2016款寶馬7系(G12)空氣懸架系統偶爾下沉

◆文/廣東 陳浪

故障現象

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

故障診斷與排除

針對該車的故障現象，有必要先系統了解寶馬G12的空氣懸架系統結構組成和原理。

垂直動態管理平臺VDP是調節空氣懸架的中央控制單元，通過4個高度傳感器讀取當前車輛高度，并據此對相應的電磁閥進行控制以實現懸架高度的調節。在靜止和低車速(0～20km/h)狀態下，系統調節時所需的壓力由2個蓄壓器提供(在特殊情況下，系統也會接通壓縮機)；當車速超過20km/h時，系統所需的壓力則由壓縮機產生的壓縮空氣提供，這些壓縮空氣被直接輸送至相應空氣彈簧減振支柱內，通過4個車輛高度傳感器識別出達到規定高度后電磁閥將終止調整過程。為了避免頻繁進行調節，系統采用三點(而不是四點)調節裝置，即在后橋左右各設置一個高度傳感器單獨采集并調整后橋上左右兩個空氣彈簧，而前橋只設置一個高度傳感器取左右兩個懸架的平均值，并據此來調整前橋的高度。另外，需要注意的是后橋是單獨通過2個車輛高度傳感器來進行調節的，而前橋是根據平均值來調節車輛的高度。為了避免在電磁閥體維修作業時出現混淆的情況發生，壓縮空氣管路采用不同的顏色設計。圖1為空氣懸架系統結構，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；而空氣泵又包含進氣管、空氣過濾器、機械閥、單向閥和泄壓閥等。

空氣懸架系統充氣時，壓縮空氣流經的路徑有兩條如圖3所示，一條是：進氣管→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結構

圖2 故障車空氣懸架的氣路和控制系統原理圖

圖3 空氣懸架系統的充氣路徑

空氣懸架系統排氣時，空氣流經的路徑也有兩條(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→機械閥→干燥劑→過濾器→大氣中。

圖4 空氣懸架系統的排氣路徑

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

圖5 空氣懸架的控制系統

在系統了解了故障車空氣懸架系統的結構及工作原理后，我們再回過頭來看故障車的故障現象。根據“寶馬技術會”推薦的5步診斷法(即：①確認故障現象、②分析故障、③隔離故障、④排除故障、⑤確認故障已解決)對故障車進行維修。

由于該車是偶發故障，而且故障再現比較困難，因此筆者打算不在“故障再現”上浪費時間，而是從故障車上存儲的故障碼入手。首先對故障車進行車輛快速測試，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 故障車內存儲的故障信息

根據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，結合上述檢測計劃進行隔離故障檢查：

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 高度傳感器相關電路

2.檢查右后高度傳感器的供電電壓及數據流，檢查結果顯示該傳感器電壓正常(圖9)、數據流也正常(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。根據圖11所示的電路圖對相關線路進行測量，未發現有短路、斷路的現象。對右后高度傳感器與VDP之間的線束進行“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。可見，因車輛軟件版本而導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對右后空氣彈簧進行充氣和排氣操作，結果均正常，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。

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

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

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

維修小結

由于右后空氣彈簧和空氣管路接口處的密封環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，也會導致右后空氣彈簧內的壓力降低，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

專家點評李明權

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是行駛過程中出現間歇性的漏氣，屬于偶發性故障，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查看減震器的數據流，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。這確實值得肯定。