2016款宝马7系(G12)空气悬架系统偶尔下沉

◆文/广东 陈浪

故障现象

一辆2016年新款宝马740Li(G12型)，行驶里程为48 976km。据车主反映，该车在颠簸的路面行驶时，右后空气悬架系统偶尔会出现下沉、底盘功能受到限制的故障，但CID提示可以继续行驶。

故障诊断与排除

针对该车的故障现象，有必要先系统了解宝马G12的空气悬架系统结构组成和原理。

垂直动态管理平台VDP是调节空气悬架的中央控制单元，通过4个高度传感器读取当前车辆高度，并据此对相应的电磁阀进行控制以实现悬架高度的调节。在静止和低车速(0～20km/h)状态下，系统调节时所需的压力由2个蓄压器提供(在特殊情况下，系统也会接通压缩机)；当车速超过20km/h时，系统所需的压力则由压缩机产生的压缩空气提供，这些压缩空气被直接输送至相应空气弹簧减振支柱内，通过4个车辆高度传感器识别出达到规定高度后电磁阀将终止调整过程。为了避免频繁进行调节，系统采用三点(而不是四点)调节装置，即在后桥左右各设置一个高度传感器单独采集并调整后桥上左右两个空气弹簧，而前桥只设置一个高度传感器取左右两个悬架的平均值，并据此来调整前桥的高度。另外，需要注意的是后桥是单独通过2个车辆高度传感器来进行调节的，而前桥是根据平均值来调节车辆的高度。为了避免在电磁阀体维修作业时出现混淆的情况发生，压缩空气管路采用不同的颜色设计。图1为空气悬架系统结构，从中可以看出各管路的颜色代码。图2是空气悬架的气路和控制系统原理图。气路主要包含：空气泵、空气分配阀、气管、空气弹簧、空气储气罐；而空气泵又包含进气管、空气过滤器、机械阀、单向阀和泄压阀等。

空气悬架系统充气时，压缩空气流经的路径有两条如图3所示，一条是：进气管→空气过滤器→干燥剂→单向阀→分配阀→空气储气罐；另外一条是：进气管→空气过滤器→干燥剂→单向阀→分配阀→空气弹簧。

图1 故障车空气悬架系统结构

图2 故障车空气悬架的气路和控制系统原理图

图3 空气悬架系统的充气路径

空气悬架系统排气时，空气流经的路径也有两条(图4)，一条是：空气弹簧→分配阀→泄压阀→单向阀→干燥剂→过滤器→大气中；另外一条是：空气弹簧→分配阀→泄压阀→机械阀→干燥剂→过滤器→大气中。

图4 空气悬架系统的排气路径

空气悬架的控制系统主要包括：垂直动态管理平台 VDP(中央控制单元)、高度传感器、继电器、空气泵里的马达、分配阀里的电磁阀(图5)。

图5 空气悬架的控制系统

在系统了解了故障车空气悬架系统的结构及工作原理后，我们再回过头来看故障车的故障现象。根据“宝马技术会”推荐的5步诊断法(即：①确认故障现象、②分析故障、③隔离故障、④排除故障、⑤确认故障已解决)对故障车进行维修。

由于该车是偶发故障，而且故障再现比较困难，因此笔者打算不在“故障再现”上浪费时间，而是从故障车上存储的故障码入手。首先对故障车进行车辆快速测试，通过车辆OBD接口连接BMW专用故障诊断仪ISID，读取故障码如图6。

图6 故障车内存储的故障信息

根据宝马专用诊断检测仪ISID对故障码的提示信息(图7)，需要重点检查的包括：高度传感器、高度传感器与VDP之间的线束、垂直动态管理平台 VDP(中央控制单元)软件版本、空气分配阀、空气弹簧和空气管路。

图7 ISID对故障车的提示信息

接下来，结合上述检测计划进行隔离故障检查：

1.检查右后高度传感器安装正常，且其拉杆无弯曲、无损坏，检查位置如图8所示。

图8 高度传感器检查位置示意图

图9 高度传感器供电电压

图11 高度传感器相关电路

2.检查右后高度传感器的供电电压及数据流，检查结果显示该传感器电压正常(图9)、数据流也正常(图10)，说明高度传感器无异常。

3.检查右后高度传感器与VDP之间的线束。根据图11所示的电路图对相关线路进行测量，未发现有短路、断路的现象。对右后高度传感器与VDP之间的线束进行“飞线”处理后试车，故障依旧，可排除右后高度传感器与VDP之间线束存在故障的可能性。

4.检查车辆软件版本。在ISID快速测试时，集成等级信息(图12)中显示该车的版本是S15A17-11-520，属于最新版本，无可更新的集成等级。可见，因车辆软件版本而导致此故障的可能性极小，基本可以排除。

5.检查空气分配阀。用宝马专用诊断仪ISID对右后空气弹簧进行充气和排气操作，结果均正常，且在分配阀处将左后和右后管路接口(图13)互换后试车，故障依旧，说明该车故障与分配阀无关。

6.检查空气管路和空气弹簧的外观及安装情况，均未发现异常，空气弹簧的气囊也没有出现破损、龟裂的现象，管路无弯折或破损的情形。用肥皂水对空气弹簧及管路进行检漏，未发现漏气现象。

至此，我们判断，故障原因很可能是右后空气弹簧内部存在异常。为此需要对此空气弹簧进行拆检才能确认。在拆卸右后空气弹簧时发现，该空气弹簧管路接口处的密封圈出现了变形，且接口内部密封圈有轻微破损，如图14所示。

更换新的空气弹簧接口，并进行车身高度匹配后，多次反复试车，故障现象消失，交车3个月进行电话回访，车主表示该车未再出现过空气悬架系统故障。

维修小结

由于右后空气弹簧和空气管路接口处的密封环存在变形和轻微破损，即使空气泵工作正常、供气压力充足、空气管路和空气弹簧不泄漏，但在车辆行驶过程中遇到路面颠簸振动后，右后空气弹簧和空气管路接口处密封不良，也会导致右后空气弹簧内的压力降低，右后空气弹簧下沉，车后左右两个悬架高度不一，引起CID提示底盘功能受到限制的故障现象。更换右后空气弹簧上的空气管路接口后，故障被彻底排除。

图12 故障车集成等级信息

图13 分配阀处的管路接口

图14 右后空气弹簧接口处的密封圈

专家点评李明权

从本案例中的维修过程可以看出，作者的故障诊断思路基本比较清晰。由于故障车的空气悬架系统是行驶过程中出现间歇性的漏气，属于偶发性故障，这给故障诊断带来了一定的难度，但作者并没有走过多的弯路，也没有盲目更换可疑零部件。这主要在于，作者能熟练地通过诊断电脑ISTA查看减震器的数据流，减震器压力值和车身高度等，从而避免了盲目更换车身高度传感器、分配阀等零部件。这确实值得肯定。