈簧的氣囊也沒有出現(xiàn)破損、龜裂的現(xiàn)象，管路無彎折或破損的情形。用肥皂水對空氣彈簧及管路進(jìn)行檢漏，未發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。

至此，我們判斷，故障原因很可能是右后空氣彈簧內(nèi)部存在異常。為此需要對此空氣彈簧進(jìn)行拆檢才能確認(rèn)。在拆卸右后空氣彈簧時發(fā)現(xiàn)，該空氣彈簧管路接口處的密封圈出現(xiàn)了變形，且接口內(nèi)部密封圈有輕微破損，如圖14所示。

更換新的空氣彈簧接口，并進(jìn)行車身高度匹配后，多次反復(fù)試車，故障現(xiàn)象消失，交車3個月進(jìn)行電話回訪，車主表示該車未再出現(xiàn)過空氣懸架系統(tǒng)故障。

維修小結(jié)

由于右后空氣彈簧和空氣管路接口處的密封環(huán)存在變形和輕微破損，即使空氣泵工作正常、供氣壓力充足、空氣管路和空氣彈簧不泄漏，但在車輛行駛過程中遇到路面顛簸振動后，右后空氣彈簧和空氣管路接口處密封不良，也會導(dǎo)致右后空氣彈簧內(nèi)的壓力降低，右后空氣彈簧下沉，車后左右兩個懸架高度不一，引起CID提示底盤功能受到限制的故障現(xiàn)象。更換右后空氣彈簧上的空氣管路接口后，故障被徹底排除。

圖12 故障車集成等級信息

圖13 分配閥處的管路接口

圖14 右后空氣彈簧接口處的密封圈

專家點(diǎn)評李明權(quán)

從本案例中的維修過程可以看出，作者的故障診斷思路基本比較清晰。由于故障車的空氣懸架系統(tǒng)是行駛過程中出現(xiàn)間歇性的漏氣，屬于偶發(fā)性故障，這給故障診斷帶來了一定的難度，但作者并沒有走過多的彎路，也沒有盲目更換可疑零部件。這主要在于，作者能熟練地通過診斷電腦ISTA查看減震器的數(shù)據(jù)流，減震器壓力值和車身高度等，從而避免了盲目更換車身高度傳感器、分配閥等零部件。這確實(shí)值得肯定。